基于单片机的数字频率计的设计优质毕业设计开题报告.docx
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基于单片机的数字频率计的设计优质毕业设计开题报告
湖南人文科技学院
本科生毕业设计档案材料
题目（汉字）：
基于单片机数字频率计设计
学生姓名：
周力学号11417117
系部：
信息科学和工程系
专业年级：
电子信息科学和技术级
指导老师：
胡文明
湖南人文科技学院教务处制
一、毕业设计开题汇报书
（一）选题依据：
1）本选题理论、实际意义：
本课题关键研究怎样用单片机来设计数字频率计。
因为在电子技术中，频率测量十分关键，这就要求频率计要不停提升其测量精度和速度。
在科技以日新月异速度向前发展，经济全球一体化社会中，简练、高效、经济成为大家办事一大宗旨。
在电子技术中这一点表现尤为突出，大家在设计电路时，全部趋向于用竟可能少硬件来实现，而且尽力把以前由硬件实现功效部分，经过软件来处理。
因为软件实现比硬件实现含有易修改特点，如简单修改几行源代码就比在印制电路板上改变几条连线要轻易多，故基于微处理器电路往往比传统电路设计含有更大灵活性。
因为数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域必不可少测量仪器，所以频率测量就显得更为关键。
在数字电路中，频率计属于时序电路，它关键由含有记忆功效触发器组成。
在计算机及多种数字仪表中，全部得到了广泛应用。
本课题采取是直接测频式频率计，设计原理简单、电路稳定、测量精度高，大大缩短了生产周期。
2）中国外研究概况及发展趋势（含文件综述）：
因为当今社会需要，对信息传输和处理要求不停提升，对频率测量精度也需要更高更正确时频基准和更精密测量技术。
而频率测量所能达成精度，关键取决于作为标准频率源精度和所使用测量设备和测量方法。
现在，测量频频方法有直接测频法、内插法、游标法、频差倍增法等等。
直接测频方法较简单，但精度不高。
频差倍增多法和周期法是一个频差倍增法和差拍法相结合测量方法，这种方法是将被测信号和参考信号经频差倍增使被测信号相位起伏扩大，再经过混频器取得差拍信号，用电子计数器在低频下进行多周期测量，能在较少倍增次数和一样取样时间情况下，得到比测频法更高系统分辨率和测量精度，不过仍然存在着时标不稳而引入误差和一定触发误差。
在电子系统广泛应用领域中，四处看见处理离散信息数字电路。
供消费用冰箱和电视、航空通讯系统、交通控制雷达系统、医院抢救系统等在设计过程中全部用到数字技术。
数字频率计是现代通信测量设备系统中必不可少测量仪器，不仅要求电路产生频率正确度和稳定度全部高信号，也要能方便改变频率。
数字频率计实现方法关键有：
直接式、锁相式、直接数字式和混合式
（1）直接式优点：
速度快、相位噪声低，但结构复杂、杂散多，通常只应用在地面雷达中。
（2）锁相式
优点：
相位同时自动控制，制作频率高，功耗低，轻易实现系列化、小型化、模块化和工程化。
（3）直接数字式优点：
电路稳定、精度高、轻易实现系列化、小型化、模块化和工程化。
（二）研究内容及试验方案
研究内容：
本设计关键是研究基于单片机数字频率计设计，能够测量频率范围为100HZ~1MHZ周期性正弦信号、三角波信号、方波信号频率。
试验方案：
本方案以单片机为控制电路，关键分为信号放大电路、信号整形电路、复位电路、晶振电路、显示电路五大部分。
被测信号优异入信号放大电路进行放大，再被送到信号整形电路整形，把被测正弦波或三角波信号整形为方波信号。
利用单片机计数器和定时器功效对被测信号进行计数。
编写对应程序能够使单片机自动调整测量量程，并把测出频率数据送到显示电路显示。
（三）研究方法
明确设计所要实现功效将决定设计结果，所以必需先确定自己想要实现功效，采取模块化设计方案，依据各个功效对硬件及软件要求分别进行研究和突破。
（1）依据要实现预期功效确定硬件系统总体组成。
设计出系统总体结构框图。
（2）综合考虑其功效要求、性能指标，即可靠性、抗干扰性等个方面原因，确定系统关键单片机，建立开发平台。
（3）明确各部分模块功效，确定外围模块芯片，绘制每个部分原理图。
（4）综合各部分模块，最终绘制整个系统电路原理图。
（5）程序设计
（6）硬件安装和整合
（7）调试
（8）成形
（四）技术路线：
本设计系统框图：
（五）可行性分析：
本方案以单片机为关键，单片机功效强大，利用单片机计数器和定时器功效对被测信号进行计数，从而测出信号频率，并把测出数据送到显示电路显示。
本设计晶振电路采取是12MHZ晶体，计数速率为1MHZ，输入脉冲周期间隔为1us。
当定时器/计数器用作计数器时，计数脉冲来自对应外部输入引脚T0或T1。
当输入信号产生由1至0跳变（即负跳变）时，计数器值增1.因为确定1次负跳变要花2个机器周期，即24个时钟周期，因另外部输入计数脉冲最高频率为系统振荡器频率1/24，所以本设计许可输入外部脉冲频率为500KHZ。
因为本设计显示电路5位有效，定时时间为10S，所以测频范围为10HZ~1MHZ，当然也满足100HZ~1MHZ，所以本设计方案是可行。
（六）进度安排和采取关键方法
第一阶段（.11.24）：
选题，基于单片机数字频率计设计。
第二阶段（.11.25~.3.15）：
开题，搜集资料，大致了解设计步骤及各芯片功效，掌握复杂电子系统设计方法，分析电子中系统功效，研究试验方案，及可行性分析，撰写开题汇报。
第三阶段（.3.15~.3.19）：
依据开题汇报情况，及指导老师提议，完成设计方案。
第四阶段（.3.20~.3.25）：
依据设计方案，完成系统各个模块设计，并进行改善，测试，依据设计内容撰写毕业设计，交毕业设计初稿给指导老师。
第五阶段（.3.25~.5.2）：
依据毕业设计指导老师要求修改整理文档，并交第二稿给指导老师。
第六阶段（.5.3~.5.17）：
依据指导老师要求完成毕业设计定稿，准备答辩。
（七）关键参考文件（不少于10篇）
[1]李学海著.标准80C51单片机基础教程.北京航空航天大学出版社,
[2]戴仙金主编.51单片机及其C语言程序开发实例.清华大学出版社,
[3]李诚人.高宏洋等.嵌入式系统及单片机应用,清华大学出版社,
[4]龚运新编著.单片机C语言开发技术.清华大学出版社,
[5]张天凡等编著.51单片机C语言开发详解.电子工业出版社,
[6]张义和.王敏男等.例说51单片机（C语言版）.人民邮电出版社,
[7]张洪润、刘秀英、张亚凡等.单片机应用设计200例.北京航空航天大学出版社,
[8]彭为、黄科、雷道仲等.单片机经典系统设计实例精讲.电子工业出版社,
[9]李学海著.标准80C51单片机基础教程.北京航空航天大学出版社,
[10]李朝青．单片机原理及接口技术[M]．北京航天航空大学出版社，1998．
[11]余发山，王福忠.单片机原理应用技术[M]．徐州:
中国矿业大学出版社，．
[12]V.Yu.Teplov,A.V.Anisimov.ThermostattingSystemUsingaSingle-ChipMicrocomputerandThermoelectricModulesBasedonthePeltierEffect[J],
[13]YeagerBrent.Howtotroubleshootyourelectronicscale[J].PowderandBulkEngineering.1995
[14]WeiXiaoRu,JuJianZhi.DesignofaCCD'sdrivingcircuitbasedonATmega16.Microcomputer&ItsApplications,,（16）.
[15]HeLianYun,TheTrafficSignalLampSystemControlledwithSingleChipMicrocomputer.ComputerStudy,,（01）.
（八）毕业设计开题指导意见：
（对选题评价、研究方案设计及开题指导意见）
课题
基于单片机数字频率计设计
作者姓名
周力
所属系、专业、年级
11级电子信息科学和技术
开题时间
.3.15
估计字数
8000
指导老师意见：
指导老师（署名）：
年月日
指导小组意见：
责任人署名：
年月日
二、毕业设计成绩评审表
（一）指导老师评审用表
评价项目
评价内容
满分
指导老师
评分
选题质量20%
01
选题符合专业培养目标，表现综合训练基础要求
5
02
题目标难易度
5
03
题目工作量
5
04
题目和生产、科研、试验室建设等实际结合程度
5
能力水平80%
05
综合利用知识能力（包含学科范围，内容深广度及问题难易度）
10
06
应用文件资料能力
5
07
试验（设计）能力
10
08
计算能力（数据运算和处理能力等）
5
09
外文应用能力
5
10
计算机应用能力
5
11
对试验结果分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）
10
12
插图（或图纸）质量
5
13
撰写水平
10
14
实用性和科学性
5
15
规范化程度（设计栏目合理、SI制使用等）
5
16
创见性（只分“有”或“无”）
5
总评分：
______________成绩等级：
__________
指导老师评定意见：
指导老师署名：
年月日
注：
1.评定成绩分为优异、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90～100为优异，80～89为良好，70～79为中等，60～69为及格，60分以下为不及格；2.此表用于指导老师对毕业设计成绩评定。
（二）评阅老师评审用表
评价项目
评价内容
满分
评阅老师评分
选题质量20%
01
选题符合专业培养目标，表现综合训练基础要求
5
02
题目标难易度
5
03
题目工作量
5
04
题目和生产、科研、试验室建设等实际结合程度
5
能力水平80%
05
综合利用知识能力（包含学科范围，内容深广度及问题难易度）
10
06
应用文件资料能力
5
07
试验（设计）能力
10
08
计算能力（数据运算和处理能力等）
5
09
外文应用能力
5
10
计算机应用能力
5
11
对试验结果分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）
10
12
插图（或图纸）质量
5
13
撰写水平
10
14
实用性和科学性
5
15
规范化程度（设计栏目合理、SI制使用等）
5
16
创见性（只分“有”或“无”）
5
总评分：
______________成绩等级：
__________
评阅老师评阅意见：
评阅老师署名：
年月日
注：
1.评定成绩分为优异、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90～100为优异，80～89为良好，70～79为中等，60～69为及格，60分以下为不及格；2.此表用于评阅老师或教授对毕业设计成绩评阅。
三、毕业设计答辩统计表
答辩会议纪要
时间
.5.18
地点
5-503
答辩主持人
钟明生
职称
副教授
职务
老师
答
辩
小
组
成
员
姓名
职称（职务）
姓名
职称（职务）
答辩中提出关键问题及问题简明情况统计：
记录人：
年月日
答辩小组意见
评语：
评定等级：
答辩责任人署名：
年月日
专业系毕业设计工作领导小组意见
评语：
最终评定成绩等级：
责任人署名：
年月日
注：
毕业设计最终评定成绩依据指导老师评定成绩、评阅老师评定成绩和答辩小组评定成绩综合评定。
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