毕业论文（设计）基于AT89C51频率计的设计说明书.docVIP

基于AT89C51频率计的设计 张亚丽 （陕西理工学院 电信工程系 电子信息工程专业,2007级6班，陕西 汉中 723000） 指导教师：秦 伟 [摘要] 本文设计了一种以单片机AT89C51为核心的数字频率计，介绍了单片机、数字译码和显示单元的组成及工作原理。测量时，将被测输入信号送给单片机，通过程序控制计数，结果送译码器74LS138，驱动LED数码管显示频率值。通过测量结果对比，分析了测量误差的来源，提出了减小误差应采取的措施。频率计具有电路结构简单、成本低、测量方便、精度较高等特点，适合测量低频信号。系统简单可靠、操作简易，能基本满足一般情况下的需要。既保证了系统的测频精度，又使系统具有较好的实时性。本频率计设计简洁，便于携带，扩展能力强，适用范围广。 [关键词]数字频率计单片机Proteus仿真Kell仿真………………………………………1 1.2 设计思想………………………………………………1 1.3 方案论证及选择………………………………………1 2. 整体电路设计 2.1 系统硬件设计…………………………………………3 2.2 系统工作原理图………………………………………4 2.3 器件选型 2.3.1 AT89C51单片机及引脚功能………………………4 2.3.2 译码电路…………………………………………6 2.3.3数据显示电路………………………………………7 3. 软件设计 3.1 实现一秒定时……………………………………….10 3.2 计数部分…………………………………………….10 3.3 软件仿真 3.3.1 Keil和Protues介绍和联调…………………11 3.3.2 PROTUES 软件仿真过程………………………11 3.3.3 误差分析………………………………………11 致谢…………………………………………………………12 参考文献……………………………………………………13 附录A 整体电路图……………………………………14 附录B 源程序…………………………………………15 附录C 原器件清单……………………………………16 引言 随着科学技术的发展，尤其是单片机技术和半导体技术的高速发展，频率计的研究及应用越来越受到重视，这样对频率测量设备的要求也越来越高。目前的微处理器芯片发展迅速，出现诸如DSP、FPJA等不同领域的应用芯片。而单片机是一门发展极快，应用方式极其灵活的使用技术。它以灵活的设计、微小的功耗、低廉的成本，在数据采集、过程控制、模糊控制、智能仪表等领域得到广泛的应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化程度。 数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号，方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精确度高，显示直观，经常要用到频率计。 51系列单片机是国内目前应用最广泛的一种8位单片机之一，随着嵌入式系统、片上系统等概念的提出和普遍接受及应用。51系列及其衍生单片机还会在继后很长一段时间占据嵌入式系统产品的低端市场，因此，作为新世纪的大学生，在信息产业高速发展的今天，掌握单片机的基本结构、原理和使用是非常重要的。 本次课程设计的内容是使用AT89C51单片机最小系统设计频率计系统，系统以单片机为主控单元，主要用于对方波频率的测量。 朗读显示对应的拉丁字符的拼音?字典 - 查看字典详细内容 图1.1 频率计系统总体框图 1.3方案论证及选择 方案一：本方案主要以单片机为核心，利用单片机的计数定时功能来实现频率的计数并且利用单片机的动态扫描法把测出的数据送到数字显示电路显示。其原理框图如图2.1所示： 图1.2方案一原理框图 方案二：本方案主要以数字器件为核心，主要分为时基电路，逻辑控制电路，放大整形电路，闸门电路，计数电路，锁存电路，译码显示电路七大部分。其原理框图如图2.2所示： 图1.3方案二原理框图 方案一：本方案主要以单片机为核心，被测信号先进入信号放大电路进行放大，再被送到波形整形电路整形，把被测的正弦波或者三角波整形为方波。利用单片机的计数器和定时器的功能对被测信号进行计数。编写相应的程序可以使单片机自动调节测量的量程，并把测出的频率数据送到显示电路显示。 方案二：本方案使用大量的数字器件，被测信号经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号，其频率与被侧信号的频率相同。同时时基电路提供标准时间基准信号，其高电平持续时间1s，当1s信号来到时，闸门开通，被测脉冲