基于单片机的数字频率计的设计

题目：基于单片机数字频率计的设计

学生姓名：李旭

学号：200752050202

班级:测控07-02

专业：测控技术与仪器

指导教师：刘晖

2011年6月

基于单片机数字频率计的设计

学生姓名：李旭

学号：200752050202

班级：测控07-02

所在院系：汽车与机械工程学院

指导教师：刘晖

完成日期：2011年6月7日

毕业设计（论文）任务书

汽车与机械工程学院测控技术与仪器专业07-02班题目基于单片机数字频率计的设计

任务起止日期：2011年3月6日~2011年6月18日

学生姓名李旭学号200752050202

指导教师刘晖

教研室主任2010年12月20日审查院长2010年12月20日批准

一、毕业设计（论文）任务

课题内容

（1）通过毕业设计，培养独立查阅文献资料和独立进行科研工作的能力。

（2）阅读相关教材、论文和资料，熟悉基于单片机数字频率计的设计方法和软件编程要求。

（3）完成基于单片机数字频率计硬件设计，包括单片机主控电路、预处理电路、单片机口电路、显示电路等。

（4）编写并调试相应软件，主要包括主程序、数字转换程序、显示程序等。

（5）完成检测仪软件调试和系统调试。

课题任务要求

第4-5周:开题，熟悉所做课题的基本内容，查阅参考文献，收集相应资料，熟悉单片机的硬件设

基于单片机的数字频率计的设计

【摘要】

本设计以AT89S52单片机为核心充分利用硬件资源设计的一种频率计，该频率计首先将被测信号放大整形处理，变成满足单片机I/O口接受的TTL/ CMOS 兼容信号从单片机的T1输入口输入直接累加脉冲数，将单片机内部定时器定时为1S，这时累加的脉冲数即为被测信号的频率。最后经单片机处理送至lcd液晶显示屏显示。

引言???????????????????????????????????4 1.系统概述????????????????????????????????5

1.1数字频率计概述????????????????????????????5 1.2频率测量仪的设计思路与频率的计算 ????????????????????5 1.3基本设计原理 ????????????????????????????5

2.数字频率计（低频）的硬件结构设计????????????????????5

2.1 系统硬件的构成 ???????????????????????????5 2.2 AT89S52单片机及其引脚说明 ??????????????????????6 2.3 信号调理及放大整形模块 ???

基于单片机的数字频率计的设计

【摘要】

本设计以AT89S52单片机为核心充分利用硬件资源设计的一种频率计，该频率计首先将被测信号放大整形处理，变成满足单片机I/O口接受的TTL/ CMOS 兼容信号从单片机的T1输入口输入直接累加脉冲数，将单片机内部定时器定时为1S，这时累加的脉冲数即为被测信号的频率。最后经单片机处理送至lcd液晶显示屏显示。

引言???????????????????????????????????4 1.系统概述????????????????????????????????5

1.1数字频率计概述????????????????????????????5 1.2频率测量仪的设计思路与频率的计算 ????????????????????5 1.3基本设计原理 ????????????????????????????5

2.数字频率计（低频）的硬件结构设计????????????????????5

2.1 系统硬件的构成 ???????????????????????????5 2.2 AT89S52单片机及其引脚说明 ??????????????????????6 2.3 信号调理及放大整形模块 ???

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 ................................................................................

基于FPGA的数字频率计的设计

学生专业：

学生姓名： 指导教师：

摘要

数字频率计是近代电子技术领域的重要测量工具之一，同时也是其它许多领域广泛应用的测量仪器。它在规定的基准时间内把测量的脉冲数记录下来，换算成频率并以数字形式显示出来。在许多测量方案以及测量结果中都会涉及到频率测量的相关问题，频率精确测量的重要性显而易见。

本设计在了解频率计的基本原理的基础上，基于直接测频法的测试手段，即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数；设计频率计的测量范围为1Hz-99.99MHz。将设计分为六个模块，即顶层模块，分频模块，计数模块，单位选择模块，数码管位选模块，转换模块。

采用硬件描述语言Verilog HDL编写了各个模块的代码，并且利用Quartus II软件平台进行了功能的仿真，从而完成输入被测频率，通过选择不同档位，精确输出测量值，达到了预期目标。

关键词 数字频率计；直接测频法；Verilog HDL；Quartus II

I

Abstract

Digital frequency meter modern electronic technology is one of t

毕业设计论文 数字频率计设计

【摘要】:

在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种，其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。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。直接测频法适用于高频信号的频率测量，间接测频法适用于低频信号的频率测量。本文阐述了基于VHDL语言设计了一个简单的数字频率计的过程。

【关键字】: 数字频率计、信号、周期

I

Abstract 毕业设计论文

【Abstract】：

Be one of the most fundamental parameter in electron techn

基于FPGA的数字频率计的设计

学生专业：

学生姓名： 指导教师：

摘要

数字频率计是近代电子技术领域的重要测量工具之一，同时也是其它许多领域广泛应用的测量仪器。它在规定的基准时间内把测量的脉冲数记录下来，换算成频率并以数字形式显示出来。在许多测量方案以及测量结果中都会涉及到频率测量的相关问题，频率精确测量的重要性显而易见。

本设计在了解频率计的基本原理的基础上，基于直接测频法的测试手段，即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数；设计频率计的测量范围为1Hz-99.99MHz。将设计分为六个模块，即顶层模块，分频模块，计数模块，单位选择模块，数码管位选模块，转换模块。

采用硬件描述语言Verilog HDL编写了各个模块的代码，并且利用Quartus II软件平台进行了功能的仿真，从而完成输入被测频率，通过选择不同档位，精确输出测量值，达到了预期目标。

关键词 数字频率计；直接测频法；Verilog HDL；Quartus II

I

Abstract

Digital frequency meter modern electronic technology is one of t

毕业设计论文 数字频率计设计

【摘要】:

在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种，其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。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。直接测频法适用于高频信号的频率测量，间接测频法适用于低频信号的频率测量。本文阐述了基于VHDL语言设计了一个简单的数字频率计的过程。

【关键字】: 数字频率计、信号、周期

I

Abstract 毕业设计论文

【Abstract】：

Be one of the most fundamental parameter in electron techn

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

1

ABSTRACT

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

实验五 数字频率计设计

一、实验目的

1、掌握简单的时序控制电路设计方法；

2、进一步掌握复杂数字电路设计中的层次设计方法； 3、掌握数字频率计的原理与设计方法；

二、硬件、软件要求

计算机、EDA实验箱、MAX+plus II软件，下载电缆

三、实验内容及实验原理 1、数字频率计原理：

1）系统组成框图如图1.5.1所示：

8位七段数码管模块 clkenclken a~g clr clr 测频时八位十数据 动态扫描 序控制 寄存器 显示电路 进制计sel2 数器 sel1 lock sel0 lock clk clk

800Hz时钟输入 分频器

8Hz时钟输入 fx被测信号输入

图1.5.1 频率计组成框图

其中，8位七段数码管模块为实验箱上电路模块，电路中有3-8译码器，故位选信号为3位二进制顺序编码；动态扫描显示电路可利用实验三的设计文件；数据寄存器是由32个D触发器构成，每四个为一组，每组保存一个BCD码，其时钟信号由测频时序控制模块提供，在本实验中需自行设计；八位十进制计数器模块可利用实验四的设计文件；测频时序控制模块在本实验中需要自行设计；分频器是将输入的800Hz显