基于aw輸入捕捉頻率計(jì)設(shè)計(jì)

1、基于AW60輸入捕捉頻率計(jì)的設(shè)計(jì)摘要：在電子測(cè)試領(lǐng)域中，頻率測(cè)量是最基本的測(cè)量之一。頻率信號(hào)抗干擾性強(qiáng)，易于傳輸，可以獲得較高的測(cè)最精度。因此在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于力、轉(zhuǎn)速、位移、速度、流量等物理量的測(cè)量，一般是先由傳感器轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，然后采用測(cè)量頻率的方法，最后經(jīng)過(guò)一定的計(jì)算處理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的頻率計(jì)通常是由組合電路和時(shí)序邏輯電路作為控制核心，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，本文介紹基于aw60單片機(jī)輸入捕捉功能的頻率計(jì)測(cè)量頻率的方法。該方法硬件電

2、路簡(jiǎn)單，可靠性高，測(cè)量范圍廣，測(cè)量精度高。本設(shè)計(jì)軟件部分主要由郝冠鵬編寫，硬件電路由熊羽焊接并調(diào)試，姜超負(fù)責(zé)整理各種文檔。測(cè)量結(jié)果達(dá)到預(yù)期效果，可以測(cè)量1—60K各頻率，且誤差較小，滿足設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：輸入捕捉，頻率測(cè)量，可靠穩(wěn)定，精度高。1設(shè)計(jì)要求具體要求：1被測(cè)信號(hào)為周期性信號(hào)（包括正弦波、方波、三角波等），頻率范圍為1～60KHz，峰峰值在1～10V范圍內(nèi)。2設(shè)置“開始停止”和“工作模式”開關(guān)。工作模式分為測(cè)量外接信號(hào)和系統(tǒng)自測(cè)

3、兩種模式，在測(cè)量外接信號(hào)模式下，測(cè)量外接信號(hào)頻率；在系統(tǒng)自測(cè)模式下，測(cè)量1KHz測(cè)試信號(hào)的頻率。3系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示測(cè)量信號(hào)頻率值，每隔1秒向PC機(jī)發(fā)送頻率數(shù)據(jù)，頻率數(shù)據(jù)為II碼，單位為Hz。4.通過(guò)開始停止鍵控制系統(tǒng)。系統(tǒng)功能：該系統(tǒng)能夠測(cè)量1Hz～60KHz的周期性信號(hào)，周期性信號(hào)峰峰值電壓可在1V～10V范圍變化。系統(tǒng)工作時(shí)，被測(cè)信號(hào)頻率實(shí)時(shí)顯示在數(shù)碼管上，并每隔1秒鐘通過(guò)串口向PC發(fā)送頻率數(shù)據(jù)。提供自測(cè)試功能，即

4、由系統(tǒng)自身產(chǎn)生1KHz標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入系統(tǒng)驗(yàn)證系統(tǒng)工作的正確性。2總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)組成及工作原理AW60最小系統(tǒng)整形電路數(shù)碼管顯示模擬開關(guān)按鍵開關(guān)1KHz測(cè)試信號(hào)RS232電平轉(zhuǎn)換PC被測(cè)信號(hào)模擬開關(guān)用于選擇外接信號(hào)還是內(nèi)測(cè)信號(hào)，其硬件選擇可有多種，本系統(tǒng)采用繼電器的方案，硬件簡(jiǎn)單，容易控制。由于外接信號(hào)要求為周期性信號(hào)并包括正弦波、方波、三角波等，且單片機(jī)只能對(duì)方波信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，所以要加一級(jí)整形電路，將外接信號(hào)整形成方波。要求不是很高，

5、本系統(tǒng)采用單限比較器，容易調(diào)試和實(shí)理。單片機(jī)最小系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，控制所有的外圍電路，并產(chǎn)生輸入捕捉和對(duì)頻率的測(cè)量。數(shù)碼管主要用來(lái)顯示當(dāng)前測(cè)量的頻率，按鍵用于控制系統(tǒng)工作的模式，SCI用于向PC機(jī)發(fā)送當(dāng)前測(cè)量的頻率值，各模塊分工明確，共同完成系統(tǒng)的整體功能。3.2單片機(jī)核心模塊本設(shè)計(jì)采用AW60單片機(jī)，S08是2004年左右推出8位MCU，資源豐富，功耗低，性價(jià)比很高，是08系列MCU發(fā)展趨勢(shì)，其性能與許多16位MCU相當(dāng)。MC9S

6、08AW60是低成本、高性能8位微處理器S08家族中的成員，本次課程設(shè)計(jì)就是以該芯片為基礎(chǔ)，來(lái)進(jìn)行嵌入式的設(shè)計(jì)。該單片機(jī)的主要性能：（1）最高達(dá)40MHz的CPU工作頻率和20Hz的內(nèi)部總線工作頻率表；時(shí)鐘源選項(xiàng)包括晶振、諧振器、外部時(shí)鐘或內(nèi)部產(chǎn)生的時(shí)鐘。（2）相比HC08CPU指令集，S08CPU增加了BGND指令。（3）單線后臺(tái)調(diào)試模式接口；增強(qiáng)的斷點(diǎn)能力，允許單一的斷點(diǎn)設(shè)置在線調(diào)試（在片內(nèi)調(diào)試的模塊增加了多于兩個(gè)的斷點(diǎn)）。（4）內(nèi)