基于单片机的脉冲频率测量设计电气自动化专业.doc

基于单片机的脉冲频率测量设计 摘 要 在电子技术中，频率是最基本的参数之一。它广泛应用于计算机系统和各种数字仪器中。随着电子技术的飞速发展，尤其是单片机的出现，传统的电子测量设备出现了新的变化。许多大型集成电路对频率计很有用，并且在形状和功耗方面有了突破性的调整和改进。 该设计中频率测量的基本原理是在底部频段采用直接频率测量法，在底部频段采用直接频率测量方法设计方法。硬件部分由放大器电路和塑料电路、单片机和数字显示电路组成。软件部分由信号频率测量模块和数据显示模块实现。应用单片机的算术运算功能以及控制功能完成了频率与计数功能的转变。就实质而言，数字系统中电信号的大小没有变化，但在实际布局上有一个非常严格的要求，这是数字电路系统的一个关键点。在电子系统领域，能够处理离散信息的数字电路系统随处可见。数字集成电路具有结构简单、种类多的特点。因此，高度集成和规范化是很容易的。数字集成电路和计算机的发展是相辅相成的。现在它是集成电路中最有效率和集成的设备。集成电路有多种类型，可分为模拟电路和数字电路两大类。  为了更好地了解频率计的工作原理。本文根据一种能产生频率的装置，通过单片机的功能在数字管上显示频率，从而更好地了解频率计的工作原理和实现过程。 关键词: 频率：大电路：整形电路：离散信息 Abstract In electronic technology, frequency is one of the most basic parameters. It is widely used in computer systems and various digital instruments. With the rapid development of electronic technology, especially the emergence of single-chip microcomputers, traditional electronic measuring equipment has been used. With a new change. A large number of large-scale integrated circuits have used frequency meters, and they have achieved breakthrough adjustments and improvements in terms of power consumption and other aspects. The basic principle of frequency measurement of this design is to adopt the method of direct frequency measurement in the bottom frequency band and the design method of direct frequency measurement in the bottom frequency band. The hardware part consists of amplifying circuit and shaping circuit, single-chip computer and digital display circuit; the software part is realized by modules such as signal frequency measurement module and data display module. Use the control function and mathematics operation ability of the one-chip computer, realize the conversion of count function and frequency. Fundamentally speaking, the size of electrical signals running in a digital system does not change, but there are very stringent requirements in the layout of practice. This is a key point in digital circuit systems. In the field of electronic systems, there are digital circuit systems for processing discrete information that can be seen everywhere. Digital integrated circuits have the features of simple structure and many types of circuit units of the same type. Therefore it is easy to be highly integrated and normalized. The development of digital integrated circuits and electronic computers complement each other and is currently the highest yield and most integrated device in integrated circuits. There are many types of integrated circuits, which can be divided into analog and digital in terms of large scale. The In order to better understand the working principle of the frequency meter. This article according to a device that can generate frequency, through the role of the single-chip, the collection of frequency display to the top of the digital tube, so that we can better understand the frequency meter working principle and implementation process Keywords: frequency:large circuit:shaping circuit: discrete information 目 录 摘 要 I Abstract II 第一章 绪论 1 1.1 频率计概述 1 1.2 选题目的和意义 1 1.3 目前研究现状 2 第二章 整体方案选择 4 2.1系统整体设计 4 2.2单片机控制器的选择 4 2.3 脉冲信号的选择 5 2.4 显示器的选择 5 2.5按键的选择 5 第三章 系统硬件组成 7 3.1 STC89C52RC单片机介绍 7 3.2 AT89C52单片机最小系统 17 3.3 NE555电路 19 3.4 按键电路 19 3.5数码管显示电路 20 第四章 软件设计 22 4.1系统软件整体设计 22 结束语 25 参考文献 26 附录 27 III 第一章 绪论 1.1 频率计概述 作为电子技术行业的参数之一，频率既是基本的一项参数，也是极其重要的，同理，在电子测量这一领域，频率测量也是其中最为基本和重要的组成部分。现阶段的科技正在逐步发展，促使人们不断提高对相关科技产品的要求，特别是数字化的相关产品，受到普遍的欢迎与接受[1]。在电子测量产品中，频率计是相对实用的，并且使用率非常高，在很多场合都在普遍使用，如科研机构和学校，甚至一些家庭中也在使用，由此可见其使用的普遍性，并且在生活中十分重要。数字频率计有很多的有点，它体积非常小方便人们携带，并且测量时精准度特别高，功能也十分完善，相信随着社会的发展，在未来会有更加广泛的发展与应用。例如，在把其进行改进后，便可以在其他用途上使用，可以制作成测量频率与周期的仪器，也可以制作成具有占空比与脉宽功能的测量工具。除了对它进行改进以外，还可以与其他仪器进行结合改造，比如与电子测量仪结合后便可以制作成智能的仪器与仪表，这样便可以在航空航天领域计量频率与参数，也可以在高端的电子产品方面测量其频率与参数，还可以监控使用机械工具时振动造成的噪音的频率等，具有多方面的用途。对数字频率计进行研发，促进能够改进其功能，还可以不断提高实用性，加强性价比。对于传统的频率计来说，普遍的设计方式都是利用TTL数字电路，这样便会出现很多问题，比如说电路十分复杂，体积也比较大，耗费的电量也非常多，促使生产成本比较高。而随着社会发展，专用的大规模IC出现，也就是一种集成电路，比如说ICM7216与ICM7226等频率计特有的IC，便促使频率计的研发不再复杂化，但同时也存在价格比较高的问题，所以对这种IC的使用比较少。现阶段，单片机技术正在兴起，设计和研发数字频率计便可以利用单片机技术来达到，能够提高测量的准确度和精准程度，并且还能够减少误差。因此，接下来将会介绍在简单且具有实用性的单片机使用基础下，研发与设计数字频率计。 1.2 选题目的和意义 频率作为电子技术方面的一个参数，虽然是基本参数，但其重要程度相当高。所以，在电子测量技术里十分关键的测量方式便是频率测量。在目前这个科学水平发展迅速的世界里，每个人都渴望拥有更加先进的科技产品。与之对应的便是数字电子产品的普及度日趋升高。频率计是一种电子测量仪器，实用性和普及性均比较高，在家庭、学校、科研机构等场所都存在该种电子测量仪器的使用，所以它的重要程度与普及程度不言而喻。 数字频率计的优势在于其小巧易随身放置、功能多样化、测量准确等，可以期待以后的应用前景会十分广阔。举例来说，通过升级改造常规的数字频率计来制造多用途频率测量仪，它可以测量频率、测量周期、占空比、脉宽等。通过整合数字频率计与别的电子测量仪器的功能，可以创造出功能上更具多样化、智能化的仪器。这些新的电子仪器可以在航空航天等高科技领域使用，用来测量相应的频率参数。在高端电子产品上测量和监测频率参数，并在机械设备上使用该仪器的振动生产。监测其最初的噪声频率。针对数字频率计的研发，将促进频率计的功能日趋完善以及多样化，使成本效益最大化，使实用程度和普及程度逐渐增加。过去传统的频率计普遍使用TTL数字电路设计，这种设计方式不仅电路繁琐、功率损耗多、体型过大，而且还要高额的成本。随着技术的发展，诞生了特殊集成电路，典型的有ICM系列，这简化了频率计的研发制造，可是成本并没有降低，导致应用IC制造的数字频率计的数量极低。 如今，单片机技术日新月异。我们可以用单片机便能完成数字频率计的制造。该方法制作的频率计，其测量误差低、准确度极高。在此，我们将介绍一种基于单片机AT89C52的简单实用的数字频率计的设计与生产。 为了满足现在的社会需求——信息输出与处理的高要求，频率测量便应该具有与之相匹配的高准确度的时间频率参考以及高精确度的测量技术水平。频率测量的精确度有多高，除了源于标准频率的精确度，还与测量方法和设备存在一定关联。当下，频率测量的方法主要有以下几种：直接频率测量、游标、插值法和频差乘法。直