1、 单片机课程设计单片机课程设计 简易频率计简易频率计 班班 级级: : 学学 号号: : 姓姓 名名 摘要摘要 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。传统的频率计通常是用很多的逻辑电路和时序电路来实现的，这种电路一般运行较慢， 而且测量频率的范围较小。考虑到上述问题，本论文设计一基于单片机设计频率计。首先， 我们把待测信号经过放大整形， 然后把信号送入单片机的定时计数器里进行计数， 获的频率 值，最后把测得的频率数值送入显示电路里进行显示。本文从频率计的原理出发，介绍了基 于单片机的频率计的设计方案， 选择了实现系统的各种电路元器件， 并对硬件电路
2、进行了仿 真。 关键字关键字：单片机 频率计 测量 一、一、设计设计任任务务 设计制作一个简易频率计，该频率计能测量正弦波和方波信号的频率。 设计框图设计框图如下：如下： 图一. 简易频率计框图 二、二、设计设计指指标要标要求求 基本要求基本要求 （1）能测量频率正弦波和方波 10Hz100kHz。 （2）数码显示共 3 位，其中 1 位小数，自动换挡（00999Hz）有一个指示灯亮，表示单位 是 Hz，0.0099.9kHz，另一个灯亮，表示单位是 kHz。 （3）要有输入信号超范围的保护电路。 发挥发挥要求要求 （1）能测量方波的周期，并显示。 （2）能测量 100mV 的正弦波。 三、三
3、、设计仪器设计仪器 PC 一台、WAVE6000 仿真试验箱一台、LM324 芯片一个、三极管一个、10K,2M,5K电阻 各一个、稳压二极管一个、面包板一个和导线若干 小信号 输入 放大 处理 整形 处理 控制 显示 大信号 输入 四、四、设计原理设计原理 图二.电路原理图 方案选择及方案选择及实现原理实现原理 （1 1） 单片机频率计数原理单片机频率计数原理 本方案主要以单片机为核心，利用单片机的计数定时功能来实现频率的计数并且利用单 片机的动态扫描把测出的数据送到数字显示电路显示。 由于频率计实现的可以说是对脉冲信号个数的技术，根据这一简单原理，我们可以利用 单片机片内的两个定时器/计数
4、器 T0T1 实现对输入信号的频率计数。具体设计思路如下： 先利用定时器 T1 定时 1s，但由于单片机的最大技术范围为 65536。因此，可先使用 T1 定时 100ms,定时十个周期，则达到定时 1s 的目的。在定时器 1 T1 定时的同时，将单片机 内的另一个定时/计数器置为十六位计数功能，对输入信号进行计数。同上述问题，单片机 计数范围仅能达到 65536，与对频率计数所要求的功能是远远不够的。因此，当频率计数值 超过 65536 时，计数器会溢出。此时便需要通过软件编程对计数数据进行数据处理，从而实 现对输入信号频率的无差错计数。 （2 2） 对正弦信号频率计数处理电路原理对正弦信号频率计数处理电路原理 图三.整形电路 由于单片机属于数字集成电路， 它仅可以被输入时间离散和幅度离散的数字信号。 对于 数字信号，时间连续和幅度连续的信号称为模拟信号。最常见的模拟信号为正弦波，它是一 种正负交替变化的周期信号。 如果希望使用单片机测量正弦波信号的频率， 待测的正弦波信 号首先必须被转换成
