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文档分类:通信/电子

单片机频率计设计实验报告.doc


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单片机频率计设计实验报告.doc
文档介绍:
2010级电子信息工程

电子信息工程专业

《单片机原理及应用》
课程设计报告

设计题目
单片机频率计的设计
及学号
程海龙



何晓

学院
工程技术学院
专业
电子信息工程
班级
10.2班
指导老师
方飞




2013年5月22号


设计题目及要求
1、设计题目
基于单片机的数字频率计设计。
2、设计要求
(1)基本要求
①用单片机的定时器/计数器功能,外部扩展8位LED数码管,要求累计每秒进入单片机的外部脉冲个数,用LED数码管显示出来;
②频率围:10Hz~10MHz方波(TTL 电平),并显示出来;
③要求画出单片机硬件系统框图,电路原理图,软件流程图。
(2)发挥部分
①频率上扩至10KHz(分频后再测量);10mV正弦信号频率测量(设计信号调理电路);
②自制稳压电压。

指导教师签名:
年 月 日
二、指导教师点评






指导教师签名:
年 月 日
三、成绩
报告(70%): 分,作品(30%): 分,总分: 分
验收盖章
年 月 日

目录

1引言 - 4 -
2芯片简介 - 4 -
2.1单片机 - 4 -
2.1.1单片机特点及引脚图 - 4 -
2.1.2单片机引脚说明 - 6 -
2.2其它芯片资料 - 8 -
2.2.1 74HC573 - 8 -
2.2.2 74HC138 - 8 -
3方案选择与论证 - 8 -

3.1方案比较 - 8 -
3.2方案论证 - 9 -
3.3方案选择 - 10 -
4频率计系统原理概述 - 10 -
4.1频率计方案的概述 - 10 -
4.2系统设计结构图 - 11 -
4.3显示功能描述 - 11 -
5系统硬件设计 - 11 -
5.1时钟电路 - 11 -
5.2复位电路 - 12 -
5.3 显示电路 - 13 -
5.4 放大整形电路 - 14 -
6软件设计 - 15 -
6.1 软件实现原理 - 15 -
6.2 软件流程图 - 15 -
7系统调试 - 16 -
8总结 - 16 -
9致 - 17 -
10参考文献 - 17 -
11 附录 18



摘要
随着电子信息产业的不断发展,信号频率的测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。传统的频率计通常是用很多的逻辑电路和时序电路来实现的,这种电路一般运行较慢,而且测量频率的围较小。考虑到上述问题,本课题——基于单片机设计频率计。首先,我们把待测信号经过放大整形,然后把信号送入单片机的定时计数器里进行计数,获的频率值,最后把测得的频率数值送入显示电路里进行显示。本设计从频率计的原理出发,介绍了基于单片机的频率计的设计方案,选择了实现系统的各种电路元器件。

关键字:单片机 频率计 测量


1引言
频率仪器是数字电路中一个典型应用,实际的硬件设计用到的器件较多,联机比较复杂,而且会产生比较大的延迟。随着复杂可编程逻辑器件的广泛应用,将使整个系统大大简化。提高整体性能,它是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。它不仅可以测量正弦波,方波,三角波,尖脉冲信号和其他具有周期的信号的频率,而且还可以测量他们的周期。经过改装,可以测量脉冲宽度,做成数字式脉宽测量仪,可以测量电容做成数字电容测量仪;在电路中增加传感器,还可以做成数字脉搏仪,计价器等。因此数字频率计在测量物理量方面有广泛应用。
本设计在测量频率时分别采用了测周法和测频法。在频率小于100Hz时用测周法,在频率大于100Hz时用测频法。
测周法的原理实际上是测量一个周期所用时间的多少,再取周期的倒数,就是频率了。测周法适用于低频段的测量,当频率较高时,采用测周法误差会比较大。
测频法的原理实际上是测量单位时间的周期数,所测量即是频率,测频法适用于较高频段的测量,当测量的频率较低时,采用测频法误差会比较大。
本课题的任务是设计一个基于单片机技术的数字频率计。主要介绍了整形电路,控制电路和显示电路的构成原理,以及测周法和测频法的基本方法,并且进行了相应的软硬件设计。

2芯片简介
2.1单片机
2.1.1单片机特点及引脚图
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。AT89S52使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程
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