单片机课程设计--数字频率计的设计

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1、单片机课程设计报告 1 东海科学技术学院 单片机课程设计报告单片机课程设计报告 设计题目设计题目 数字频率计的设计数字频率计的设计 年级专业年级专业 1212 电气电气 1 1 班班 2014 年年 12 月月 6 日日 单片机课程设计报告 2 课程设计课程设计任务书任务书 20 14 20 15 学年 第 1 学期 学生姓名 (学号) 课程 名称 单片机原理及应用课程设计 设计 题目 4.数字频率计的设计 完成 期限 自 20 14 年 月 日至 20 14 年 月 日 共 2 周 设 计 依 据 已经学习了单片机原理及应用 、 电子技术基础课程的内 容，实验室提供必要的设备，可以进行相关设

2、计。 设 计 要 求 及 主 要 内 容 1、基本要求 （1）测量幅度为 5V 方波信号，频率范围 101kHz。 （2）精度 1%。 （3）有测试启动按钮 （4）显示为 4 位 LED 2、发挥部分 （1） 对与超出测试范围的情况，能给出提示 （2） 能测量小幅度（小于 3V）正弦信号的频率 （3） 完成实物及测试 参 考 资 料 1 彭伟.单片机 C 语言程序设计实训 100 例.电子工业出版社. 2 周景润 张丽娜.Proteus 入门实用教程 指导教 师签字 日期 2014.9. 25 单片机课程设计报告 3 摘要摘要 这次设计以 STC89C52 单片机为核心, 采用 12M 晶体振

3、荡器，利用单片机的 运算和控制功能并采用 LED 数码管实时地将所测频率显示出来。此设计关键是 先用 proteus 软件对单片机频率计进行设计与仿真， 达到目标课程设计要求后再 进行实物制作。这次设计采用的测量方法为“定时 1s 测信号脉冲次数” ：用一个 定时/计数器做定时中断，定时 1s，另一定时/计数器仅做计数器使用，初始化 完毕后同时开启两个定时计数器，直到产生 1s 中断，产生 1s 中断后立即关闭 T0 和 T1（起保护程序和数据的作用）取出计数器寄存器内的值就是 1s 内待测信 号的下跳沿次数，即待测信号的频率。用显示函数显示完毕后再开启 T0 和 T1。 这样即可进入下一轮测

4、量。通过不断的尝试和仿真，最终该方案较为精确测得了 范围为 101kHz 的频率，同时也达到了课程设计的其他要求。 关键词 STC89C52 单片机 定时/计数器 外部中断 单片机课程设计报告 4 目目 录录 1. 引言. 7 2. 方案设计. 8 2.1 课程设计的要求 8 2.2 设计方案的拟定 9 2.3 方案设计的原理 9 2.4 方案的单片机芯片选择及方案总体布局设计 9 3. 硬件设计. 10 3.1 单片机最小系统 10 3.2 数码管显示部分 10 3.3 正弦转方波电路 11 3.4 蜂鸣器报警电路 12 4. 软件设计. 13 4.1 软件流程 13 4.2 主要子程序模块

5、 14 5. 实验结果与讨论. 14 5.1 实验仿真结果 14 5.2 仿真结果分析与讨论 15 6. 心得体会. 16 7. 附录：源程序. 16 7.1 源程序 16 8. 参考文献. 18 单片机课程设计报告 5 图图 索索 引引 图 2-1 方案原理示意图. 9 图 2-2 电路原理结构图. 10 图 3-1 最小系统电路图. 10 图 3-2 数码管显示电路图. 11 图 3-3 CD40106 内部结构图 12 图 3-4 正弦频率转方波的电路图. 12 图 3-5 有源蜂鸣器的报警电路图. 13 图 4-1 软件设计流程图. 13 单片机课程设计报告 6 表表 索索 引引 表

6、5-1 方波输入频率仿真测量记录表. 15 表 5-2 正弦输入频率仿真测量表. 15 单片机课程设计报告 7 1. 引言引言 数字频率计是用于测量信号（方波、正弦波、锯齿波或其他脉冲信号）的频 率，并用十进制数字显示，它具有精度高，测量迅速，读数方便等优点。随着大 规模集成电路以及微处理技术的发展， 单片机无论是从价格还是从工作的可靠性 方面来说，都成为大部人群所要选的首选对象，微处理器对简易频率计的控制是 借助于软件程序实现的，其界面简单易于控制,具有很好的灵活性和通用性。 基于单片机的自动量程频率计是单片机在实际工作中的典型应用。 本设计实 现了一个集基准信号源，前置整形电路，单片机电路，于一体的总体控制电路。 其中单片机电路: 单片机、数据选择器、键盘、状态指示, 数字显示电路,稳 压直流电流等硬件于一体的测频计， 其能实现对方波、 正弦波等待测信号的计数、 计算和显示。 单片机简介单片机简介 单片微型计算机(Single Chip Microcompute