单片机课程设计--基于单片机数字频率计设计

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1、 课程设计报告 题 目： 基于单片机数字频率计设计 专 业： 通信工程 1 基于单片机数字频率计设计 摘 要 本次课程设计的任务是设计一个基于单片机技术的数字频率计。在电子技 术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有 十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。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 对硬件电路进行了仿真。 关键词：单片机；频率计；测量 ABSTRACT The curriculum design of the task is to design a digital frequency m

2、eter based on single chip microcomputer technology . In the electronic technology, frequency is one of the most basic parameters, and with many electric parameter measurement scheme, the measured results have very close relationship, so frequency measurement is more important. Introduced in this pap

3、er, starting from the principle of frequency meter, frequency meter design scheme based on single chip microcomputer, chose the implementation system of all kinds of circuit components, and the hardware circuit are simulated. Key Words: Single chip microcomputer; Frequency meter. measurement 2 目录目录

4、摘 要 1 ABSTRACT 1 1 设计要求及方案选择 . 3 1.1 设计要求 3 1.2 方案选择 3 2 理论分析与设计 3 2.1 信号整形电路的分析及设计. 3 2.2 单片机电路的分析及设计. 5 3 电路设计 7 3.1 硬件电路的设计. 7 3.2 软件的设计. 8 4 系统测试 28 4.1 调试所用的基本仪器清单 28 4.2 调试结果 28 4.3 测试结果分析. 28 5 总结 28 参考文献 28 3 1 设计要求及方案选择 1.1 设计要求 数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量 仪器。它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器

5、。 基本要求： （1）能测量 10HZ500KHZ 的方波。 （2）利用数码管或者液晶显示器显示频率。 （3）设计电路 （4）在 KEIL 中编辑、编译、调试程序，并在 protuse 中仿真。 1.2 方案选择 图 1 利用单片机实现数字频率计原理框图 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法把测出的数据送到数字显示电路显示。 2 理论分析与设计 2.1 信号整形电路的分析及设计 运放部分 同相比例放大器的倍数为：Uo=(1+Rf/R)Ui,而放大倍数为(1+Rf/R)。因此， 适当选择 Rf 和 R 的值，可使小的输入信号达到可测试范

6、围内的信号大小，然后 就可以对它进行测试了。 选择器件：LM358。LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算 放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作 条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所 有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 LM358 的封装形式： 塑封 8 引线双列直插式， 信 号 放 大 电 路 信 号 整 形 单片机 AT89C51 电路 数字 显示 电路 4 如图 2 所示。 特性(Features): 内部频率补偿 直流电压增益高(约 100dB) 单位增益频带宽(约 1MHz) 电源电压范围宽：单电源(330V)； 双电源(1.5 一15V) 低功耗电流，适合于电池供电 图 2 塑封 8 引线双列直插式 过零比较部分 过零比较器，顾名思义，其阈值电压 UT=0V。电路如图(a)所示，集成运放工 作在开环状态，其输出电压为+UOM 或-UOM。当输入电压 uI0V 时， UO=-UO