频率发生器的设计1Word下载.docx

1、1绪论 1.1选题目的和意义频率是电子技术领域的一个基本参数，也是一个非常重要的参数。因此，频率测量已成为电子测量领域中最基本、最重要的测量方法之一。随着科学技术的不断进步，人们对科技产品的需求也在不断提高。数字电子产品越来越受欢迎。频率计作为一种较为常用的实用电子测量仪器，广泛应用于科研机构、学校、家庭等场合，其重要性和普遍性不容置疑。数字频率计具有体积小、携带方便、功能完善、测量精度高的优点，在以后的时间内一定有更广阔的空间和使用价值。例如，可以改进一个数字频率计来制造多用途频率测量仪，它可以测量频率、测量周期、占空比、脉宽等。将数字频率计和其他电子测量仪器结合在一起，制成各种智能仪器和仪

2、器。应用于航空航天等科研领域，测量各种频率参数。在高端电子产品上测量和监测频率参数，并在机械设备上使用该机器的振动生产。对原始噪声的频率进行监测。数字频率计的设计与开发，有助于提高频率计的功能，提高成本效益，提高实用性。以往的频率计大多采用TTL数字电路设计，电路复杂，功耗大，体积大，成本高。然后出现了大规模的特殊集成电路（集成电路），如ICM7216、ICM7226频率计专用集成电路，使频率计开发设计简单，但由于价格高，所以使用IC设计的数字频率计更少。目前，单片机技术的发展非常迅速。采用单片机实现了数字频率计的设计。测量频率不仅准确，精度高，而且误差小。在此，我们将介绍一种基于单片机AT8

3、9C52的简单实用的数字频率计的设计与生产。由于当今社会的需求，对信息输出和处理的需求越来越大，频率测量的准确性也要求更高、更准确的时间频率参考和更精确的测量技术。频率测量的精度主要取决于标准频率源的准确度和所用的测量设备和测量方法。目前，频率测量方法包括直接频率测量、插值、游标、频差乘法等。直接频率测量方法简单，但精度不高。频差倍增法和周期法是将频差倍增法与差拍法相结合的方法。这个方法是扩大阶段波动的测量信号乘以频率被测信号和参考信号之间的差异,然后通过搅拌机打信号,并使用电子计数器在低频率进行多周期测量,并且可以更少。在倍增时间和相同采样时间的情况下，系统分辨率和测量精度均高于频率测量方法

4、，但仍存在时间标准不稳定和一定的触发误差引入的误差。在电子系统的广泛应用中，处理离散信息的数字电路随处可见。设计过程中使用了冰箱、电视、航空通信系统、交通控制雷达系统、医院应急系统等技术。数字频率计是现代通信测量设备系统中不可缺少的工具。它不仅要求电路产生高精度、高稳定性的信号，而且能很容易地改变频率。频率在电子技术中经常被使用，频率计作为测试频率的设备起不到重量的作用，但通常的频率结构是复杂的，理解其工作原理是困难的，以便更好地理解频率计的原理。本文设计了一种简单实用的频率发生器，使我们能够更好地了解频率计的工作原理。 1.2 目前研究现状根据我国电子企业的一般情况，基于单片机的技术发展迅速

5、。基于单片机的频率计设计是一个很好的例子，使人们对频率计的工作原理有了清晰的认识。对频率的出现有一个准确的认识。根据电子工业的发展程度，我国高度重视电子测量技术的发展。现在它主要是一个电子信息时代。我们所有的发展都是以数字发展为基础的，一切都是以模型的形式出现的。我们希望能够做到。如果我们看得清楚直观，我们就会把它们变成不连续的和离散的数值。在这方面，新型数字式频率计正在发展，整个电子行业已经达到了标准水平，并进行了一场激烈的电子仪器革命。它们都具有相当强的市场竞争力，因为竞争是唯一的发展道路。如今，许多新技术被用于数字频率计，高端芯片等都在不断升级产品。可以看出，在不久的将来，数字频率计将会

6、变得更有注解、更普遍、更系列化，对未来电子设备的设计、安装、调试和维护都有很大的方便。在中国，数字频率计市场的发展速度非常快。他的核心生产技术和相应的技术研究将成为电子工业企业的重点。数字频率计的基本原理是模量的转换。随着这一领域的发展，许多单片机都内置了模拟数字转换器。例如，STC系列单片机不再需要连接ADC。电路的设计相对简单。我相信在未来，他们中的许多人正在发展。测量可以在芯片上实现。这些技术将继续改进，并将得到越来越广泛的应用。2整体方案选择2.1系统整体设计本文整体设计如下： NE555设计的重点是模数转换。由于外部世界的所有材料都是模拟的，我们希望通过数字直观来看到等效模拟量，我们

7、需要连续的模拟量来将脉冲信号输出到AT89C52单片机。通过该信号，计算出AT89C52单片机。计算出相应的频率，在数字管上显示频率，按按钮设置频率。我们可以使用一些电线，鳄鱼夹，探针等。这是第一步，然后，在信号传输之后，我们做相应的处理，转换完成后，我们可以得到一个数字信号，但是我们不能输出它，因为他还没有。通过我们的分析处理,我们必须进行相应的处理后的数字信号由单片机a / D转换,以便最终结果的结果接近信号我们进入的价值,因为所有的电子测量仪器精度的问题,所以是不可能说转换的结果是不可能的。它是完全相等的，因为没有电子测量仪器可以做到100%的测量精度，所以最终的结果是一个误差值，只要误

8、差值在适当的范围内是正确的2。最后，最终结果的输出显示，我们可以将实际结果与输入的唯一输入进行比较，以验证最终设计的正确思想。如果错误真的很大，那么问题的很多方面，如何解决，等等。在此之后，继续进行实验，直到最终的设计完成。2.2单片机控制器的选择当然，最广泛使用的8位单片机也是最容易为初学者学习单片机的。它最初是由英特尔公司推出的。由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，许多逻辑位操作功能和大量的指令系统被称为“经典”的一代。其他单片机的后续发展奠定了基础。51单片机已成为一种经典且易于使用的单片机。1.从内部硬件到软件，有一个完整的位操作系统，称为位处理器，它处理对象而不是单词或

9、字节。在电影中不仅可以处理一些特殊的功能寄存器，如传输、放置、清理、测试等，还可以进行比特的逻辑运算。2.同时，影片中的RAM区间也打开了一个双功能地址范围，这是非常灵活的，这无疑为用户提供了极大的方便。3.所示。乘法和除法指令，为编程带来方便。许多8位单片机都没有乘法功能。当它们相乘时，它们必须编译一个子例程调用，这非常不方便。此外，便宜和容易购买也是一个很大的优势。因此，设计相对简单。AT89C51单片机作为控制器。2.3 脉冲信号的选择： 方案1:选择信号源简单、准确，但结构过于庞大复杂。要证明这一点并不容易。方案二:选择NE555，价格便宜，所产生的信号稳定且易于使用。因此本文选择了产

10、生0-100HZ频率信号的方案。2.4 显示器的选择显示模块是我们可以直接看到的结果的体现。他所展示的数字与我们衡量的数字和我们设计的成功或失败相比较。通过这个显示，输出可以使我们非常直观地看到我们的测量结果和我们输入的频率值的比较。如果错误相对较小，我们可以在标准范围的误差范围内成功。如果误差很大，我们必须进一步改进。方案一:使用数码管显示频率，显示简单内容，制作简单。使用LCD1602 LCD显示价格。具有液晶显示的特点，硬件简单，软件可以控制丰富内容的显示。对于程序1,LED数码管具有显示频率低、成本低、功耗低、驱动简单的优点。因此，该方案是首选。对于程序二，使用LCD1602液晶显示器

11、，无论数字、字母或符号显示是LED数码管都不能超过。但是成本相对较高，所以这个计划不会被使用。2.5按键的选择： 1。密封式轻触开关。密封结构直接插进针内，因此是密封的直接触控开关。防尘防水功能非常强。它广泛应用于家用电器，如空调、洗衣机等。2 LED高绝缘电阻轻触开关。该电路具有发光二极管，其绝缘电阻大于1000M欧姆，所以是L型高绝缘电阻式触控开关。3所示。长寿命型触控开关。寿命高达100万次，作为标准单位的执行机构，使用寿命长型触控开关。它的触点是镀银不锈钢，降低了连接电阻，大大提高了导电的可靠性。它是工业机械在机床、家用电器和家用电器中应用的首选。4所示。双动键单刀和双投轻触开关。它有

12、双动器和触点单杆双掷，所以是双作用单刀双掷式。其绝缘电阻高达1000米，广泛应用于汽车设备。3.1 STC89C52RC单片机介绍STC89C52RC单片机是宏晶技术引进的新一代高速/低功率/超强抗干扰单片机。指令码与传统8051单片机完全兼容，12钟/机周期和6钟/机周期可以任意选择。主要特点如下:增强8051单片机，6钟/机周期，12钟/机周期可以任意选择，指令码与传统8051完全兼容。基本工作电压:5.5V 3.3V （5V芯片）/3.8V 2.0V （3V芯片）工作频率范围:0 40MHz，相当于0 80MHz的平均值8051，实际运行频率可达48MHz。基本的用户应用程序空间为8K字

13、节。一个芯片上的512字节内存。通用I/O端口（32），复位后:P1/P2/P3/P4为准双向/弱拉，P0为漏开输出。当总线扩展时，不增加拉力。作为I/O端口，应该添加拉电阻。ISP（在系统可编程的）/IAP（可编程的应用程序），不需要特殊的程序员，不需要特殊的模拟器，用户程序可以通过串口直接下载（RxD/P3.0, TxD/P3.1），可以在几秒钟内完成。EEPROM的基本功能是。具有监督功能的基本功能。销售总额为3 16位定时器/计数器。即定时器T0, T1, T2。外部中断4，跌落边缘中断或低电平触发电路。断电模式可由外部中断触发，低电平触发中断模式。一个通用异步串行端口（UART），也

14、可用于实现多个UART软件计时器。工作温度范围:-40 +85 C（工业级）/0至75 DEG C（商业级）一个PDIP包STC89C52RC单片机的工作模式。基本关机模式:典型功率0.1 A，外部中断，中断返回，继续执行原程序。空闲模式:典型电源2mA。基本正常模式:典型功率4Ma 7mA。基本的断电模式由外部中断，适用于水表，燃气表和其他电池供电系统和便携式设备。STC89C52RC引脚图STC89C52RC销功能描述VCC（40针）:电源电压。VSS（20针）:接地P0端口（P0.0到P0.7, 3932引脚）:P0端口是一个漏开的8位双向I/O端口。作为输出端口，每个pin可以驱动8

15、TTL负载，当将端口P0写入“1”时，它可以作为高阻抗输入。当访问外部程序和数据内存时，P0端口还可以提供低8位地址和8位数据多路传输总线。在这一点上，P0端口的内拉阻力是有效的。当在Flash ROM中编程时，P0端口接收指令字节，而在检查程序时，它输出指令字节。当验证时，需要拉阻。P1口（P1.0到P1.7, 18引脚）:P1口是一个8位双向I/O端口，内部拉上电阻。P1的输出缓冲区可以驱动（吸收或输出当前模式）4 TTL输入。当端口被写入到1时，端口通过内部的拉升电阻被拉到高电位，它可以作为输入端口。当P1端口被用作输入端口时，由于内部的拉升电阻，外部引脚将输出电流（）。此外，P1.0和

16、P1.1也可作为定时器/计数器2 （P1.0/T2）的外部技术输入，以及定时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），如下表所示:当Flash ROM被编程和检查时，P1收到一个低8位地址。 P1.0和P1.1引脚复用功能引脚号功能特性P1.0T2（定时器/计数器2外部计数输入），时钟输出P1.1T2EX（定时器/计数器2捕获/重装触发和方向控制）P2端口（P2.0至P2.7, 2128引脚）:P2端口是一个带有内拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流模式）4 TTL输入。当端口被写入到1时，端口被内部拉升电阻拉到高水平，它可以作为输入端口使用。当P2被用作输

17、入端口时，由于内部的拉升电阻，那些被外部信号拉下的引脚将输出电流。当访问外部程序内存和16位地址的外部数据内存时，例如执行“MOVX DPTR”指令，P2发送一个高8位地址。在整个访问过程中，在8位地址中P2 pin （SFR中P2寄存器的内容）的内容（如执行“MOVX R1”指令）的内容不会改变。在Flash ROM编程和程序检查过程中，P2也接收到高地址和一些控制信号。P3端口（P3.0到P3.7, 1017引脚）:P3是一个8位双向I/O端口，内部拉上电阻。P3的输出缓冲可以驱动（吸收或输出电流模式）4 TTL输入。当P3被用作输入端口时，由于内部的拉升电阻，被外部信号拉下的引脚将输入电

18、流（）。当Flash ROM被编程或检查时，P3也接收到一些控制信号。除了作为一般的I/O，还有P3端口的其他功能。表XX P3口引脚复用功能复用功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2（外部中断0）P3.3（外部中断1）P3.4T0（定时器0的外部输入）P3.5T1（定时器1的外部输入）P3.6（外部数据存储器写选通）P3.7（外部数据存储器读选通）RST（9针）：复位输入。当两个连续的机器周期的输入高于正常时，它被用来完成单片机的复位初始化。当看门狗定时器完成时，RST引脚输出96个高水平的晶体振荡器周期。对特殊登记AUXR DISRTO位（地址8EH）可以取消

19、此功能。默认情况下，重置高电平是有效的。ALE（30引脚）：地址锁控制信号（ALE）是在访问外部程序存储器时锁定8位地址的输出脉冲。该引脚（）也被用作Flash编程中的编程输入脉冲。通常，ALE被用作外部定时器或时钟，使用固定频率输出脉冲第六的晶体。然而，特别是，每次访问外部数据存储时，都会跳过ALE脉冲。如果需要，ALE操作将无效，“1”为8eh SFR的地址位。这个位置是“1”和ALE只有在执行MOVX或MOV指令。否则，ALE将略微升高。这种啤酒是微控制器在外部执行模式为标志的位置无效（在地址位8eh SFR的零位）。（29引脚）：外部程序存储器选择信号（）是外部程序存储器通信号码。当执

20、行外部代码AT89C51RC从外部程序存储器，它是在每个机器周期两次激活，和访问外部数据存储器时，将不会被激活。/ VPP（31脚）：访问外部程序存储器控制信号。使外部程序存储器读取指令从0000H到FFFFH，地线要接。当你注意加密方法1时，重置内部锁位。应该遵循VCC来执行内部程序指令。在Flash编程时，它也接收12 Vpp电压。（19引脚XTAL1：振荡器反相放大器）和内部时钟产生电路的输入端。XTAL2（18脚）：振荡器的反相放大器的输入端。特殊功能寄存器。在STC89C52RC芯片的内存，有128个单位的特殊功能登记（SFR）在80h FFH，和SFR的地址空间是表1中所示。没有定

21、义所有的地址，只有一小部分的128个字节从80oF FFH的定义。有相当数量的未定义的。对未定义单元的读写无效，读取值将不确定，写入数据将丢失。“1”不应该写到未定义的单元，因为这些单元可以在未来的产品中被赋予新的功能，在这种情况下，单元值在复位之后总是“0”。除了定时/计数器和定时器/计数器1的0单片机STC89C52RC，还增加了一个定时/计数器2。定时器/计数器2的控制和状态在T2CON（见表2）和T2MOD（见表4）。定时器2是一个16位定时器/计数器。通过设置T2CON中的特殊功能登记的C/T2位，它可以用作定时器或计数器（特殊功能的登记中的描述如表2所示）。定时器2有三种模式：捕捉

22、，自动重载（递增或递减计数）和波特率发生器，这是由T2CON中的位选择（如表2所示）表1 STC89C52RC的特殊功能寄存器表2 特殊功能寄存器T2CON的描述表3 定时/计数器2控制寄存器各位功能说明符号功能TF2定时器2溢出标志。定时器2溢出时，又由硬件置位，必须由软件请0.当RCLK=1或TCLK=1时，定时器2溢出，不对TF2置位。EXF2定时器2外部标志。当EXEN2=1，且当T2EX引脚上出现负跳变而出现捕获或重装载时，EXF2置位，申请中断。此时如果允许定时器2中断，CPU将响应中断，执行定时器2 中断服务程序，EXF2必须由软件清除。当定时器2工作在向上或向下计数方式时（DCEN=1），EXF2不能激活中断。RCLK接收时钟允许。RCLK=1时，用定时器2溢出脉冲作为串口（工作于工作方式1或3时）的接收时钟，RCLK=0，用定时器1的溢出脉冲