51单片机实现的数字频率计设计与原理

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"基于51单片机的数字频率计资料详细介绍了如何使用51单片机设计并实现一个数字频率计。文档涵盖了从基础知识到硬件结构设计,再到软件编程的全过程,旨在提升学习者对单片机应用的理论与实践能力。" 本文档主要讲述了基于51单片机的数字频率计的设计与实现,它是一种常见的电子测量工具,用于精确测量信号的频率。51单片机因其结构简单、性价比高、易于开发而广泛应用于各种电子系统中。 第1节 引言中,作者强调了设计数字频率计的目的,旨在通过实际项目来巩固课堂所学,提升自学能力和创新思维。设计过程不仅能够加强学习者对单片机开发流程的理解,还能帮助他们掌握问题解决技巧,积累系统设计经验。 1.1 数字频率计概述中,提到了数字频率计在科研、通信和多媒体等领域的广泛应用,它是测量信号频率的重要工具,可以提供准确、直观的数字读数。 第2节 数字频率计(低频)的硬件结构设计部分详细描述了系统的组成。包括: - 系统硬件构成:主要由51单片机、信号调理及放大整形模块、时基信号产生电路和显示模块等组成。 - AT89C51单片机:作为核心控制器,其引脚功能进行了简要说明。 - 信号调理及放大整形模块:负责对输入信号进行预处理,确保其适合后续处理。 - 时基信号产生电路:产生稳定的时基脉冲,用于计数器计数。 - 显示模块:通常采用LCD显示器,显示测量结果。 第3节 软件设计则涵盖了以下几个关键部分: - 定时计数:51单片机内部的定时器/计数器功能用于捕捉输入信号的周期。 - 量程转换:根据不同的频率范围调整测量精度或计数方式。 - BCD转换:将计数结果转换为适合显示的二进制编码十进制格式。 - LCD显示:控制LCD显示测量到的频率值。 第4节 结束语是对整个项目的总结,强调了设计过程中的学习和实践经验积累。 参考文献和附录提供了进一步阅读和研究的资源,包括汇编源程序代码,供读者深入理解并可能进行修改或扩展。 这个基于51单片机的数字频率计设计涵盖了从概念到实现的完整过程,为学习者提供了一个实用的单片机项目案例,有助于提升他们在电子设计和编程方面的技能。
2023-02-27 上传
摘 要 在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都 有十分密切的关系,因此频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中电子 计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速,以及便于实现测量过程自动化等优 点,是频率测量的重要手段之一。电子计数器测频有两种方式:一是直接测频法,即在 一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数;二是间接测频法,如周期测频法。直接测频 法适用于高频信号的频率测量,间接测频法适用于低频信号的频率测量。本文阐述了基 于通用集成电路设计了一个简单的数字频率计的过程。 关键词:频率,信号,周期 Abstract In electronic technology,the frequency is the most basic one of the parameters,andwith a number of electrical parameters of the measurement program,measurement more important,There are several ways of mesuring frequency,in which electronic counter the frequency with high precision,easy to use ,quick measurements,and is easy to realize the advatages of automaion of measurement process is an important means of frequency measurement.Electronic Counter Frequency Measurement There are two ways:First,the directfrequency measurement method,thatis,the gate in a certain period of time measured the number of measured signal pulse;2is indirect frequency measurement method,such as cycle frequency measurement method.Direct frequency measurement method for high-frequency signals offrequency measurement,indirect frequency measurement method for low- frequency signald of frequency measurement.In this paper,based on a commom integrated circuit design of a simple digital frequency meter process. Key words:frequency,signal,period 目 录 摘要 一、引言 (一)数字频率计概述 1 (二)问题提出 1 (三)设计思想 1 二、方案论证与比较 (一)方案选择 2 1、总体方案比较 2 2、测频方案比较 2 (二)测频原理 2 三、数字频率计设计 (一)数字频率计原理 4 1、数字频率计的基本组成 4 2、数字频率计的主要技术指标 5 (二)数字频率计的设计 5 1、硬件电路设计 5 2、软件的设计 7 3、软件仿真 9 四、基本元器件的阐述 (一)AT89S52简介 9 1、主要功能特性 10 2、引脚功能 11 (二)555定时器 11 1、555定时器及其应用 11 2、施密特触发器 12 五、结束语 (一)总结 13 致谢 14 参考文献 15 附录 16 一、引言 (一)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 ,方波信号以及其他各种单位时间变化的物理量。由于其使用十进制显示,测量迅速, 精确度高,显示直观,所以经常要用到频率计。 (二)问题提出 中国电子测量仪器,随着世界高科技发展的潮流,走进了高科技发展的道路,在若干 重大领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。在 数字化时代,研究员和其他工作人员对基础测量仪器的要求越来越高,作为基础测量仪 器之一的频率计必将有新的发展。于是测量仪技术指标上不断提高,如测频精度高、抗 干扰能力强等。以满足不同层次用户的测试要求。近几年,数字化仪器在迅速发展,我 国也在不断研究推出各种