基于单片机的低频弱信号检测精要.doc

摘 要 微型计算机简称微机由于其具备人脑的某些功能所以也俗称微电脑是由大规模集成电路组成的体积较小的电子计算机典型的微型计算机包括运算器控制器储存器输入输出接口四个部分如果把运算器与控制器封装在一小块芯片上则称该芯片为微处理器如果将它与大规模集成电路制成的储存器输入输出接口印制在电路板上臃肿线连接起来就构成了微型计算机把微型计算机集成在一个芯片上就构成了单片微型计算机即单片机 从ntel公司于 基于单片机的测频系统设计在现实生活中有着广泛的应用 关键词单片机运算放大器反相器 1 绪论 1 2 设计要求 2 2.1 课程设计的目的及意义 2 2.2 课程设计的任务与要求 2 2.2.1 设计任务 2 2.2.2 设计要求 2 2.3 课程设计的技术指标 2 3 系统硬件设计 3 3.1 AT89C51单片机简介 3 3.1.1 AT89C51内部原理 3 3.1.2 AT89C51管脚功能 4 3.2 LM324运算放大器简介 5 3.3 数码管显示电路简介 6 3.4 系统原理图设计 8 4 系统软件设计 9 4.1 测频原理 9 4.2 软件流程图 10 4.3 程序代码 10 5 系统仿真结果 13 5.1 仿真结果 13 5.2 结果分析 14 6 总结 15 致谢 16 参考文献 17 1 绪论 频率是电子技术中最基本的参数，频率测量是电子测量领域最基本的测量之一，并且与许多电参量的测量都有着十分密切的关系。频率信号抗干扰性强，易于传输，可以获得较高的测量精度。随着数字电子技术的发展，频率测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要，频率测量方法的优化也越来越受到重视。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，而且测量低频信号时不宜直接使用。现在单片机迅速发展速度非常迅速，采用单片机和相关硬软件实现频率测量，不但测量精度高，而且无常也很小。除此之外单片机也广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。利用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化。且功能比起采用电子或数字电路更加强大用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理、电梯智能化控制、各种报警系统与计算机联网构成二级控制系统等。可以这样说 现在的家用电器基本上都采用了单片机控制。从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备等。现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件。现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制。从手机、电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话、集群移动通信、无线电对讲机等。单片机在医用设备中的用途亦相当广泛。例如医用呼吸机各种分析仪、监护仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 2 设计要求 1.课程设计是要完成给定课题的设计任务，根据题目要求进行电路设计，通过调试仿真和硬件调试验证达到课题所要求的各项技术指标。 2.通过课程设计掌握单片机系统电路的设计方法，培养分析问题和解决问题的能力。 3.掌握proteus仿真软件和Keil uVision编程4.了解单片机接口技术及其工作原理。 2.2课程设计的任务与要求 2.2.1 设计任务 用过零检测法，结合单片机技术，对低频弱信号做测频检测，并将估计值输出显示。 2.2.2设计要求 1．认真分析和领会课程设计题目含意，查阅和运 用相关技术资料，提倡独立思考，锻炼动手能力。 2．仔细观察实验现象，认真做好实验记录，要准确、规范、独立地完成实验内容,自觉培养严谨求实的科学作风。 3．认真完成课程设计论文（应包含电路图、元器件清单、仿真调试及验证结论、设计总结等内容）。 2.3课程设计的技术指标 3 系统硬件设计AT89C51单片机简介 AT89C51内部原理 图3.1 51系列单片机内部组成功能图 CPU又称微处理器或中央处理器是单片机的核心部件它决定了单片机的主要功能特性程序存储器ROM是只读存储器的简称是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器用来存放用户程序可分为ROM、OTP ROM和Flash ROM等随机存储器 RAM是随机存储器的简称用来存放运行程序的地址