单片机简单频率计设计论文.doc

惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY  单片机课程设计 题目：基于单片机简单频率计设计 姓 名 谢海胜 学 号 090404326 同组成员 骆浩 陶思伟 郑煜 谢晓明 专业班级 09电气工程 指导教师 迟正刚 教务处制 基于单片机简单频率计设计 摘 要 频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。频率计主要是由信号输入和放大电路、单片机及显示电路组成。STC89C52单片机是频率计的控制核心，来完成它待测信号的计数，译码，显示。利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量. 在整个设计过程中，所制作的频率计采用24M晶振，实现1Hz~1MHz的频率测量，而且可以实现量程自动切换流程。以STC89C52单片机为核心，通过单片机内部定时/计数器的门控时间，方便对频率计的测量。其待测频率值使用四位共阳极数码管显示，并可以自动切换量程，单位分别由3个LED指示。本次采用单片机技术设计的一种数字显示的频率计. 一、设计内容 利用电源、单片机及数码管显示等模块，设计一个简易的频率计能够粗略的测量出被测信号的频率。 参数要求如下： 1．测量范围1HZ—1MHZ； 2．用四位数码管显示测量值； 3．能根据输入信号自动切换量程； 4.可以测量方波、三角波及正弦波等多种波形； 二、设计方案 频率计，即检测输入信号的周期，利用，只需要检测单位时间内接收到的信号个数就计算出该信号的频率。因此本设计就是通过整形电路将接收到的信号整形成矩形波，利用矩形波一个周期内高低信号的变化，用计数器来测量单位时间内接收的信号变化次数，此时测量的数值就是该波形的频率。本方案是利用STC89S52内部拥有的定时器和计数器，采用外部中断触发方式，当有外部信号接入时，中断响应，计数器工作，计算在定时器设定的时间内矩形波信号高低信号变化的次数。根据计数值的大小，系统自动进行频率档位切换。本设计可测量的频率范围为1HZ~1MHZ，为了更好的显示出来，本设计进行了分档显示，把本频率计分为：1HZ~10KHZ,10KHZ~100KHZ和100KHZ~1MHZ三档。 三、系统各功能模块图 图1 具体模块图 四、硬件设计 4.1单片机最小系统原理图 图2单片机最小系统原理图 4.1.1引脚功能 VCC:电源电压； GND:地； P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在 flash编程时，P0口用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻[7]。 P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对 P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入和定时器/计数器2的触发输入，P1口功能具体如表1所示。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。 表1 P1口的第二种功能说明表 引脚号 第二功能 P1.0 T2(定时器/计数器T2的外部计数输入)，时钟输出 P1.1 T2EX(定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制) P1.5 MOSI(在系统编程用) P1.6 MISO(在系统编程用) P1.7 SCK(在系统编程用) P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4 个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器时，P2口送出高八位地址。在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。 P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个T