單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--頻率計(jì)的設(shè)計(jì)

1、<p>　　《單片機(jī)原理及應(yīng)用》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　課題名稱頻率計(jì)的設(shè)計(jì)</p><p>　學(xué)院自機(jī)學(xué)院</p><p>　專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　班級(jí)</p><p>　學(xué)號(hào)</p>

2、<p>　姓名</p><p>　時(shí)間2014/6/23-2014/7/04</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)，是針對(duì)自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化等專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程，配套開設(shè)的課程設(shè)計(jì)。</p><p>　　作為嵌

3、入式系統(tǒng)低端的單片機(jī)已成為電子系統(tǒng)中最普遍的應(yīng)用手段，已經(jīng)深入到國民經(jīng)濟(jì)與人民生活的各個(gè)領(lǐng)域。近年來，采用單片機(jī)系統(tǒng)已成為解決各類電子技術(shù)和控制問題主要方法之一。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程已被幾乎所有工科院校中自動(dòng)化、電氣、儀器儀表、測控技術(shù)、機(jī)電一體化、電子、通信、計(jì)算機(jī)等類專業(yè)列為本科主干專業(yè)課程，是培養(yǎng)現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用類專業(yè)人才的重要技術(shù)課程之一。</p><p>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)單片機(jī)理論的重要實(shí)踐

4、環(huán)節(jié)。在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課程基礎(chǔ)上，通過本課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生增進(jìn)對(duì)單片機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)單片機(jī)理論方面的理解；使學(xué)生掌握單片機(jī)的內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用，掌握單片機(jī)接口功能和擴(kuò)展應(yīng)用，掌握一些特殊器件及常用器件的使用方法，學(xué)習(xí)編制綜合程序；使學(xué)生了解和掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方法及調(diào)試過程。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)利用單片機(jī)解決工程實(shí)際問題的意識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、實(shí)際動(dòng)手能力和自我學(xué)習(xí)能力。使學(xué)

5、生完成從實(shí)際項(xiàng)目立題、調(diào)研、方案論證、方案實(shí)施、系統(tǒng)調(diào)試、編寫使用說明書等科研全過程的基本訓(xùn)練，為今后在相關(guān)領(lǐng)域中從事與單片機(jī)有關(guān)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用等工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　目 錄 </b></p><p><b>　　一、摘要1</b></p><p>　　二、項(xiàng)目的意義與目的1</

6、p><p>　　三、頻率計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2</p><p><b>　　1． 設(shè)計(jì)任務(wù)2</b></p><p><b>　　2． 設(shè)計(jì)要求2</b></p><p><b>　　四、方案設(shè)計(jì)2</b></p><p><b>　　3． 方

7、案論證3</b></p><p><b>　　4． 方案選擇3</b></p><p>　　五、芯片的選擇與控制4</p><p>　　5． 單片機(jī)AT89C51的介紹4</p><p>　?。?） AT89C51引腳圖4</p><p>　　（2） 引腳說明4</p

8、><p>　　6． 74LS245芯片的介紹7</p><p>　?。?） 74LS245引腳圖7</p><p>　　7． LED數(shù)碼管顯示器介紹8</p><p>　　（1） LED引腳圖8</p><p>　?。?） LED的靜動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)8</p><p>　　六、各模塊電路設(shè)計(jì)

9、9</p><p>　　8． 電路原理圖9</p><p>　　9． 電路流程圖10</p><p>　　10． 控制電路11</p><p>　　11． 復(fù)位電路11</p><p>　　12． 顯示電路11</p><p>　　七、仿真與調(diào)試12</p><p

10、>　　13． 電路仿真圖12</p><p>　　14． 矩形波仿真13</p><p>　　15． 三角波仿真13</p><p>　　16． 正弦波仿真14</p><p><b>　　八、心得體會(huì)15</b></p><p><b>　　九、參考文獻(xiàn)16</

11、b></p><p><b>　　附錄16</b></p><p>　　一. 電路原理圖0</p><p><b>　　二．源程序0</b></p><p><b>　　一、摘要</b></p><p>　　設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心，被測信號(hào)先進(jìn)入

12、信號(hào)放大電路進(jìn)行放大，再被送到波形整形電路整形，把被測的正弦波或者三角波整形為方波。利用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器和定時(shí)器的功能對(duì)被測信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。編寫相應(yīng)的程序可以使單片機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)測量的量程，并把測出的頻率數(shù)據(jù)送到顯示電路顯示。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的目的是通過在對(duì)單片機(jī)原理及應(yīng)用的學(xué)習(xí)，以及查閱資料，培養(yǎng)自學(xué)與動(dòng)手能力，把學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到日常生活當(dāng)中。在設(shè)計(jì)的過程中，不斷的補(bǔ)充不知道的內(nèi)容、鞏固所學(xué)，和隊(duì)友的分工合

13、作、相互討論，運(yùn)用科學(xué)的分析問題的方法解決遇到的困難，掌握單片機(jī)系統(tǒng)一般的開發(fā)流程，學(xué)會(huì)對(duì)常見問題的處理方法，積累設(shè)計(jì)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮教學(xué)與實(shí)踐的結(jié)合。</p><p>　　關(guān)鍵詞：單片機(jī)；數(shù)字頻率計(jì)；設(shè)計(jì)； </p><p>　　二、項(xiàng)目的意義與目的</p><p>　　使學(xué)生增進(jìn)對(duì)單片機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)單片機(jī)理論方面的理解，加深單片機(jī)內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用，如

14、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷、片內(nèi)外存儲(chǔ)器、I/O接口、串行口等。使學(xué)生了解和掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過程、方法及實(shí)現(xiàn)，強(qiáng)化單片機(jī)應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)與分析能力。提高學(xué)生在單片機(jī)應(yīng)用方面的實(shí)踐技能和科學(xué)作風(fēng)，培育學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)理解問題的能力。</p><p>　　在電子技術(shù)中，頻率是最基本的參數(shù)之一，并且與許多電參量的測量方案、測量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此頻率的測量就顯得更為重要。</p><p

15、>　　單片機(jī)數(shù)字頻率計(jì)可靠性高、體積小、價(jià)格低、功能全，廣泛應(yīng)用與各種職能儀器中，能使在測量過程的控制中達(dá)到自動(dòng)化，省掉很多繁瑣的人工操作，同時(shí)也提高了測試精度。</p><p>　　三、頻率計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù) </b></p><p>　　基于MCS-51系列單片機(jī)AT89C51，設(shè)計(jì)一個(gè)以單片

16、機(jī)為核心的頻率測量裝置。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求 </b></p><p>　?。?） 測量被測信號(hào)的頻率，要求如下：</p><p>　?。?）信號(hào)波形：方波，正弦波，鋸齒波，三角波等；</p><p>　　（3）信號(hào)頻率：1Hz~100kHz；</p><p>　　（4）顯示：

17、外部擴(kuò)展6位LED數(shù)碼管顯示。</p><p>　?。?）@測量出周期，并用按鍵實(shí)現(xiàn)頻率和周期間的互相轉(zhuǎn)換；</p><p>　?。?）@顯示刷新時(shí)間1~10秒連續(xù)可調(diào)；</p><p>　?。?）☆實(shí)現(xiàn)其他功能。</p><p><b>　　四、方案設(shè)計(jì) </b></p><p>　　方案一

18、：本方案主要以單片機(jī)為核心，利用單片機(jī)的計(jì)數(shù)定時(shí)功能來實(shí)現(xiàn)頻率的計(jì)數(shù)并且利用單片機(jī)的動(dòng)態(tài)掃描法把測出的數(shù)據(jù)送到數(shù)字顯示電路顯示。其原理框圖 如圖1所示 ：</p><p>　　圖1 方案原理框 </p><p>　　方案二：本方案主要以數(shù)字器件為核心，主要分為時(shí)基電路，邏輯控制電路，放大整形電路，閘門電路，計(jì)數(shù)電路，鎖存電路，譯碼顯示電路七大部分。其原理框圖如圖2所示：</p&

19、gt;<p>　　圖2 方案原理框 </p><p><b>　　方案論證 </b></p><p>　　方案一：本方案主要以單片機(jī)為核心，被測信號(hào)先進(jìn)入信號(hào)放大電路進(jìn)行放大，再被送到波形整形電路整形，把被測的正弦波或者三角波整形為方波。利用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器和定時(shí)器的功能對(duì)被測信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。編寫相應(yīng)的程序可以使單片機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)測量的量程，并把測出的頻率數(shù)

20、據(jù)送到顯示電路顯示。</p><p>　　方案二：本方案使用大量的數(shù)字器件，被測信號(hào)經(jīng)放大整形電路變成計(jì)數(shù)器所要求的脈沖信號(hào)，其頻率與被側(cè)信號(hào)的頻率相同。同時(shí)時(shí)基電路提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，其高電平持續(xù)時(shí)間1s，當(dāng)1s信號(hào)來到時(shí)，閘門開通，被測脈沖信號(hào)通過閘門，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，直到1s信號(hào)結(jié)束閘門關(guān)閉，停止計(jì)數(shù)。若在閘門時(shí)間1s內(nèi)計(jì)數(shù)器計(jì)得的脈沖個(gè)數(shù)為N，則被測信號(hào)頻率Fx = NHz。邏輯控制電路的作用有兩個(gè)：一

21、是產(chǎn)生鎖存脈沖，是顯示器上的數(shù)字穩(wěn)定；二是產(chǎn)生清零脈沖，使計(jì)數(shù)器每次測量從零開始計(jì)數(shù)。 </p><p><b>　　方案選擇 </b></p><p>　　比較以上兩種方案可以知道，方案一的核心是單片機(jī)，使用的元器件少，原理電路簡單，方案二則使用了大量的數(shù)字元器件，原理電路復(fù)雜，硬件調(diào)試麻煩?；谏鲜霰容^，所以選擇了方案一。</p><p&g

22、t;　　五、芯片的選擇與控制 </p><p>　　單片機(jī)AT89C51的介紹 </p><p>　　89C51是一種高性能低功耗的采用CMOS工藝制造的8位微控制器，它提供下列標(biāo)準(zhǔn)特征：4K字節(jié)的程序存儲(chǔ)器，128字節(jié)的RAM,32條I/O線，2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器, 一個(gè)5中斷源兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)雙工的串行口, 片上震蕩器和時(shí)鐘電路。</p><p&

23、gt;　　AT89C51引腳圖 </p><p><b>　　圖3 引腳圖 </b></p><p><b>　　引腳說明 </b></p><p><b>　　VCC：電源電壓 </b></p><p><b>　　GND:地</b></p>

24、<p>　　P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，作為輸出口用時(shí)，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)對(duì)0端口寫入1時(shí)，可以作為高阻抗輸入端使用。</p><p>　　當(dāng)P0口訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它還可設(shè)定成地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用的形式。在這種模式下，P0口具有內(nèi)部上拉電阻。</p><p>　　在EPROM編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，同時(shí)輸出指令字節(jié)在程

25、序校驗(yàn)時(shí)。程序校驗(yàn)時(shí)需要外接上拉電阻。</p><p>　　P1口：P1口是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1口的輸出緩沖能接受或出4</p><p>　　個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)對(duì)P1口寫1時(shí)，它們被內(nèi)部的上拉電阻拉升為高電平，此時(shí)可以作為輸入端使用。當(dāng)作為輸入端使用時(shí)，P1口因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)低電流（IIL）。</p><p&g

26、t;　　P2口：P2是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P2口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)向P2口寫1時(shí)，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（IIL）。</p><p>　　P2口在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如MOVX ＠ DPTR）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在這種情況下，P2口

27、使用強(qiáng)大的內(nèi)部上拉電阻功能當(dāng)輸出1時(shí)。當(dāng)利用8位地址線訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)（例MOVX ＠R1）,P2口輸出特殊功能寄存器的內(nèi)容。</p><p>　　當(dāng)EPROM編程或校驗(yàn)時(shí)，P2口同時(shí)接收高8位地址和一些控制信號(hào)。 </p><p>　　P3口：P3是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P3口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)向P3口寫1時(shí)，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平

28、，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（IIL）。</p><p>　　P3口同時(shí)具有AT89C51的多種特殊功能，具體如下表1所示:</p><p>　　表1 AT89C51特殊功能 </p><p>　　RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p>

29、<p>　　ALE/PROG:當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許是一輸出脈沖，用以鎖存地址的低8位字節(jié)。當(dāng)在Flash編程時(shí)還可以作為編程脈沖輸出（PROG）。</p><p>　　一般情況下，ALE是以晶振頻率的1/6輸出，可以用作外部時(shí)鐘或定時(shí)目的。但也要注意，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。</p><p>　　PSEN：程序存儲(chǔ)允許時(shí)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)

30、。當(dāng)AT89C52執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期PSEN兩次有效，除了當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將跳過兩個(gè)信號(hào)。</p><p>　　EA/VPP:外部訪問允許。為了使單片機(jī)能夠有效的傳送外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器從0000H到FFFH單元的指令，EA必須同GND相連接。需要主要的是，如果加密位1被編程，復(fù)位時(shí)</p><p>　　EA端會(huì)自動(dòng)內(nèi)部鎖存。</p><

31、p>　　當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部編程指令時(shí)，EA應(yīng)該接到VCC端。</p><p>　　XTAL1：振蕩器反相放大器以及內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端。</p><p>　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，采用89C51作為CPU處理器，充分利用其硬件資源，結(jié)合 74LS373鎖存器，主要控制兩大硬件模塊，量程切換以及顯示模塊。</p&

32、gt;<p>　　74LS245芯片的介紹</p><p>　　74LS245是我們常用的芯片，用來驅(qū)動(dòng)led或者其他的設(shè)備,用法很簡單如上圖,這里簡單的給出一些資料，他是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。 74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。 當(dāng)8051單片機(jī)的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。

33、 當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸；（接收）*DIR=“1”，信號(hào)由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)/CE為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。</p><p>　　74LS245引腳圖 </p><p>　　圖4 74LS245引腳圖</p><p>　　LED數(shù)碼管顯示器介紹 </p><p>　　我們測量

34、的頻率最終要顯示出來八段LED 數(shù)碼管顯示器由8 個(gè)發(fā)光二極管組成。基中7 個(gè)長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)圓點(diǎn)形的發(fā)光管在數(shù)碼管顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED 數(shù)碼管顯示器有兩種形式：一種是8 個(gè)發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED 數(shù)碼管顯示器；另一種是8 個(gè)發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED 數(shù)碼管顯示器。如下圖所示。共陰和共陽結(jié)構(gòu)的LED 數(shù)碼管顯示器各筆

35、劃段名和安排位置是相同的。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，對(duì)應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。8個(gè)筆劃段 h g f e d c b a 對(duì)應(yīng)于一個(gè)字節(jié)（8 位）的D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0，于是用8 位二進(jìn)制碼就能表示欲顯示字符的字形代碼。</p><p><b>　　LED引腳圖 </b></p><p>　　圖中每一筆劃都是對(duì)應(yīng)一個(gè)字母表示

36、DP是小數(shù)點(diǎn)</p><p><b>　　圖5 LED引腳圖</b></p><p>　　LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù)LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。</p><p>　　LED的靜動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng) </p><p><b>

37、;　　A、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：</b></p><p>　　靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O埠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)位解碼器解碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O埠多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8＝40根I/O埠來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O埠才32個(gè)呢。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加解碼驅(qū)動(dòng)器

38、進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。</p><p><b>　　B、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：</b></p><p>　　數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，

39、當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。</p><p>　　透過分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體

40、的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O埠，而且功耗更低。</p><p><b>　　六、各模塊電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　所謂“頻率”，就是周期性信號(hào)在單位時(shí)間（1s）內(nèi)變化的次數(shù)。若在一定時(shí)間間隔T內(nèi)測得這個(gè)周期性信號(hào)的重

41、復(fù)變化次數(shù)N，則其頻率可表示為f=N/T。其中脈沖形成電路的作用是將被測信號(hào)變成脈沖信號(hào)，其重復(fù)頻率等于被測頻率fx。被測脈沖信號(hào)整形放大電路，被測頻率fx=NHz。</p><p>　　數(shù)字頻率計(jì)是一個(gè)將被測頻率顯示出來的計(jì)數(shù)裝置，它主要由單片機(jī)89C51控制、74LS373、LED顯示器、電源等組成。該系統(tǒng)的功能是將信號(hào)輸入P3.4口，通過單片機(jī)程序控制，對(duì)LED顯示器進(jìn)行段控和位控，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。 <

42、/p><p><b>　　電路原理圖</b></p><p><b>　　圖6 電路原理圖 </b></p><p><b>　　電路流程圖 </b></p><p><b>　　圖7 流程圖</b></p><p><b>

43、　　控制電路 </b></p><p>　　調(diào)節(jié)開關(guān)輸入信號(hào)頻率波， 如信號(hào)波形：方波，正弦波，鋸齒波，三角波等，觀察LED顯示的頻率。</p><p>　　圖8 控制電路圖 </p><p><b>　　復(fù)位電路</b></p><p>　　常見的復(fù)位電路有兩種：上電復(fù)位電路和開關(guān)復(fù)位電路，可根據(jù)電路的需

44、要選擇復(fù)位電路。復(fù)位電路如圖</p><p>　　圖9 復(fù)位電路原理圖 </p><p><b>　　顯示電路</b></p><p><b>　　圖10 </b></p><p><b>　　七、仿真與調(diào)試 </b></p><p>　　輸入一定幅

45、值的正弦波或其他波形，觀察各級(jí)的輸入輸出。和觀察外部擴(kuò)展6位LED數(shù)碼管顯示。</p><p>　　調(diào)試方法：依次測量每個(gè)功能部分原件的功能是否達(dá)到要求。待每個(gè)部分功能正常后把所有的部分結(jié)構(gòu)統(tǒng)一起來組成完整的電路原件。</p><p><b>　　電路仿真圖</b></p><p>　　圖11 仿真圖 </p><p&g

46、t;<b>　　矩形波仿真 </b></p><p>　　圖12 輸入矩形波</p><p>　　圖13 矩形波仿真圖</p><p><b>　　三角波仿真</b></p><p>　　圖14 輸入三角波 </p><p>　　圖15 三角波仿真圖 </p>

47、;<p><b>　　正弦波仿真</b></p><p>　　圖16 輸入正弦波 </p><p>　　圖17 正弦波仿真圖</p><p><b>　　八、心得體會(huì) </b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)二個(gè)星期多左右，通過這兩個(gè)星期的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的理論知識(shí)原來可以完成

48、這么尤其的實(shí)際產(chǎn)品。在這兩個(gè)星期里，我也因?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)的缺乏而失落過，也曾經(jīng)仿真成功而熱情高漲。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動(dòng)是人類生存生活 永恒不變的話題。雖然這只是一次的極簡單的課程制作，可是平心而論，也耗費(fèi)了我們不少的心血，這就讓我不得不佩服專門搞單片機(jī)開發(fā)的技術(shù)前輩。</p><p>　　對(duì)我而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無止境的道理。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有

49、的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我一個(gè)非常美好的回憶！</p><p>　　經(jīng)過學(xué)習(xí)和思考，我完成對(duì)頻率計(jì)的設(shè)計(jì)，首先感覺最深刻的是我知識(shí)的欠缺，雖然這算不上什么工程，但是我還是能夠體會(huì)到做工程項(xiàng)目的一般步驟，讓我深刻體會(huì)到理論與實(shí)踐結(jié)合的重要性。同時(shí)讓我感受到思想的重要性。只要你有思想，有想法一切的問題都不再是問題。所以我在以后的

50、學(xué)習(xí)過程中要養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，于此同時(shí)培養(yǎng)了我的解決問題的能力。為我以后的發(fā)展大有好處。</p><p>　　經(jīng)過這次一個(gè)較完整的設(shè)計(jì)和制作過程，對(duì)于認(rèn)識(shí)到自己在知識(shí)方面存在的不足，明確今后的學(xué)習(xí)方向是非常有益的，為將來的更近一步的學(xué)習(xí)打了下扎實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我們是以小組的形式進(jìn)行。雖然花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力，但我卻學(xué)到了許多在理論課程中無法學(xué)到的知

51、識(shí)。最重要的是讓我懂得了合作的重要性，學(xué)會(huì)了如何與人更好的合作。 </p><p><b>　　九、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]童詩白．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)．北京：高等教育出版社，2002</p><p>　　[2] 張建華．?dāng)?shù)字電子技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　[3] 陳汝

52、全．電子技術(shù)常用器件應(yīng)用手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 </p><p>　　[4] 畢滿清．電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[5] 潘永雄．電子線路CAD實(shí)用教程．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002 </p><p>　　[6] 張亞華．電子電路計(jì)算機(jī)輔助分析和輔助設(shè)計(jì)．北京：航空工業(yè)出版社，2004 &l

53、t;/p><p>　　[7] 譚浩強(qiáng)C程序設(shè)計(jì) 北京：清華大學(xué)出版社，2002 </p><p>　　[8] 郝建國 單片機(jī)在電子電路中的應(yīng)用 北京：清華大學(xué)出版社 ，2006 </p><p>　　[9]清華大學(xué)電子學(xué)教研組編，閻石主編 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 北京：高等教育出版社，2006.</p><p>　　[10]謝自美 電子線路

54、設(shè)計(jì)?實(shí)驗(yàn)?測試第2版 武昌：華中科技大學(xué)出版社，2000</p><p>　　[11]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，2006</p><p>　　[12]童師白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，2006</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　一.

55、 電路原理圖</b></p><p>　　圖18 電路原理圖</p><p><b>　　二．源程序</b></p><p>　　#include <reg51.h></p><p>　　unsigned char code dispbit[]={0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd

56、,0xfe,0x7f,0xbf};</p><p>　　unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f};</p><p>　　unsigned char dispbuf[6];</p><p>　　unsi

57、gned char temp[6];</p><p>　　unsigned char dispcount;</p><p>　　unsigned char T0count;</p><p>　　unsigned char timecount;</p><p>　　bit period_flag = 0;</p><p>

58、;<b>　　bit flag;</b></p><p>　　unsigned long x,y;</p><p>　　sbit KEY = P1^0;</p><p>　　sbit LED = P1^1;</p><p>　　void delay_ms(unsigned int t){</p><p

59、>　　unsigned int i,j; </p><p>　　for(i=0;i<t;i++) </p><p>　　for(j=0;j<100;j++); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main(void)</p><p&g

60、t;<b>　　{</b></p><p>　　//unsigned char i;</p><p>　　TMOD=0x15;</p><p><b>　　TH0=0;</b></p><p><b>　　TL0=0;</b></p><p>　　TL1

61、 = 0x60;//設(shè)置定時(shí)初值</p><p>　　TH1 = 0xF0;//設(shè)置定時(shí)初值</p><p><b>　　TR1=1;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p>&l

62、t;p><b>　　ET1=1;</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　while(1){</b></p><p>　　if(KEY == 0){</p><p>　　delay_ms(10);</p><

63、p>　　if(KEY == 0){</p><p>　　while(KEY == 0);</p><p>　　period_flag = ~period_flag;</p><p>　　LED = period_flag;</p><p><b>　　}</b></p><p><b&

64、gt;　　}</b></p><p>　　if(flag==1){</p><p><b>　　flag=0;</b></p><p>　　x=T0count*65536+TH0*256+TL0;</p><p>　　if(!period_flag){</p><p>　　dispbu

65、f[0] = x%1000000/100000;</p><p>　　dispbuf[1] = x%100000/10000;</p><p>　　dispbuf[2] = x%10000/1000;</p><p>　　dispbuf[3] = x%1000/100;</p><p>　　dispbuf[4] = x%100/10;<

66、/p><p>　　dispbuf[5] = x%10;</p><p><b>　　}else{</b></p><p>　　y = 1000000/x;</p><p>　　dispbuf[0] = y%1000000/100000;</p><p>　　dispbuf[1] = y%100000/

67、10000;</p><p>　　dispbuf[2] = y%10000/1000;</p><p>　　dispbuf[3] = y%1000/100;</p><p>　　dispbuf[4] = y%100/10;</p><p>　　dispbuf[5] = y%10;</p><p><b>　　

68、}</b></p><p>　　timecount=0;</p><p>　　T0count=0;</p><p><b>　　TH0=0;</b></p><p><b>　　TL0=0;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b&

69、gt;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void t0(void) interrupt 1 {</p><p>　　T0count++;</

70、p><p><b>　　}</b></p><p>　　void t1(void) interrupt 3 {</p><p>　　TL1 = 0x60;//設(shè)置定時(shí)初值</p><p>　　TH1 = 0xF0;//設(shè)置定時(shí)初值</p><p>　　timecount++;</p>

71、;<p>　　if(timecount==250){</p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p>　　timecount=0;</p><p><b>　　flag=1;</b></p><p><b>　　}</b></p>

72、<p><b>　　P0 = 0;</b></p><p>　　P2=dispbit[dispcount];</p><p>　　P0=dispcode[dispbuf[dispcount]];//</p><p>　　dispcount++;</p><p>　　if(dispcount>=6){<