基于单片机的通用电子计数器的设计1.doc

琼州学院本科生学年论文 基于单片机的通用电子计数器的设计 学 院： 电子信息工程学院　 专 业： 电子信息科学与技术专业 年 级： 2008级 学生姓名： 学 号： 指导老师： 2011年6月 基于单片机的通用电子计数器的设计 XXX （琼州学院电子信息工程学院，海南 三亚，） 摘要：本文重点介绍了以AT89C52单片机为控制器的测量方法，并用c语言进行设计，采用单片机智能控制，结合外围电子电路得以频率和周期的测量，并用十进制数字来显示被测信号的频率和周期。 关键词：单片机AT89C52 电路原理 频率测量 周期测量 0 引言 随着科技的不断发展，单片机已广泛应用在工业控制、自动检测、智能仪表、家用电器等各个方面。其中，利用电子计数器测量来进行测量周期和频率的精度高、速度快、使用简单，因而得到了广泛应用。 本文介绍一种基于单片机控制的通用电子计数器，具有成本低，体积小、抗干扰能力强，功能强大，测量精度高，使用方便、简单等优点。 1 系统方案论证与比较 1.1 方案一 采用的是中小规模数字集成电路，虽然能够实现频率和周期的测量，但其功能扩展不易实现，智能化程度也不高，不符合目前通用计数器的发展要求。 1.2 方案二 设计方法，硬件电路的实现上都要比方案一和方案三简洁，并且设计思路是非常简单的，电路也不复杂，但由于它采用的是通用计数器专用模块设计，不符合我们的设计要求，所以就不予考虑。 1.3 方案三 使用到的元器件都是我们所常用到的一些元件，如：74HC573八进制3态非反转透明锁存器，LED数码管等；且使用了功能强大的AT89C52芯片，使本系统可以通过对软件改进而扩展功能，提高测量精度。 综上所述，考虑系统的方案的可行性和可靠性等因素，本设计采用方案三以单片机作为核心控制系统的具体实施方案作为最终的方案。 硬件设计 主要硬件原件说明 2.1 单片机选择 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 选择AT89C52,其功能和特点：与MCS-51单片机产品兼容 、8K字节在系统可编程Flash存储器、 1000次擦写周期、 全静态操作：0Hz～33Hz、 三级加密程序存储器、 32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器 八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符 。 2.1．1 引脚功能及管脚电压 AT89C52为8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（32~39 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。 所以选择功能强大的AT89C52芯片非常适合。AT89C52引脚图如下： 2.2 74HC573芯片 74HC573八进制3态非反转透明锁存器，高性能硅门 CMOS 器件，当锁存使能端LE为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。 　 1脚三态允许控制端低电平有效 ，D0~D7为数据输入端 ，Q0~Q7为数据输出端 ，LE为锁存控制端。 74HC573引脚图 　　 2.3 单元电路原理介绍 2.3.1 时钟电路原理 如图所示为时钟电路原理图，AT89C52芯片内部有一个高