一种实用型频率计的设计及应用
摘要：本课题介绍以51单片机作为核心器件，另外还包括信号输入、信号放大、信号选择、时钟提供、数据显示等功能模块的数字频率计的设计方法。频率计的硬件电路是用Protel绘图软件绘制而成，软件部分的单片机控制程序，是用C语言编写而成。由于本设计采用了模块化的设计方法，提高了测量频率的范围。
关键词：等精度，数字频率计，单片机，汇编
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。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精确度高，显示直观，会被经常使用到。
本次设计采用了AT89C52单片机,AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能
CMOS8位单片机,片内含8k byte的可反复擦写的只读程序存储器。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准MCS-51指令系统及8052产品引角兼容,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。外部数据读写电路单片机的外部数据读写电路主要由译码器组成,本次设计采用的是74HC74译码器,它的逻辑功能主要是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号。该译码器在本设计中的作用是将A13、A14、A15的二进制代码输入到译码器中,然后翻译对应的输出信号,以选通限流电路,使其完成数据读写功能。数据显示电路数据显示电路由限流电路和七段数码管组成,采用的器件是74HC393芯片和LED显示器。74HC393芯片的主要作用是显示前的电流驱动,因为数码管显示所需电流比较小,而从8D上升沿触发器输出的电流比较大,所以需要加个适当的电阻进行限流。LED显示器的结构由发光二极管构成a、b、c、d、e、f和g七段,并由此得名。本设计中采用了八个七段数码管进行数据显示,将八个数码管串接起来进行显示,显示数据即是对频率计的测量结果。
本文通过比较以往电子计数测频原理、电子计数测周期原理的分析，结合单片机定时／计数器的工作原理，给出了等精度测量的数字频率计的设计。实现起来简单可靠且性能稳定、精度高、性价比低等优点。
毕业设计说明书目录
1 引言…………………………………………………………………………14
2 方案论证………………………………………………………………………14
2.1方案一：电子计数器测周期的间接测频………………………………14
2.2方案二：基于C51单片机的测频………………………………………15
2.2.1设计原理…………………………………………………………15
2.2.2设计思路………………………………………………………………17
3 各模块电路设计…………………………………………………………18
3．1 电源电路模块设计…………………………………………………18
3．1．1电源硬件电路的设计………………………………………………18
3．1．2 LM7805的简单介绍………………………………………………19
3．2主控电路模块的设计………………………………………19
3．2．1主控电路的硬件电路………………………………………………19
3．2．2 AT89C51芯片的简单介绍与分析………………………………20
3.3 单片机定时器工作原理模块的设计…………………………………23
3.4信号调理及放大整形模块的设计…………………………………… 23
3.4.1信号调理及放大整形模块的硬件原理图……………………………23
3.4.2 74LS74简明介绍……………………………………………………24
3.5 时基信号产生电路模块……………………………………………… 24
3.5.1 时基信号的产生原理图……………………………………………24
3.5.2 CD4013的简明介绍…………………………………………………24
3.5.3 CD4060的简明介绍…………………………………………………26
3.6显示电路模块设计……………………………………………27
3.7输入电路的设计模块……………………………………………28
3.7.1三极管输入方法………………………………………………………28
4 软件设计………………………………………………………………………29
4.1主程序的流程图及程序…………………………………………………29
4.2定时器中断子程序的流程图及程序……………………………………33
4.3显示子流程图及程序……………………………………………………35
5软硬件系统的调试………………………………………………………37
5.1硬件系统调试……………………………………………………………37
5.2软件调试…………………………………………………………………38
5.2.1自底向上的调试方法…………………………………………………38
5.2.2 KEIL3软件调试………………………………………………………38
6 附录………………………………………………………………………… 40
6.1 PCB硬制板图……………………………………………………………40
6.2总电路图…………………………………………………………………41
7参考文献………………………………………………………………………42
参考文献
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