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用单片机低频数式相位测量仪
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2
低频数字式相位测量仪c65
作者:吕锦柏刘勇冯科(山东理工大学)
赛前及文稿整理辅导教师:姜吉顺卢恒炜
摘要
该数字式相位测量仪以单片机(89c52)为核心,通过高速计数器CD4040为
计数器计算脉冲个数从,而达到计算相位的要求,通过8279驱动数码管显示正弦
波的频率，不采用一般的模拟的振动器产生,而是采用单片机产生,从而实现了产
生到显示的数字化.具有产生的频率精确,稳定的特点.相移部分采用一般的RC移
相电路,节省了成本。
一方案论证与比较:
1常见正弦信号的测量方法:
方案一：采用模拟分离元件如二极管，三极管等非线性元件，实现频
率的测量，检相的功能，使用起来方便，价格便宜，但采用分离元件由于分散性
太大，不便于集成及数字化，而且测量误差大。
方案二：采用集成的检相器，检频器实现频率及相位的测量。这种方法
的实现框图如下：
正
相位及频率显
弦检相器
波
检频器
这种方法虽然可实现比较精确的测量，但由于模拟信号易受外界的干扰，不
易调节，无法实现智能化，数字化的缺点，一般在要求较低的情况下使用。
方案三：此方案采用高速信号发生器产生20MHz的高频信号，其主要
特点是采用CD4040高频计数器结合单片机，利用计数脉冲实现测量相位与频率
的目标。这种方法克服了模拟电路的缺点，实现了数字化与集成化。本设计采用
了这种方法。
这种方案的组成框图：
3
复位
单
显键盘片单
示显示机片
接口系机
键统接
盘
口
电
过零比较控
移相计路
制
时电路
过零比较电
路
\
二系统总体设计
按照题目要求，我们设计的相位测量系统包括三部分：正弦波产生系统（包
括频率调整电路），移相电路和相位显视系统，其总体框图如下：
正弦
波产生RC移相相位测量及
三各部分硬件电路设计及参数计算
1、正弦波产生电路
（一）方案一：利用8038芯片或MAX03
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