必威体育精装版南信大智能仪器课件.ppt

利用PCA模块实现双沿中断功能 PCA定时计数器 固定时间测量电压法 固定电压测量时间法 3.6 频率及周期型信号的检测 1.频率及周期型信号的特点 下 页 上 页 由于频率和周期互成倒数关系，对于智能检测系统来说，计算倒数之类问题不需要作为主要问题考虑，主要考虑测量精度要高，电路尽可能要简单。使用电子计数器可以直接按照f=N/T所表达的频率的定义进行测量，考虑到电子计数器在计数时必然存在的±1误差，测量低频信号时不宜采用直接测频的方法，否则±1误差带来的影响比较显著甚至会很惊人。此时可以改为先测量信号的周期，然后计算其倒数得到频率值，称之为测周的方法。测周的方法同样不具有普遍的适用性，它可以用在测量较低频率的信号，而不适用在测量较高频率信号的场合。 返 回 下 页 上 页 频率量和周期量是数字脉冲型信号，其幅值的大小与被测值无关，但幅值过小达不到TTL电平时微处理器将不能识别，幅值过大时又会损伤测量电路，所以该类信号也要有前置放大及衰减电路，以使测量仪器具有较宽的适应性，此外被测型号也可能带有一定的干扰信号，因此加适当的低通滤波也是必需的。 返 回 2.频率测量基本电路 下 页 上 页 图3.11为基本的频率测量电路，适合于测量频率适中的频率量，将被测信号Vf经过放大、衰减、滤波及整形电路后变成一个标准的TTL信号，直接加在微处理器的计数端，用被测脉冲作为时钟触发微处理器内部计数器进行计数，微处理器内部另设一个定时器，在规定的时间根据计数数目，求得被测信号的频率，设规定时间为T0，计数器的计数值为N，则被测信号的频率为f，则： F=N/T0（Hz）。 返 回 #include AT89X52.h Float test_freq; Long int Ti_flow_counter,T0_flow_counter; bit test_end; void main() { TH1=0xa0; TL1=0xa0; TMOD=0x21; TH0=0; TL0=0; While(!test_end); Test_freq=T0_flow_counter*65536+TH0*256+TL0; } Void T0_int(void) interrupt 1 { T0_flow_counter++; } Void T1_int(void) interrupt 3 { T1_flow_counter++; If(T1_flow_counter==10000) //10000*0.1ms=1s { TR0=0; test_end=1; } } 下 页 上 页 当被测信号的频率较高时，如f20MHZ，有可能单片机的速度不能支持计数器正常工作，此时可采用图3.12电路，将被测信号经过一个针对高频信号设计的放大、衰减、滤波及整形电路后，先进入一个高速分频器（如10分频）后在进入单片机计数端，选择合适得分频数可处理较高的频率信号。 返 回 3.周期测量基本电路 下 页 上 页 当被测信号频率较低时，如果还测其频率不但刷新时间长而且测量精度也将变低，比如50HZ的频率在1秒钟只能计50个数，按1秒的刷新一次的设置其测试精度只有±1HZ。所以当被测信号的频率较低时我们应该反过来测信号的周期。这样才能提高测量精度和刷新频率。 无论要得到频率值还是周期值，都可以遵循高频则测频率，低频则测周期的原则，这样做的结果是不管被测信号在什么频段内都可以达到要求的测量精度。 返 回 3.周期测量基本电路 下 页 上 页 返 回 图3.13为测量周期的基本电路，信号Vt经过放大、衰减、滤波及整形电路后变为TTL电平Vt1，然后Vt1再经过2分频变为50%占空比的对称方波Vt2，Vt2接入微处理器的中断口如INT1时，VT2的正脉冲宽度正好是被测信号的周期值，微处理器可用INT1上升沿启动内部计数器开始计数，再用INT1下降沿结束计数器，由此计算被测信号周期，设内部计数器时钟周期为Tc，计数值为N，则被测信号的周期。如果要得到被测信号的频率求其倒数图3.13 较低频频率测量电路即可。 4.通用频率计（计数器）的一般电路 下 页 上 页 返 回 图3.14为一个通用频率计或计数器的基本电路示意图，该方案可测频率也可测周期，也可做计数器，通过键盘选择，显示用数码管显示。可预置数高速分频器由I/O1口控制；程控放大、衰减电路由I/O2口控制；键盘及显示由微处理器的I/O3控制；操作指令由键盘人工给定。输入信号经放大、衰减、滤波及整形电路后先通过可预置数的高速分频器再进入微处理器的T1和I