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单片机课程设计--频率计数器专业：自动化指导老师：朱兆优班级：1430201学号：201430020118姓名：张超梅目录绪论1.1设计任务和要求二、电路设计方案2.1电路工作原理2.2系统性能三、软件设计方案3.1功能模块3.2.编程算法思路3.3程序流程图四、系统调试4.1??硬件调试4.2??软件调试?五、心得体会一、绪论频率计又称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。其最基本的工作原理为：当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时，则被测信号的频率f=N/T。频率计主要由四个部分构成：时基（T）电路、输入电路、计数显示电路以及控制电路。在一个测量周期过程中，被测周期信号在输入电路中经过放大、?整形、微分操作之后形成特定周期的窄脉冲，送到主门的一个输入端。主门的另外一个输入端为时基电路产生电路产生的闸门脉冲。在闸门脉冲开启主门的期间，特定周期的窄脉冲才能通过主门，从而进入计数器进行计数，计数器的显示电路则用来显示被测信号的频率值，内部控制电路则用来完成各种测量功能之间的切换并实现测量设置。?1.1设计任务和要求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，使用 NE555 输出脉冲，用单片机计数器实现技术，再把计数值转换为频率，用静态或动态显示频率值，频率计数器要实现0~1MHz信号频率测量范围，要分段频率段测量，低频段用测周法，高频段用测频法。二、电路设计方案2.1电路工作原理由NE555振荡电路产生脉冲，然后经过二分频电路，然后与定时器/计数器T1相连，P2.0接74Ls273锁存器的时钟信号端，P2.1口接74Ls273锁存器的时钟信号端，P0口接74LS273段选码和位选码，输出与七位共阳数码管显示，采用动态显示。由于P0口输出数据，T2截至，输出级属于开漏电路，要使高电平1信号正确输出，应该外接上拉电阻560k.分频电路????本次设计采用的是脉冲定时测频法，由于考虑到单片机的定时计数器得计数?能力有限，无法对过高频进行测量，所以我们对待测信号进行了分频，这样能提高测量频率的范围，还能相应的提高频率测量的精度。所以我们需要把待测信号进行分频。显示电路?我们测量的频率最终要显示出来八段LED?数码管显示器由8?个发光二极管组成。基中7?个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个圆点形的发光管在数码管显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。LED?数码管显示器有两种形式：一种是8?个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极LED?数码管显示器；另一种是8?个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED?数码管显示器。如下图所示。共阴和共阳结构的LED?数码管显示器各笔划段名和安排位置是相同的。当二极管导通时，对应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。8个笔划段?h?g?f?e?d?c?b?a?对应于一个字节（8?位）的D7、D6、D5、。D4、D3、D2、D1、D0，于是用8?位二进制码就能表示欲显示字符的字形代码。在单片机应用系统中，数码管显示器显示常用两种办法：静态显示和动态扫?描显示。所谓静态显示，就是每一个数码管显示器都要占用单独的具有锁存功能?的I/O?接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用管它了，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码，因此，使用这种办法单片机中CPU?的开销小,能供给单独锁存的I/O?接口电路很多。在单片机系统中动态扫描显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有显示器的8?个笔划段a-h?同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM?是各自独立地受I/O?线控制。CPU?向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决于COM?端，而这一端是由I/O?控制的，所以我们就能自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描就是指我们采用分时的办法，轮流控制各个显示器的COM?端，使各个显示器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。总电路图三、软件设计方案3.1功能模块测周法定时器/计数器初始化，测出周期t4字节除4字节二进制转换为BCD码提取BCD码查表显示测频法定时器/计数器初始化，设置中断二进制转换为BCD码提取BCD码查表显示3.2.编程算法思路子程序主要包括：按键中断子程序、定时中断子程序、计数中断子程序、周期中断子程序、超量程判断子程序、除法子程序、二进制转BCD子程