基于单片机的数字频率计设计系统.docVIP

高等教育自学考试 毕业设计（论文） 题目 基于单片机的数字频率计设计 专业班级 电子信息工程 2012级 姓名 邓木 准考证号码 014212213248 指导教师姓名、职称 刘雅娴 副教授 所属助学单位 武汉东湖学院 2014年 4 月 15 日 目录 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 绪论 1 第2章 方案论证 2 2.1 数字频率计设计的几种方案 2 2.2 几种方案的优劣讨论 3 2.3 本次设计采用的方案 3 第3章 系统硬件设计 4 3.1 数字频率计工作原理 4 3.1.1 一般数字式频率计的原理 4 3.1.2 基于单片机的数字频率计原理 4 3.2 电路原理图 5 3.3 放大整形电路 6 3.3.1 放大整形电路的必要性 6 3.3.2 放大整形电路的原理 6 3.4 分频电路 10 3.4.1 分频电路介绍 10 3.5 四选一电路 11 3.6 单片机 13 3.7 显示电路 14 3.7.1 显示原理 14 3.7.2 显示电路图 15 3.8 电路PCB板 17 第4章 系统软件设计 18 4.1 测频软件实现原理 18 4.2 软件流程图 18 4.3 几个重要的分程序 19 第5章 系统的仿真和调试 23 5.1 硬件电路的仿真 23 5.2 误差分析 26 结束语 27 参考文献 29 致谢 30 附录 31 附录一：系统整体电路图 31 附录二：电路PCB图 32  摘 要 本论文设计一个基于单片机技术的数字频率计。首先，我们把待测信号经过放大整形；然后把信号送入单片机的定时计数器里进行计数，获得频率值；最后把测得的频率数值送入显示电路里进行显示。本文从频率计的原理出发，介绍了基于单片机的数字频率计的设计方案，选择了实现系统得各种电路元器件，并对硬件电路进行了仿真。 关键字：单片机；频率计；测量 ABSTRACT This paper develops a kind of single chip-based frequency counter using micro-computer techniques. Firstly, the rectangular pulse, which the measured signal is amplified and reshaped, is used as control throttle valve. Then, the frequency counter counts the number of the periods using the internal timer/counter of signal is chip so as to gain the frequency value of measured signal. Finally, the frequency value of measured signal is displayed through static display circuits. Since the internal oscillation frequency of signal chip is very high, the measured error in one period is very small. Key Words: Micro- computer, Frequency, Measure 绪论 随着电子信息产业的发展，信号作为其最基础的元素，其频率测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。传统的频率计通采用组合电路和时序电路等大量的硬件电路构成，产品不但体积较大，运行速度慢，。。。脉冲数定时测频法(M法)此法是记录在确定时间Tc内待测信号的脉冲个数Mx则待测频率为Fx=Mx/Tc (2.1) 脉冲周期测频法(T法)此法是在待测信号的一个周期Tx内记录标准频率信号变化次数Mo。这种方法测出的频率是Fx=Mo/Tx (2.2) 脉冲数倍频测频法(AM法)此法是为克服M法在低频测量时精度不高的缺陷发展起来的。通过A倍频把待测信号频率放大A倍以提高测量精度。其待测频率为Fx=Mx/ATo (2.3) 脉冲数分频测频法(AT法)此法是为了提高T法高频测量时的精度形成的。由于T法测量时要求待测信号的周期不能太短所以可通过A分频使待测信号的周期扩大A倍所测频率为Fx=AMo/Tx