基于单片机数显频率计毕业设计.doc

毕业设计说明书 课题名称: 基于单片机的数字式频率计 专业名称: 电子信息技术 学生姓名: 学生学号: 指导老师:  摘 要 通过本次设计，使我们能够掌握单片机应用技术及MCS-51汇编语言程序设计方法，从而真正获得一技之长，以利于今后自身的发展。 此书是介绍用AT89S52单片机的I/O口实现数字式频率计功能的过程。其中包括方案的选择，用Protel99软件画电路原理图、PCB印制电路板图，以及复位模块、时钟模块、显示模块、按键模块、驱动模块等功能模块硬件电路的设计。然后根据硬件系统的功能要求进行程序设计，从最基本的P点显示程序设计，自动运行程序设计到最后的调整运行程序的设计。 本次设计的数字式频率计能正确测量特定信号频率、周期、脉宽、占空比。电源通电后，单片机最小系统会自动显示提示符“P.”等待功能键按下。分别按下“A、B、C、D键”，系统会分别相对地进入测频率、测周期、测脉宽及测占空比状态。该数字式频率计人机界面友好，系统的控制按钮不多，操作顺序简单明了。 本次设计采用汇编语言编写所有程序，同时使用keillC51软件对程序进行了调试。在设计中使用的PROTEL及WORD等软件也发挥了巨大功用。 关键字 AT89S52，软件编程，数字式，频率计  目 录 第 1章 设计方案论证 1 1.1 总体方案 1 1.2 各种参数测量方案 1 1.2.1 频率测量 1 1.2.2 周期测量 2 1.2.3 脉宽测量 2 1.2.4 占空比测量 2 1.3 各部分硬件电路设计方案 2 1.3.1 键盘、显示接口电路 2 第 2章 工作原理 7 第 3章 电路原理图 8 第 4章 元件清单 9 第 5章 电路原理介绍 11 5.1 电源电路 11 5.1.1 电源总体设计 11 5.1.2 电源各部分简介 11 5.1.3 电源参数的计算 12 5.2 硬件系统中的电路模块 14 5.2.1 键盘/显示接口电路 14 5.2.2 时钟电路模块 15 5.2.3 键盘接口电路模块 15 5.2.4 复位电路模块 16 5.3 下载线电路介绍 17 第 6章 各参数测量原理 18 6.1 频率测量 18 6.2 周期测量 18 6.3 脉宽测量 19 6.4 占空比测量 19 第 7章 主要芯片介绍 20 7.1 AT89S52芯片 20 7.2 74LS244芯片 21 第 8章 硬件分配 23 第 9章 存储器地址分配 24 9.1 RAM区资源的分配 24 第10章 流程框图 25 10.1 显示子程序流程图 25 10.2 键控程序流程图 26 10.3 测频率程序流程图 27 10.4 测周期程序流程图 28 10.5 测脉宽程序流程图 29 10.6 测占空比程序流程图 30 10.7 键扫子程序流程图 31 第11章 程序清单 32 第12章 使用说明及注意事项 52 结束语 53 参考文献 54 附图 55 致谢 56  第1章 设计方案论证 1.1 总体方案 本次毕业设计的任务是设计一个具有测量特定信号频率、周期、脉宽、占空比功能的数字式频率计。 按照要求，我们设计的数字式频率计总体图如图1-1所示: 1.2 各种参数测量方案 1.2.1 频率测量 方案一:电桥法测频是利用交流电桥的平衡条件和电桥电源频率有关这一特性来测频的，在电桥面板上将调节电桥平衡的可变电阻(或电容)的调节旋钮(度盘)按频率刻度，则在电桥指示平衡时，测试者便可从刻度上直接读得被测信号频率。这种电桥测频的精确度约为±(0.5～1)％。在高频时，由于寄生参数影响严重，会使测量精确度大大下降，所以这种电桥测频法仅适用于10kHz以下的音频范围。 方案二:比较法测频就是用标准频率fc与被测频率fx进行比较，当把标准频率调节到与被测频率相等时指零仪表(零示器)便指零，此时的标准频率值即被测频率值。比较法测频可分为拍频法测频与差频法测频两种。前者是将待测频率信号与标准频率信号在线性元件上叠加产生拍频。后者是将待测频率信号与标准频率信号在非线性元件上进行混频。目前拍频法测量频率的绝对误差约为零点几赫兹，差频法测量频率的误差可优于10-5量级，最低可测信号电平达0.1μV～1μV。拍频法和差频法在常规场合很少采用。 方案三: 使用定时器/计数器0和1, 其中定时器1为计数工作方式，定时器0为定时工作方式，并且定时的时间为1秒，在一秒内计算信号的高脉冲次数，得到的高脉冲数值便是被测信号的频率。 从编程难易及单片机资源利用情况和测量误差角度考虑,选择方案三。 1.2.2 周期测量 方案一:可以所求