基于AT89C51的等精度宽范围频率计的设计.pdf

计算机应用
基于 A T89C51 的等精度宽范围
频率计的设计
浙江工业大学信息学院(杭州 310032) 辜自强杨扬
摘要文章讨论了用 A T89C51 单片机来设计等精度宽范围频率计的方法。其中探讨了用外部扩展
的硬件计数器而非单纯靠 A T89C51 内部定时器来产生定时信号的原因以及基准信号与待测信号
的同步问题。
关键词单片机等精度频率计
频率计的应用范围很广,不仅应用于一般的仪构成。利用外扩的计数器(如 74HC393) 和单片机
器测量当中,还可应用于工业控制等其它领域。对 A T89C51 内含的 16 位计数器来构成多位计数器分
于频率计的设计目前也有专用芯片可以实现,如利别对待测信号和标准信号计数。在待测信号和标准
用 Maxim 公司的 ICM7240 来设计频率计。但由于信号同步条件下,当标准信号的计数达到一定时,可
这种芯片的最高计数频率仅有 15MHz 左右,远不能对两个信号的计数进行处理来实现待测信号的测
达到在一些场合需要测量很高的频率要求,而且测频。由于引进对标准信号的计数来定时,因此可达
量精度也受到芯片本身的限制。本文提出的用到与标准信号相当的精度。
A T89C51 单片机设计频率计的方法可解决这些问采用的 74HC393 最高计数频率可达 39MHz ,
题,实现精度较高、等精度和宽范围频率计的设计。比 Maxim 公司的 ICM7240 计数频率要高的多。若
本文所设计的频率计测频范围可达 0. 01Hz~ 对外部信号进行分频计数,然后再利用 A T89C51 对
1 GHz ,若引进对标准信号,如晶振,计数来定时,还所测信号进行相对应的扩频,这样可使频率计的最
可达到与晶振精度相当的精度。且所设计出的频率高测量频率达 GHz 数量级范围。由此达到频率计
计具有结构简单、成本低廉的特点,现在已经投入到测量的宽范围的要求。
实际的批量生产之中了。现讨论用 A T89C51 和 74HC393 扩展计数器对
外部待测信号计数的工作原理,原理图如图 1 所示。
1 硬件设计
使对待测信号计数的外部扩展的计数器
1. 1 总体思路 74HC393 的最高计数位 C7 引到 A T89C51 的 T0
所设计的等精度宽范围的频率计用单片机端,再利用 A T89C51 的 T0 口即可构成多位计数
A T89C51 、计数器 74HC393 及 D 触发器 74HC74 等器。将 A T89C51 的定时器/ 计数器设置为 16 位的
电压低时,发射三次或两次。小、功耗低,在市场上应该有很好的应用前景。
参考文献
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车防盗遥控器都很常见。这里就不再赘述了。
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