51单片机制作简易频率计

单片机课程设计

题 目专业班级院 （系）完成时间基于单片机简易的频率计 11级电子科学与技术2班 电气工程 年 1月 9日

2015

单片机课程设计任务书

一、设计题目 基于单片机简易的频率计 二、设计任务与要求

1.本品主要由信号输入、放大整形、分频、单片机控制模块、驱动显示电路等组成

2.设计过程中，频率计采用外部10分频，以便测量1Hz～1MHz的信号频率，并且实现量程自动切换。

三、参考文献

[1] 吴钟珍.最新实用电子电工技术手册.徐氏基金会出版社 2010,23(3):97~98

[2] 深圳市中源单片机发展有限公司 STC89C52

[3] 张友德.单片微型机原理、应用和实验. 复旦大学出版社 2009.342~344 [4] 陈大钦.电子技术基础.（第二版）高等教育出版社 2009,13:25~26 [5] 曾建唐.电工电子基础实践设计.机械工业出版社 2007,10(4)：278~280 [6] 马淑华.单片机原理与接口技术.北京邮电大学出版社 2004.49~77.

四、设计时间

月 至 年月

指导教师签名：

年 月 日

目 录

1 总体方

前言 ...................................................................................................................... 2 一、 总体设计 ...................................................................................................... 3 二、 硬件设计 ...................................................................................................... 5

AT89C51单片机及其引脚说明： ................................................................... 5 显示原理 ......................................................................................

前言 ...................................................................................................................... 2 一、 总体设计 ...................................................................................................... 3 二、 硬件设计 ...................................................................................................... 5

AT89C51单片机及其引脚说明： ................................................................... 5 显示原理 ......................................................................................

摘 要

在电子领域内,频率是一种最基本的参数,并与其他许多电参量的测量方案和测量结果都有着十分密切的关系。由于频率信号抗干扰能力强、易于传输，可以获得较高的测量精度。因此,频率的测量就显得尤为重要，测频方法的研究越来越受到重视。

频率计作为测量仪器的一种，常称为电子计数器，它的基本功能是测量信号的频率和周期频率计的应用范围很广,它不仅应用于一般的简单仪器测量,而且还广泛应用于教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等其它领域。随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片机的出现和发展，使传统的电子侧量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面都发生了巨大的变化，形成一种完全突破传统概念的新一代侧量仪器。频率计广泛采用了高速集成电路和大规模集成电路，使仪器在小型化、耗电、可靠性等方面都发生了重大的变化。目前,市场上有各种多功能、高精度、高频率的数字频率计,但价格不菲。

为适应实际工作的需要,本次设计给出了一种较小规模和单片机(AT89S52)相结合的频率计的设计方案,不但切实可行,而且体积小、保密性强、设计简单、成本低、精度高、可测频带宽，大大降低了设计成本和实现复杂度。频率计的硬件电路是用Protel绘图软件绘制而成，软件部分的单片机控制程序

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摘 要

近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此越来越广泛地应用各个领域.

本文的频率计系统是以单片机（AT89C51）为核心，利用AT89C51单片机的T0和T1的定时计数功能来完成对输入的信号进行频率计数，由时基集成电路NE555P、四位共阴极数码管等元器件以及C语言程序组成。具体介绍应用Proteus的ISIS软件进行单片机系统的频率设计与仿真的实现方法,以及Keil软件的编译与应用。该方法既能准确验证所设计的系统是否满足技术要求,又能提高系统设计的效率和质量,降低开发成本,具有推广价值。

关键词：AT89C51 NE555 频率计

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1.1 频率计数器概述

（1）简介

频率计数器是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号，方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精确度高，显示直

毕 业 论 文（设 计）

题 目 基于单片机的频率计设计 英文题目 The design of frequency meter

based on single chip

院 系 专 业 姓 名 年 级 指导教师

年 月

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摘 要

频率计，也称为频率表或电子计数器。它不仅是电子测量和仪表专业领域中测量频率与周期、测量频率比和进行计数、测时的重要仪器，而且要比示波器测频更方便、经济得多，特别是现代电子计数器产品与组件和具有多种测量功能的数字频率计，已广泛应用于计算机系统、通讯广播设备、生产过程自动化测控装置、带有LED、LCD数字显示单元的多种仪表以及诸多的科学技术领域。可以

四川航天学院电子工程系课程设计——基于51单片机的数字频率计

摘 要

MAXIM是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。传统的数字频率计大多采用74LS系列数字集成电路直接测频，在使用过程中存在电路结构复杂，测量精度低、故障率高、维护不易等问题。于是，随着芯片技术的发展，很多芯片被应用到频率计的设计当中。

一种是专用芯片，如利用MAXIM 公司的ICM7240制作的频率计。其特点是简单易行,但由于这种芯片的最高计数频率仅有15MHz，远不能达到在一些场合需要测量很高频率的要求,而且测量精度也受到芯片本身的限制。

以单片机为主再附加一些外围电路来设计数字频率计，采用这种方案有一个很大的优点，那就是可通过单片机的软件设计，采用适当的算法，取代很多以前用硬件实现的电路，这不仅能弥补以往频率计测量精度低、故障率高、维护不易等不足，而且性能也得到了很大的提高。

关键字：MAXIM 74LS MAXIM 高频率 芯片

目 录

第1节 引言 ................................................................................

现代电子系统课程设计__

现代电子系统——简易数字频率计设计

河南科技大学

课程设计说明书

课程名称＿＿现代电子系统课程设计＿＿

题目＿＿简易数字频率计设计＿＿＿

学院＿＿电子信息工程学院＿＿＿

班级＿＿电信科082班＿＿＿

学生姓名＿＿张凡凡＿＿＿＿＿＿＿

指导教师＿＿齐晶晶，张雷鸣＿＿＿＿＿

日期＿＿2011,12,16＿＿＿＿＿＿＿

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现代电子系统课程设计__

现代电子系统——简易数字频率计设计

课程设计任务书

（指导教师填写）

课程设计名称现代电子系统课程设计学生姓名张凡凡专业班级电信科082 设计题目简易数字频率计设计＿一、课程设计目的

掌握高速AD的使用方法；

掌握频率计的工作原理；

掌握GW48_SOPC实验箱的使用方法；

了解基于FPGA的电子系统的设计方法。

二、设计内容、技术条件和要求

设计一个具有如下功能的简易频率计。

（1）基本要求：

a．被测信号的频率范围为1～20kHz，用4位数码管显示数据。

b．测量结果直接用十进制数值显示。

c．被测信号可以是正弦波、三角波、方波，幅值1～3V不等。

d．具有超量程警告（可以用LED灯显示，也可以用蜂鸣器报警）。

e．当测量脉冲信号时，能显示其占空比（精度误差不大于1%）。

（2）发挥部分

a．修改设计，实现自动切换量程。

b．构思方案

（华）课程设计（论文）

目 录

摘 要 ................................................. .....错误！未定义书签。

1 引言 ...................................................... 2 1.1数字频率计概述 .......................................... 2 1.2频率测量仪的设计思路与频率的计算 ........................ 2 1.3 基本设计原理 ............................................ 3 2 数字频率计（低频）的硬件结构设计 .......................... 4 2.1 系统硬件的构成 .......................................... 4 2.2 系统工作原理图 .......................................... 4 2.3 AT89C51单片机及其引脚说明 .............................. 5 2.4

摘 要

本文对基于单片机的数字频率计系统进行了研究。

首先在绪论中介绍了本课题的课题背景、研究意义及完成的功能。本系统是以单片机的基本语言C语言来进行软件设计，51的编程语言常用的有二种，一种是汇编语言，一种是C 语言。汇编语言的机器代码生成效率很高但可读性却并不强，复杂一点的程序就更是难读懂，而C 语言在大多数情况下其机器代码生成效率和汇编语言相当，但可读性和可移植性却远远超过汇编语言，而且C 语言还可以嵌入汇编来解决高时效性的代码编写问题。综合以上C 语言的优点，我在编写本系统程序时选择了C 语言。正文中首先介绍了系统的总体设计思路，然后简单描述系统硬件工作原理，且附以系统硬件设计框图；接着具体描述了系统的软、硬件设计，仿真结果，误差分析；最后对本次设计做出了简单的总结、并且提出一些教学建议，文档还附上了本次系统设计的电路原理图、PCB图及元器件清单。

本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。

关键词：单片机；编程；系统设计

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ABSTRACT

In this paper, based on single chip digital frequency meter systems were st