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课程设计报告

基于数字频率计的设计

院系电子信息工程学院

专业电子信息工程

班级

姓名

I

合肥师范学院课程设计

摘要

数字频率计是采用数字电路制做成的能实现对周期性变化信号频率测量的仪

器。频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。

其扩展功能可以测量信号的周期和脉冲宽度。通常说的，数字频率计是指电子计数

式频率计。

频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。频率计主要是由信号输入和放

大电路、单片机模块、分频模块及显示电路模块组成。利用单片机的计数器和定时

器的功能对被测信号进行计数。编写相应的程序可以使单片机自动调节测量的量程，

并把测出的频率数据送到显示电路显示。本设计以AT89C51单片机为核心，应用单

片机的算术运算和控制功能并采用LED数码显示管将所测频率显示出来。系统简单

可靠、操作简易，能基本满足一般情况下的需要。既保证了系统的测频精度，又使

系统具有较好的实时性。本频率计设计简洁，便于携带，扩展能力强，适用范围广。

关键词：频率计；单片机；计数器；LED数码管

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合肥师范学院课程设计

目录

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合肥师范学院课程设计

1引言

1.1研究背景及意义

在电子技术领域，频率是一个最基本的参数。数字频率计作为一种最基本的测

量仪器以其测量精度高、速度快、操作简便、数字显示等特点被广泛应用。许多物

理量，例如温度、压力、流量、液位、PH值、振动、位移、速度等通过传感器转换

成信号频率，可用数字频率计来测量。尤其是将数字频率计与微处理器相结合，可

实现测量仪器的多功能化、程控化和智能化.随着现代科技的发展，基于数字式频率

计组成的各种测量仪器、控制设备、实时监测系统已应用到国际民生的各个方面。

数字计数式频率计能直接计数单位时间内被测信号的脉冲数，然后以数字形式显示

频率值。这种方法测量精确度高、快速，适合不同频率、不同精确度测频的需要。

电子计数器测频有两种方式:一是直接测频法，即在一定闸门时间内测量被测信号的

脉冲个数;二是间接测频法，如周期测频法。由于数字电路的飞速发展和集成电路的

普及，计数器的应用十分广泛。利用电子计数器测量频率具有精度高，显示醒目直

观，测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等一系列突出优点，所以该方法是目

前最好的。

1.2国内外研究现状

单片机，全称单片微型计算机，又称微控制器，是把中央处理器、存储器、定

时/计数器、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。目前

渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹单片

单片机。

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、电流、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。

采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。

国际上数字频率计的分类很多。按功能分类，因计数式频率计的测量功能很多，

用途很广。所以根据仪器具有的功能，电子计