1、 目目 录录 一、引言 . 1 1.1 数字频率计的发展和意义 1 1.2 数字频率国内外的发展形势 . 1 二、系统总体设计 . 3 2.1 系统设计要求 . 3 2.2 测频方法 3 2.3 系统设计思路 . 3 2.4 系统设计框图 . 4 三、系统硬件设计 . 5 3.1 单片机模块 5 3.1.1 AT89C52 介绍 . 5 3.1.2 单片机引脚分配 . 6 3.1.3 复位电路 6 3.1.4 定时/计数器 . 6 3.2 电源模块 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.2.1 电源变压器 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.2.2 整流电路 错误错误! !未定义
2、书签。未定义书签。 3.2.3 滤波电路 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.2.4 稳压电路 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.2.5 电源模块原理图 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.3 放大整形模块 . 7 3.3.1 与非门 74LS00 8 3.3.2 放大整形模块原理图 8 3.4 分频模块 8 3.4.1 分频器 74LS161 芯片 9 3.4.2 多路选择器 74LS151 芯片 9 3.4.3 分频模块原理图 . 10 3.5 显示电路 . 10 3.5.1 频率数值显示电路 . 11 3.5.2 频率数值单位显示电路 . 11 四、系统软件设计
3、 13 4.1 开始 13 4.2 初始化模块. 13 4.3 频率测量模块和量程自动切换模块 . 14 4.4 显示模块 . 15 4.5 延时模块 . 15 五、数字频率计仿真 16 5.1 电源模块仿真 16 5.2 放大整形电路仿真 17 5.2.1 仿真软件 MULTISIM 10.0 仿真整形电路 . 17 5.2.2 仿真放大整形电路 . 17 5.3 频率计仿真. 18 5.3.1 用 KEIL 软件 18 5.3.2 使用软件 Proteus 仿真频率计 . 19 5.3.3 频率计仿真运行调试 . 20 六、结论 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 参考文献 . 错
4、误错误! !未定义书签。未定义书签。 致谢 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 附录 A. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 程序源代码 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 附录 B. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 仿真效果图 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1 基于单片机的数字频率计基于单片机的数字频率计 一、引言一、引言 1.1 1.1 数字频率计的发展和意义数字频率计的发展和意义 随着电子技术的飞速发展，各类分立电子元件及其所构成的相关功能单元，已逐步 被功能更强大、性能更稳定、使用更方便的集成芯片所取代。由集成芯片和一些外围电 路构成的各种自动控制、自动
5、测量、自动显示电路遍及各种电子产品和设备已广泛应用 于各个领域，更新换代速度可谓日新月异。 在电子系统广泛的应用领域中，到处看见处理离散信息的数字电路。供消费用的冰 箱和电视、航空通讯系统、交通控制雷达系统、医院急救系统等在设计过程中都用到数 字技术。数字频率计是现代通信测量设备系统中不可缺少的测量仪器，不但要求电路产 生频率准确的和稳定度高的信号，而且能方便的改变频率。 与传统的测量方式相比，运用了单片机频率计有着体积更小，运算速度更快，测量 范围更宽和制作成本更低的优点。由于传统的频率计中有许多功能是依靠硬件来实现 的，而采用单片机测量频率之后，有许多以前需要用硬件才能实现的功能现在仅仅依
6、靠 软件编程就能实现，而且不同的软件编程代码能够实现不同的功能，从而大大降低了制 作成本。 数字频率计主要实现方法有直接式、锁相式、直接数字式和混合式四种。直接式的 优点是速度快、相位噪声低，但结构复杂、杂散多，一般只应用在地面雷达中。锁相式 和直接数字式都同时具有容易实现产品系列化、 小型化、 模块化和工程化的特点， 其中， 锁相式更是以其容易实现相位同步的自动控制且低功耗的特点成为众多业内人士的首 选，应用最为广泛。 1.2 1.2 数字频率国内外的发展形势数字频率国内外的发展形势 在国际上数字频率计的分类很多。 按功能分类，电子计数器有通用和专用之分。通用型计数器是一种具有多种测量功 能、多种用途的万能计数器，它可测量频率、周期、多周期平均值、时间间隔、累加计 2 数、计时等。专用计数器指专门用来测量某种单一功能的计数器。 按频段分类有低速频率计数器、中速频率计数器、高速频率计数器和微波频率计数 器之分。其中低速频率计数器最高计数频率小于 10MHZ；中速频率计数器最高频率计数 频率为 10 到 100MHZ；高速频率计数器最高计数频率大于 100MHZ；微波频率计数器
