智能仪器课程设计——频率计设计

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1、 科技学院 智能仪器课程设计报告智能仪器课程设计报告 ( 2013-2014 年度 第一学期) 名 称： 智能仪器课程设计 题 目： 频率计设计 院 系： 指导教师： 设计周数： 1 周 姓 名： 学 号： 班 级： 智能仪器课程设计智能仪器课程设计 任任 务务 书书 一、一、 目的与要求目的与要求 本课程设计之目的在于检验学生对智能仪表设计课程所学理论知识的掌握 程度，培养学生理论联系实际，独立分析、设计智能仪器仪表的能力。具体设计目 的如下： （1）掌握频率测量的有关方法 （2）掌握 VF 转换器与单片机的接口设计及软件编程方法 （3）掌握单片机应用系统的设计开发步骤 课程设计的主要要求为

2、：针对给定的开发任务，完成智能仪表设计中几种典型 功能的软、硬件设计，并进行联机调试。 二、二、 主要内容主要内容 （1）设计一测量电路，用单片机计数器及内部定时器实现频率信号的测量，画 出原理图 （2）熟悉实验系统中 LM331 的工作原理与单片机的接口方法，画出电路图 （3）连接实现（1）中的测量电路 （4）编程实现频率算法，并在 LED 上显示出相应的输出信号 三、三、 进度计划进度计划 序号序号 设计内容设计内容 完成时间完成时间 备注备注 1 熟悉设计任务，查阅有关资料 0.5 天 2 总体设计及软、硬件功能分配 0.5 天 3 硬件设计，熟悉芯片功能及接口电路 1 天 4 软件设计

3、及上机编程 1 天 报告撰写同步进行 5 软、硬件联调，软件修改完善 1 天 报告撰写同步进行 6 考核答辩 1 天 四、四、 设计成果要求设计成果要求 1 根据给定的开发任务，提出实现给定功能的智能仪表的总体设计方案，并进行 合理的软、硬件功能分配。 2 完成硬件设计。熟悉所用芯片的功能、使用方法及与单片机接口电路的设计。 3 完成软件设计。用汇编语言或 C 语言完成智能仪表的软件设计。 4 对完成的智能仪表设计进行功能测试。 五、五、 考核方式考核方式 采用下列三方面相结合的方式进行考核与评定成绩： 1 答辩并检查报告撰写情况。 2 检查硬件电路和软件编程的完成情况。 3 学生独立工作能力

4、及设计过程的表现。 学生姓名： 指导教师： 李冰 2014 年 1 月 11 日 摘要：本文设计了一种基于 LM331 的 V/F 转换系统，主要由两部分组成：电压频率转 换部分及频率计数显示部分，主要使用了 LM331 芯片及 AT89C51 单片机。设计电压/频率 变换电路，可以利用集成芯片 LM331 来实现。外部电压通过低通滤波输入芯片，在相应管脚 接入充放电电路，在输出管脚便可输出合适的频率。LM331 线性度较好，不需要运放便可以 实现电压频率转换，而且变换精度高。 本设计把模拟信号送LM331进行电压频率转换， 然后将AT89C51的定时器设为定时状态， T1 设为计数状态， 对

5、脉冲信号进行计数。 定时器读取 T1 计数值， 送 led 数码管显示。 AT89C51 单片机内的计数器把 VF 转换器输出的频率信号作为计数脉冲，同时定时器作为定时计数。 这样的计数器的计数值与 VF 转换器输出的脉冲频率信号之间的关系为 f=D/T .D 是计数器 计得的值，T 是已知的计数时间。 （1）设计一测量电路，用单片机计数器及内部定时器实现频率信号的测量，画出原理图设计一测量电路，用单片机计数器及内部定时器实现频率信号的测量，画出原理图 ATAT89C5189C51简介简介 AT89C51是一种带4K 字节 FLASH 存储器（FPEROMFlash Programmable

6、and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51指令集和 输出管脚相兼容。 由于将多功能8位 CPU 和闪速存储器组合在单个芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器， AT89C2051是它的一种精简版本。 AT89C51单片机为很多嵌入式控制系 统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 （2）熟悉实验系统中熟悉实验系统中 LM331 的工作原理与单片机的接口方法，画出电路图的工作原理与单片机的接口方法，画出电路图 1、LM331 是一种非常理想的精密电压/频率转换器，可用于制作简洁、低成本的模数转换器， 特长