数显二位频率计Word文档下载推荐.docx
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三.设计要求·
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四.硬件设计·
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五.原理图·
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六.程序流程图·
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七.程序设计·
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八.调试阶段
1.硬件调试·
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2.软件调试·
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九.实验总结·
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十.参考文献·
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十一.附件
1.元件清单·
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2.频率计硬件图及程序·
一.摘要
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。
除此之外，大多数频率计数器还综合了以下功能：
频率比、时间间隔、周期、上升/下降时间、相位、占空比、正/负脉冲宽度、总和、峰值电压以及时间间隔平均等，频率计功能延伸的最高境界就是综合了调制域分析仪的功能。
主要指标是测量范围、测量功能、精度和稳定性。
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。
关键词：
8051单片机、数码管、集成电路等。
一.
Abstract
Digitalfrequencyiscomputer,video,audio,communicationsequipmentforscientificresearch,productionfieldindispensablemeasuringinstruments.Itisakindofdecimaldigitaldisplaysignalfrequencydigitalmeasuringinstruments.
Itisthebasicfunctionofmeasuringpulsesignalsinusoidal,andallkindsofotherunitswithinthetimechange.Inaddition,mostofthefrequencyofthecomprehensivecounterfollowingfunction:
frequencyratio,timeintervalandcycle,increase/decreasetime,phase,SHCH,positive/negativepulsewidth,sum,peakvoltageandfrequency,theaveragetimeintervalsasthehighestfunctionextensionprojectisafunctionofmodulationanalyzer.Mainindexismeasuringrange,measurementfunction,accuracyandstability.Inthesimulationanddigitalcircuitdesign,installation,debuggingprocess,becauseofitsusedecimalnumbershows,measurement,highprecisionandfast,oftenusedtodisplaydirectfrequencymeter.
Keywords:
8051microcontroller,digitaltube,IC,etc.
二.引言
测量频率的方法一般分为无源测频法、有源测频法及电子计数法三种。
无源测频法（又可分为谐振法和电桥法），常用于频率粗测，精度在1％左右。
有源比较法可分为拍频法和差频法，前者是利用两个信号线性叠加以产生拍频现象，再通过检测零拍现象进行测频，常用于低频测量，误差在零点几Hz；
后者则利用两个非线性信号叠加来产生差频现象，然后通过检测零差现象进行测频，常用于高频测量，误差在±
20Hz左右。
以上方法在测量范围和精度上都有一定的不足，而电子计数法主要通过单片机进行控制。
由于单片机的较强控制与运算功能，电子计数法的测量频率范围宽，精度高，易于实现。
本设计就是采用单片机电子计数法来测量频率，设计制作一个简易的二位数显频率计。
本应用系统设计的目的是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识，以及查阅资料，培养一种自学的能力。
并且引导一种创新的思维，把学到的知识应用到日常生活当中。
在设计的过程中，不断的学习，思考和同学间的相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。
全能提高个人系统开发的综合能力，开拓了思维，为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。
三.设计要求
●设计一台数字显示的简易二位频率计
●能实现频率计数，频率周期测量范围是0—99HZ
●利用80C51单片机的T1的定时功能和外部中断IT0、IT1，来完成对频率信号的测量
●计数的频率结果通过二位数码管显示出来
●计数误差不超过0.1%
●采用单片机时基频率12MHZ
●七段数码显示管为共阳极
四.硬件设计
硬件设计包括：
振荡电路复位电路外部中断电路整形电路和显示电路。
外部中断电路中IT0用于模拟脉冲信号的输入，即产生负跳变。
IT1用于1S中断开始，即产生负跳变。
显示电路由两个七段数码显示管组成，构成静态显示方式。
电路图如下：
五.原理图
频率是周期性信号在单位时间里变化的次数。
若在一定时间间隔T内测得这个周期性信号的重复变化次数N，则其频率可表示为f=N/T。
本数字频率计的设计思路是：
根据频率计的测频原理，选择合适的时基信号即闸门时间1s。
本设计方案分为三个模块，即信号处理、计数和显示电路。
如图1
图1系统结构图
信号处理模块分为：
信号产生和整形电路两个部分。
信号由信号源产生,整形电路如图2：
六.程序流程图
七.程序设计
ORG0000H
AJMPMAIN
ORG0003H
AJMPKM0
ORG0013H
AJMPKM1
MAIN:
MOVR2,#0C8H;
主程序初始化
MOVTMOD,#10H
MOVTH1,#3CH
MOVTL1,#0B0H
MOV30H,#00H
MOVIE,#84H
SETBIT1
CLRA
DISP:
MOVR1,#14H;
显示主程序
MOVR0,#30H
MOVA,@R0
MOVDPTR,#TAB
ANLA,#0FH
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,A
ANLA,#0F0H
SWAPA
MOVP0,A
DJNZR1,$
SJMPDISP
TAB:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H
DB92H,82H,0F8H,80H,90H
KM0:
ADDA,#01H;
脉冲输入
DAA
RETI
KM1:
MOVA,30H
SETBTR1;
INT1中断子程序（1s延时）
SETBEX0
SETBPX0
SETBIT0
LP1:
JBCTF1,LP2
SJMPLP1
LP2:
DJNZR2,LP1
CLRPX0
CLREX0
CLRTR1
MOV30H,A
DEC30H
END
1.硬件调试
调试开始时，先按KM1键，开启1S中断，然后按KM0键，模拟脉冲输入。
2.软件调试
九.实验总结
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，会被经常使用到。
通过本次课程的设计，不但加深我对在课程上所学到的单片机理论知识的认识和理解，重新让自己认识到了这门学科的在应用方面的广阔前景，并且通过知识与应用于实践的结合更加丰富了自己的知识。
扩展了知识面，不但掌握了本专业的相关知识，而且对其他专业的知识也有所了解，而且较系统的掌握单片机应用系统的开发过程，因而自身的综合素质有了全面的提高。
经过这次一个较完整的产品设计和制作过程，对于认识到自己在知识方面存在的不足，明确今后的学习方向是非常有益的，为将来的的就业提前打了下坚实的基础。
在设计过程中，得到了我的指导老师的悉心指导与帮助，还有其他老师和同学的大力支持和协助，在此一并表示衷心的感谢。
十.参考文献
[1]刘守义主编.《单片机原理与应用》.北京航空航天大学出版社，2007
[2]康华光主编.《电路分析基础》.高等教育出版社，2009
[3]谢自美编著.《电子线路设计·
实验·
测试》.华中理工大学出版社,2002
[4]陈永甫编著.《电子电路智能化设计.实例与应用》.电子工业出版,2002
[5]黄正瑾编著.《CPLD系统设计技术入门与应用》.北京:
电子工业出版社,2002
●元件名称
●规格及用途
●数量
80C51
单片机
1/1
七段显示器
显示频率值
2/1.25
电容
30PF
3/0.2
电阻
10k
1/0.12
500100
各1个/0.08
晶振
产生脉冲
1/0.15
按钮
开关
总价格
4.28元
1.元件清单
2.频率计硬件图及程序
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