频率计课程设计 (2)

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1、 频率计课程设计 学院名称：学院名称： 电气信息工程学院电气信息工程学院 专专 业：业： 电电 子子 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导老师：指导老师： 设计时间：设计时间： 2011 年年 9 月月 数字频率计 数字频率计数器是测量信号频率的装置, 也可以用来测量方波脉冲 的脉宽通常频率以数字形式直接显示出来, 简便易读, 即所谓的数 字频率计频率测量对生产过程监控有很重要的作用, 可以发现系统 运行中的异常情况, 以便迅速作出处理,传统的频率计采用测频法测 量频率, 通常由组合电路和时序电路等大量的硬件电路构成, 产品 不但体积较大, 运行速度慢, 而且测量低频信号时不宜

2、直接采用基 于单片机技术,而数字式频率计数器具有操作简单方便、 响应速度快、 体积小等一系列优点, 可以及时准确地测量低频信号的频率。 1、数字频率计与单片机 数字频率计是数字电路中的一个典型应用, 实际的硬件设计用 到的器件较多, 连线比较复杂, 而且会产生比较大的延时, 造成测 量误差、可靠性差。随着复杂可编程逻辑器件( CPLD) 和功能越来越 强大的单片机的广泛应用。 数字频率计是一种用十进制数字显示被测 信号频率的数字测量仪器, 它的基本功能是测量正弦信号、方波信 号、尖脉冲信号及其他各种单位时间内变化的物量。 在AT89C51 单片 机上实现的频率计, 整个系统非常精简, 而且具有

3、灵活的现场可更 改性。 在不更改硬件电路的基础上, 对系统进行各种改进还可以进一 步提高系统的性能。该数字频率计具有高速、精确、可靠、抗干扰性 强和现场可编程等优点。 2、技术指标 输入脉冲幅度：05V 频率测量范围：100100000Hz 测量精度：1% 显示方式：四位数字显示 3、系统结构框图 信号发生模块 单 片 机 P3.4 复位电路RST 晶振电路 XTAL1 XTAL2 数码管 P0 P2.4P2.1 位选信号 段选信号 图 1 系统结构框图 一、 硬件电路设计 1， 硬件电路图 图 2 硬件管脚图 1、其具体连接方法如下： P34 口(即 T0)接输入脉冲信号。 XTAL1 与

4、XTAL2 管脚接两个 20pF 电容和 12 MHz 晶振构成时钟电 路。 RST 管脚接 510电阻，10 F 电容及复位开关构成人工复位 电路。P2.4P2.1 接驱动 7407 的四个输入端，四个输出端接数码管 的位选通端。 P0.0P0.7 接数码管的段选线。 2、元件参数如下 R1=R2=510，C1=C2=10uf，C3=C4=20pf。一片 74ls00 接成非门 使用，用于整形。一片 7407 用于驱动数码管。四个共阴极数码管， 一个 8 路排阻，阻值为 330。 共阴级八段数码管图如图 2， 各模块电路的实现及其功能 1、信号发生模块 利用电容的充放电，产生近似矩形波的波形，再经非门整形，就 可以得到标准的矩形波，若波形不够标准，可多接入几个非门。频率 计算公式为： f=1/2.2*R2*C2 (1) 计算得到 f=190Hz，但