低频相位计的设计与实现.ppt

西安电子科技大学长安学院 导 师：宣宗强 答辩人：王涛昌 专 业：自动化 引 言 随着科学技术突飞猛进发展，电子技术广泛应用于工业、农业、交通运输、航空航天、国防建设等国民经济诸多领域中，而电子测量技术又是电子技术中进行信息检 测重要手段，在现代科学技术中占有举足轻重作用和地位。近年来，随着科学技术迅 速发展，很多测量仪逐渐向“智能仪器”和“自动测试系统”发展，用传统的模拟指针式仪表显然不能够满足所需的精度要求，随着电子技术以及微机技术的发展，数字式仪表因其高精度的测量分辨率以及高度的智能化、直观化的特点得到越来越广泛的应用。基于这些要求，我设计并制作了基于AT89S52单片机为核心的低频数字式相位测量系统。 内容摘要 第一章 绪论 第二章 相位测量原理与方案设计 第三章 硬件电路的设计 第四章 系统软件部分设计 绪 论 ● 相位 ● 相位测量的背景 ● 相位测量的意义 ● 相位测量发展趋势 相位测量原理与方案设计 ●基本测量原理 ■相位差的测量的方法 ◆ 矢量法 ◆ 相乘法 ◆ 可变延迟线法 ◆ 过零鉴相法(时间重合法 ) ■常用频率测量方法 ◆ 直接测频法 ◆ 多周期同步法 ◆ 模拟内插法 ◆ 游标法 相位测量原理与方案设计 ● 方案设计与论证 ◆相位测量方案 先将信号整形成方波信号，再将两路方波信号异或后与晶振的基准频率进行与操作，得到一系列的高频窄脉冲序列，用多周期同步测量方法设定取样时间，实际闸门时间是被测信号的整周期倍。通过两片计数器同时对该脉冲序列以及基准源脉冲序列进行计数，用多周期同步测量方法设定取样时间，实际闸门时间是被测信号的整周期倍，作为控制信号控制两片计数器。得到的两路计数值送入单片机进行处理得相位差值。 ◆频率测量方案 利用可编程计数器来实现频率的测量，将被测信号转换为方波信号输入可编程计数器8254的某一路Clk端口，并将Gate端置为高电平，利用单片机产生的定时中断来控制8254的计数，最后计数值送入单片机处理并输出。 硬件电路的设计 ● 单片机的选择：AT89S52 ● 显 示 电 路：LED (a)单段 (b)方形 硬件电路的设计 ●按键电路 图3.24 按键设计电路图 硬件电路的设计 ● 原理电路 相位测量模块框图 硬件电路的设计 波形变换电路 相位测量电路 系统电路图 系统电路图 系统软件部分设计 相位差测量流程图 结 论 在本次相位计的设计过程中，我全面系统的了解设计的过程，学习了很多有关的知识这样的设计是对我学过的理论和实践等课程是一个综合性很高的锻炼。 我也坚信随着科学技术的发展相位计设计的方法会越来越简单，精度也会越来越高。将来相位计设计方法一定会朝着简单化、小型化、高精度化方向发展 。 谢谢各位老师 放映到此结束 * * 低频相位计的设计与实现 单片机 整形放大 整形放大 异或叠加 晶振 实际门时 与门 主门A 主门B 参考门时 计数器B 计数器A 输入参考门时 读计数器数值 计算相位差 显示结果 开始 判断开关 初始化 结束