单片机频率计设计实验的报告.doc

2010级电子信息工程 电子信息工程专业 《单片机原理及应用》 课程设计报告 设计题目 单片机频率计的设计 姓名及学号 刘永 何晓 20100342040 学院 工程技术学院 专业 电子信息工程 班级 .2班 指导老师 方飞 201年5月  设计题目及要求 1、设计题目 基于单片机的数字频率计设计。 2、设计要求 （1）基本要求 ①用单片机的定时器/计数器功能，外部扩展位LED数码管，要求累计每秒进入单片机的外部脉冲个数，用LED数码管显示出来； ②频率范围：1Hz~10MHz方波（TTL 电平）； ③要求画出单片机硬件系统框图，电路原理图，软件流程图。 （2）发挥部分 ①频率上扩至10KHz（分频后再测量）；10mV正弦信号频率测量（设计信号调理电路）； ②自制稳压电压。 指导教师签名： 年 月 日 二、指导教师点评 指导教师签名： 年 月 日 三、成绩 报告（70%）： 分，作品（30%）： 分，总分： 分 验收盖章 年 月 日 目录 1引言 - 4 - 2芯片简介 - 4 - 2.1单片机 - 4 - 2.1.1单片机特点及引脚图 - 4 - 2.1.2单片机引脚说明 - 6 - 2.2其它芯片资料 - 8 - 2.2.1 74HC573 - 8 - 2.2.2 74HC138 - 8 - 3方案选择与论证 - 8 - 3.1方案比较 - 8 - 3.2方案论证 - 9 - 3.3方案选择 - 10 - 4频率计系统原理概述 - 10 - 4.1频率计方案的概述 - 10 - 4.2系统设计结构图 - 11 - 4.3显示功能描述 - 11 - 5系统硬件设计 - 11 - 5.1时钟电路 - 11 - 5.2复位电路 - 12 - 5.3 显示电路 - 13 - 5.4 放大整形电路 - 14 - 6软件设计 - 15 - 6.1 软件实现原理 - 15 - 6.2 软件流程图 - 15 - 7系统调试 - 16 - 8总结 - 16 - 9致谢 - 17 - 10参考文献 - 17 - 11 附录 18 摘要 关键字：1引言 频率仪器是数字电路中一个典型应用，实际的硬件设计用到的器件较多，联机比较复杂，而且会产生比较大的延迟。随着复杂可编程逻辑器件的广泛应用，将使整个系统大大简化。提高整体性能，它是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。它不仅可以测量正弦波，方波，三角波，尖脉冲信号和其他具有周期的信号的频率，而且还可以测量他们的周期。经过改装，可以测量脉冲宽度，做成数字式脉宽测量仪，可以测量电容做成数字电容测量仪;在电路中增加传感器，还可以做成数字脉搏仪，计价器等。因此数字频率计在测量物理量方面有广泛应用。 本设计在测量频率时分别采用了测周法和测频法。在频率小于100Hz时用测周法，在频率大于100Hz时用测频法。 测周法的原理实际上是测量一个周期所用时间的多少，再取周期的倒数，就是频率了。测周法适用于低频段的测量，当频率较高时，采用测周法误差会比较大。 测频法的原理实际上是测量单位时间内的周期数，所测量即是频率，测频法适用于较高频段的测量，当测量的频率较低时，采用测频法误差会比较大。 本课题的任务是设计一个基于单片机技术的数字频率计。主要介绍了整形电路，控制电路和显示电路的构成原理，以及测周法和测频法的基本方法，并且进行了相应的软硬件设计。 2芯片简介 2.1 2.1.1单片机特点及引脚图 AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。AT89S52使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，AT89S52拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准性功能： 1、与MCS-51单片机产品兼容； 2、8K支持在线编程(ISP)的FLASH结构程序存储器，1000次擦写寿命； 3、全静态操作：0Hz-33MHz； 4、三级加密程序存储器； 5、32个可编程I/O口线； 6、3个16位定时器/计数器； 7、6个中断源； 8、全双工UART串行通道； 9、低功耗空闲和掉电模式； 10、掉电后中断可唤醒； 11、看门狗定时器； 12、双数据指针； 13、掉电标识符。 工业级产品，温度范围(-40°C到85°C)，PU为无铅环保产品。另外，AT89S52可降至0Hz静态