频率计设计.doc

信息与电气工程学院
题目: 频率计课程设计
姓名: 李儒贵
班级: 08自动化2班
学号: 0804020216
指导老师: 赵延明、谢道文
()
目录
第1章绪论 2
摘要 2
本设计任务和主要内容 2
第2章元器件选型 3
主控制器选择 3
计时方案选择 3
显示方案选择 3
扩展接口选择 4
第3章系统硬件电路设计 4
系统原理框图 4
时钟电路和复位电路 5
基本电路设计 6
数码管显示电路设计 6
频率发生电路设计 8
电源电路设计 8
第4章程序流程图与源程序 9
程序流程图 9
主程序 10
第5章系统功能分析与说明 13
频率计的概述 13
频率计的工作原理 13
设计思想 13
软硬件调试 13
系统功能分析 14
第6章课程设计总结 14
参考文献 14
附录 15
第 1 章绪论
摘要
本文设计了一种以单片机AT89C51为核心的数字频率计。介绍了单片机、数字译码和显示单元的组成和工作原理。测量时,将被测输入信号送给单片机,通过程序控制计数,结果送8279驱动数码管显示频率值。频率计具有电路结构简单、成本低、测量方便、精度较高等特点。适合测量低频信号。系统简单可靠、操作简易,能基本满足一般情况下的需求。既保证了测频精度,又使系统具有较好的实时性。本频率计设计简洁,便于携带,扩展能力强,适用范围广。
【关键字】:频率计、单片机、LED显示
本设计任务和主要内容
一、设计题目
设计一个频率计,数字显示格式:X X X X。
二、设计内容与要求
1、通过定时器计数方式采集频率信号。
2、通过8279在4位数码管上显示频率大小。
三、设计目的
,将所用的理论知识应用到实践中,增强实践动手能力,进而促进理论知识的强化。
。掌握采集频率与数码显示软件编程及硬件设计的方法,掌握根据课题的要求,提出选择设计方案,查找所需元器,设计并搭建硬件电路,编程写入EPROM并进行调试等。
,掌握单片机的扩展芯片8279在键盘与数码管的应用。
第 2 章元器件选型
主控制器选择
方案一:采用数字逻辑芯片
本系统有功能设置、数据装入、定时、显示、音响控制多个功能模块。各个状态保持或转移的条件依赖于键盘控制信号。由于键盘控制信号繁多,系统的逻辑状态以及相互转移更是复杂,用纯粹的数字电路或小规模的可编程逻辑电路实现该系统有一定的困难,需要用中大规模的可编程逻辑电路。这样,系统的成本就会急剧上升(相对于方案二)。因此,本设计并未采用这种方案。
方案二:采用单片机作为整个控制系统的核心
鉴于市场上常见的51系列8位单片机的售价比较低廉,有更好的性价比,从可行性、可靠性及成本等方面考虑,我们采用了AT89C51单片机,。首先,利用单片机多中断源的协调处理能力,通过一个定时器计时一个定时器计数方式采集频率信号。综合考虑以上因素,采用了方案二。
计时方案选择
方案一:使用专用时钟芯片
使用微控制器控制专用时钟芯片实现计时控制,这种方案有着计时精度高、控制简单的优点,而且更易于实现日期/ 时间显示、定时等计时扩展功能。
方案二:采用 MCU 内部定时器
AT89C51内部含有2个定时器,可以利用一个定时器计时与一个定时器计数方式采集频率信号。
由于方案二具有较好的灵活性、较少的电路器件和较高的性价比,而且通过精确的软件补偿使精度完全可以满足控制需要,所以我们选择该方案完成设计。
  显示方案选择
方案一: 使用数码管显示
该方案控制最简单,根据设计要求显示格式XXXX。可以准确的显示频率大小,又由于数码管简单便宜且满足设计要求,所以选着数码管显示比较合理。
方案二: 使用LCD12864液晶显示
点阵液晶可以显示多种字符及图形,拥有友好的人机界面及强大的显示功能。特别适用于智能控制的可编程人性化显示。但是比较复杂。使用不方便。增加了难度。
  扩展接口选择
方案一:采用8255A扩展并行I/O接口
8255A具有3个8位的并行I/O口,他们都可以通过编程改变其输入输出方式,8255A在单片机应用系统被广泛用作可编程外部I/O扩展接口。
方案一:采用8279扩展并行I/O接口
8279是专用键盘、显示接口芯片,单个芯片就能完成键盘输入和LED显示控制两种功能。可以为64键的接触方式按