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1 系统概述
1.1 数字频率计概述
数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。它是一种用十
进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号,方波信号及其他各种单位
时间内变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中,由于其使用十进制数显示,
测量迅速,精确度高,显示直观,经常要用到频率计。
本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率,采用一个 1602A LCD 显示器动态显示 6 位数。测
量范围从 0Hz—65535Hz(此测量范围为计数器的最大计数,可根据实际需要进行扩展,在 1.3 小节方案
选择有介绍如何扩展)的正弦波、方波、三角波。用单片机实现自动测量功能。
1.2 基本设计原理
基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。它以测量频率的方法直接
对正弦波、方波、三角波的频率进行自动的测量。
所谓“频率”,就是周期性信号在单位时间(1s)内变化的次数。若在一定时间间隔 T 内测得这个
周期性信号的重复变化次数 N,则其频率可表示为 f=N/T。其中脉冲形成电路的作用是将被测信号变成
脉冲信号,其重复频率等于被测频率 f。利用单片机的内部定时器作为定时时间周期,若其周期为 1s,
则输入的脉冲信号持续计数时间亦准确地等于 1s,所计数的脉冲个数即为被测信号的频率。
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1.3 方案选择
用单片机设计频率计通常采用两种办法,第一种方法是使用单片机自带的计数器对输入脉冲进行计
数;第二种方法是单片机外部使用计数器对脉冲信号进行计数,计数值再由单片机读取。第一种方法的
好处是设计出的频率计系统结构和程序编写简单,成本低廉,不需要外部计数器,直接利用所给的单片
机最小系统就可以实现。这种方法的缺陷是受限于单片机计数的晶振频率,输入的时钟频率通常是单片
机晶振频率的几分之一甚至是几十分之一,在本次设计使用的 98C51 单片机,由于检测一个由“1”到