单片机课程设计报告---频率计

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1、 单片机系统课程设计报告单片机系统课程设计报告 专 业： 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 完成日期： 2011 年 11 月 10 日 目目 录录 1 设计任务和性能指标设计任务和性能指标 . 1 1.1 设计任务 1 1.2 性能指标 1 2 设计方案设计方案 1 2.1 任务分析 1 2.2 方案设计 1 3 系统硬件设计系统硬件设计 2 3.1 单片机的最小系统 2 3.2 信号整形电路设计 3 3.3 分频电路设计 3 3.4 LCD 液晶显示 . 5 4 系统软件设计系统软件设计.错误!未定义书签。 4.1 主程序设计错误错误!未定义书签。未定义书签。 5 调试及性能分

2、析调试及性能分析 . 7 5.1 调试分析 7 5.1.1 软件调试. 7 5.1.2 硬件调试. 8 5.1.3 系统功能调试. 8 5.2 性能分析 9 6 心得体会心得体会 9 参考文献参考文献 9 附录附录 1 系统原理图系统原理图 10 附录附录 2 程序清单程序清单. 11 1 1 设计任务和性能指标设计任务和性能指标 1.1 设计任务 频率计是我们经常会用到的仪器之一，通常用来测量信号的频率或周期，与 编码器配合也可用来测量旋转机械设备的转速。用单片机的定时/计数器功能可 以实现频率计的数字化、智能化，通过合理的硬件设计和软件编程使测量精度达 到实用化要求。 1.2 性能指标 （

3、1） 测量频率范围 10Hz1MHz，量程可自己选择。 （2） 精度：1%。 （3） 被测信号可以是方波。 （4） 显示方式为 4 位十进制数显示。 2 设计方案设计方案 2.1 任务分析 频率的测量实际上就是在 1 秒时间内对信号进行计数，计数值就是信号频 率。用单片机设计频率计通常可采用两种方法：一是使用单片机自身的计数器对 输入脉冲进行计数即得到频率值，或对输入脉冲进行周期测量，这种方法只能测 量频率低于单片机时钟频率 1/24 以下的信号；二是在单片机外部使用计数器对 脉冲信号进行计数，计数值再由单片机读取，这种方法适合于测量频率较高的场 合。由于本设计中的频率范围较大，这时可结合分频

4、电路等实现。 2.2 方案设计 按照系统设计的功能的要求，初步确定设计系统由信号预处理模块，分频模 2 块，测频模块和显示模块共四个模块组成，电路系统构成框图如图 2。主控芯片 使用 51 系列 AT89C51 单片机 信号预处理电路 信号预处理电路中的放大器三极管实现对待测信号的放大，降低对待信号的 幅度要求；波形变换和波形整形电路带有施密特触发器的反向器 7414 把放大器 生成的单向脉冲变换成与 TTL/CMOS 电平相兼容的方波 分频电路 分频电路的作用是将高频率通过级联的计数器，对高频信号分频，将分频后 的频率信号通过数据选择器输出端输出，输入到测频电路的信号输入端 测频电路 分频电路的信号输入到以单片机 89C51 为核心的测频电路中， 通过单片机的 2 个 16 位定时器/计数器，测量频率信号的频率 测频电路的设计方案 待测信号频率较低时，可以选择定时的方式测量频率，定时器/计数器 T0 设 置成计数方式，测量待测信号两个高电平之间的占空