基于单片机的等精度数字频率计 要：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。为了实现智能化的计数测频，实现一个宽领域、高精度的频率计,一种有效的方法是将单片机用于频率计的设计当中。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，是用汇编语言编写而成。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；
1 引言
使用定时方法实现频率测量时，外部的待测信号通过频率计的预处理电路变成宽度等于待测信号周期的方波，该方波同样加至定时／计数器的输入脚。工作高电平是否加至定时／计数器的输入脚；当判定高电平加至定时／计数器的输入脚，运行控制位TR置1，启动定时／计数器对单片机的机器周期的计数，同时检测方波高电平是否结束；当判定高电平结束时TR清0，停止计数，然后从计数寄存器读出测量数据。这时读出的数据反映的是待测信号的周期，通过数据处理把周期值变换成频率值，由显示电路显示测量结果。 测量结果的显示格式采用科学计数法，即有效数字乘以10为底的幂。这里设计的频率计用5位数码管显示测量结果：前3位为测量结果的有效数字；第4位为指数的符号；第5位为指数的值。采用这种显示格式既保证了测量结果的显示精度，又保证了测量结果的显示范围（0．100 Hz～9．99 MHz）。 频率计测量量程自动转换的过程由频率计测量量程的高端开始。由于只显示3位有效数字，测量量程的高端计数闸门不需要太宽，例如在进入计数器的信号频率范围在10．0～99．9 kHz，计数闸门宽度为10 ms即可。频率计开始工作时使用计数方法实现频率测量，并使计数闸门宽度为最窄，完成测量后判断测量结果是否具有3位有效数字，如果成立，将结果送去显示，完成测量工作；否则将计数闸门宽度扩大10倍，继续进行测量判断，直到计数闸门宽度达到1 s，这时对应的进入单片机的待测信号频率范围为100～999 Hz。如果测量结果仍不具有3位有效数字，频率计则使用定时方法实现频率测量。 定时方法测量的是待测信号的周期，这种方法只设一种量程，测量结果通过浮点数运算模块将信号周期转换成对应的频率值，再将结果送去显示。无论采用何种方式，只要完成一次测量，频率计自动开始下一个测量循环，因此该频率计具有连续测量的功能，同时实现量程的自动转换。 毕业设计说明书目录
1. 引言………………………………………………………………………… 15
2.方案论证………………………………………………………………………15
2.1 传统技术测频…………………………………………………………15
2.2 等精度测频……………………………………………………………16
3. 各模块电路设计和论证…………………………………………………… 18
3．1 电源电路模块设计和论证……………………………………………18
3．1．1 减压开关电源………………………………………………………18
3．1．2 稳压线性电源 ……………………………………………………19
3．2频率测量模块电路设计和论证………………………………………20
3．2．1直接测量法…………………………………………………………20
3．2．2等精度测频…………………………………………………………20
3.3 主控电路设计和论证…………………………………………………22
3．4 显示电路设计和论证…………………………………………………22
3．4．1 液晶屏显示…………………………………………………………22
3．4．2 数码管显示…………………………………………………………22
3.5输入电路的设计和论证………………………………………………… 23
3.5.1运放输入法………………………………………………………… 23
3.5.2三极管输入法…………………………………………………………24
4. 软件设计…………………………………………………………………………25
4．1程序流程…………………………………………………………………28
4．1．1系统主程序流程图…………………………………………………29
4．1．2各子程序流程图……………………………………………… 30
4. 1 .3 显示子程序流程…………………………………………………30
4. 2 程序…………………………………………………………………………25
5．软硬件系统的调试………………………………………………………………28
5.1硬件调试………………………………………………………………27
5.2软件调试…………………………………………………………………27
6． 附录……………………………………………………………………………33
6.1系统原理图…………………………………………………………… 33
6.2 PCB印制板图……………………………………………………………39
7．设计总结………………………………………………………………………40
8．参考文献………………………………………………………………………41
．参考文献
[1]李群芳.单片微型计算机与接口技术(第二版).北京：电子工业出版社，2005
[2]蒋立培.单片危机系统使用教程.北京：机械工业出版社，2004
[3]凌玉华.单片机原理及应用系统设计.长沙：中南大学出版社，2006
[4]王琼.单片机原理及应用实践教程.合肥：合肥工业大学出版社，2005
[5]刘丹.例说8051.北京：人民邮电出版社，2006.
[6]杜伟略.80C51单片机及接口技术.北京：化学工业出版社，2008
[7]高卫东、辛友顺、韩彦征.51单片机原理与实践(、).北京：北京航空航天大学出版社，2007
[8]翁桂荣、邹丽新.单片微型计算机接口技术().苏州：苏州大学出版社，2007
