《单片机技术》课程设计-数字频率计精选.docxVIP

《单片机技术》课程设计说明书数字频率计院 、 部： 学生姓名： 指导教师 职称 专 业： 班 级： 学 号： 完成时间： 湖南工学院《单片机技术》课程设计课题任务书学院： 专业：指导教师学生姓名课题名称数字频率计内容及任务一、设计任务设计一个能够测量周期性矩形波信号的频率、周期、脉宽、占空比的频率计。二、设计内容1、频率计的硬件系统（1)、单片机最小系统模块（2）、供电模块（3）、显示模块（4）、键盘模块2、频率计的软件系统（1）、系统监控程序模块（2）、显示程序模块（3）、键盘程序模块（4）、频率测量程序模块（5）、周期测量程序模块（6）、脉宽测量程序模块（7）、占空比测量程序模块三、设计要求该频率计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”， 进入测量准备状态。按频率测量键则测量频率；按周期测量键则测量周期；按脉宽测量键则测量脉宽；按占空比测量键则测量占空比。被测信号频率范围：10Hz至500KHz。主要参考资料[1]李广弟.单片机基础[M].第3版.北京：北京航空航天大学出版社，2003.6.[2]李全利.单片机原理及应用（C51编程）[M].北京：高等教育出版社，2012.12.[3]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M].第4版.北京：北京航空航天大学出版社，2003.6. 　[4]李光飞.单片机C程序设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社，2003.01.[5]李光飞.单片机课程设计实例指导[M].北京:北京航空航天大学出版社，2004.9.教研室意见 教研室主任：（签字）年 月 日摘 要随着电子信息产业的不断发展，信号频率的测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。本课程设计是一个基于单片机技术的数字频率计。传统的频率计通常有很多的时序电路和逻辑电路组成，这种电路一般运行较慢，电路复杂不可靠，而且测频范围小。从频率计的原理出发，介绍了基于52系列单片机的数字频率计的设计方案，选择了实现系统得各种电路元器件。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。编写相应的程序使单片机自动调节测量的量程，并把测出的频率数据送到LED数码管显示电路显示。本设计以AT89S52单片机为核心，应用单片机的算术运算和控制功能并采用LED数码显示管将所测频率、周期、脉宽、占空比显示出来。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。关键字：数字频率计；单片机；计数器目 录1 概述1 1.1 数字频率计研究意义1 1.2 设计任务2 1.3 功能要求说明2 1.4 频率计课题设计的介绍及工作原理说明2 1.5 数字频率计总体设计方案32 硬件系统的设计4 2.1 硬件系统总体设计4 2.2 硬件系统各模块功能简要介绍42.2.1 数码管电路42.2.2 独立键盘电路52.2.3 复位电路52.2.5 电源电路62.2.6 下载口电路72.2.7 AT89S52芯片83 软件系统的设计9 3.1 使用单片机资源的情况9 3.2 软件系统各模块功能简要介绍9 3.3 设计原理简介10 3.5 软件系统流程图114 设计误差分析及总结15 4.1 数字频率计的仿真15 4.2 频率计的使用说明16 4.3 数字频率计的误差分析16 4.4 设计总结17结束语18致 谢19参考文献20附 录21附录A PCB图和元器件布局图21附录B 元件清单23附录C 软件系统程序24附录D 实物图32附录E 系统原理图371 概述1.1 数字频率计研究意义随着电子产业的不断发展，不管是在相关的科技研究中还是在日常的实际应用中，频率测量的重要作用越来越凸显出来，然而就一般情况来看，仅由一些诸如组合、时序电路等基本硬件电路构成的数字频率计，其体积大、使用不方便，而且其运行速度也较慢，灵活度不高，如若测量低频的信号时，则不适合直接使用。为了满足生活中日益增长的需求，人们开始通过结合单片机的优越特性来获得较为精确的频率，其中它基于时间或频率的模数转换原理，同时借助数字电路技术来提高测量的精确度。另一方面，结合单片机的数字频率计因其体积较小，运算速度较快，较宽测量范围等诸多优点，故而在现今科研领域中比传统频率计有着更普遍应用，更为重要的是，通常情况下，我们知道，仅由硬件组成的电路比有软件组成的电路更为复杂、繁琐，在出现差错时，更改硬件电路消耗的成本高、效率低，而经由软件编程就可以简单实现相应功能，由此它具有降低制作成本，提高使用效率的优点。伴随着当今科技的跨越式发展，人们对电子产品的需求也日益增加，随后，低成本、高效率、精确性等优越特性日益成为人们力求达到的目标，就频率计而言，如若现如今