低頻數(shù)字式相位測(cè)量?jī)x畢業(yè)論文

1、摘 要 頻率、相位測(cè)量?jī)x器在生產(chǎn)和科研的各個(gè)部門(mén)被廣泛應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)測(cè)量的數(shù)字化. 自動(dòng)化.智能化已成為現(xiàn)在應(yīng)用的需要，對(duì)測(cè)量精度的要求也越來(lái)越高。 針對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)頻法和測(cè)周法測(cè)量精度不高的缺陷，即測(cè)頻法不宜測(cè)低頻和測(cè)周 法不宜測(cè)高頻.本論文介紹了一種基于數(shù)字頻率計(jì)原理，以 at89c51 單片機(jī)為控制器 件的新型頻率測(cè)量方法：等精度測(cè)量方法。利用同步門(mén)控制單片機(jī)的雙計(jì)數(shù)器進(jìn)行 “相關(guān)計(jì)數(shù)”，應(yīng)用單片機(jī)的數(shù)學(xué)運(yùn)算和控制功能，實(shí)現(xiàn)了高低頻率等精度測(cè)量， 克服了通用頻率計(jì)由于1msb 誤差在高低頻段測(cè)量精度不等的缺陷，既滿(mǎn)足測(cè)量精 度的要求,又滿(mǎn)足系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間的要求。用此方法實(shí)現(xiàn)的頻率計(jì)具有高精度、低成

2、本、 易改進(jìn)的特點(diǎn)，具有一定的實(shí)用性。本文主要介紹了其系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理，以及 系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。 本論文基于相位數(shù)字化原理，針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)字式相位計(jì)采用的脈沖填充計(jì)數(shù)法 測(cè)量精度不高，誤差大的缺陷，利用單片機(jī)與外部電路相結(jié)合，采用高頻脈沖填充 計(jì)數(shù)，多周期等精度測(cè)量的方法實(shí)現(xiàn)了相位差的高精度測(cè)量，著重介紹系統(tǒng)原理及 軟硬件實(shí)現(xiàn)方法。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；等精度；誤差；測(cè)相儀；相位差；計(jì)數(shù)器 abstract frequency and phase measurements in production and research equipment widely used in all sectors

3、. achieve digital measurements. automation. intelligent applications has become necessary now to the measurement accuracy requirements are increasingly high. in traditional law and geodetic survey frequency measurement accuracy is not high week law wrong on a theory based on the number of frequencie

4、s to at89c51 danpianji control devices for the new frequency measurement methods : such precision measurements. use chanpianji double rod relevant calculations, the application danpianji the arithmetic and control functions, such as achieving a high frequency precision measurements overcome +1msb ov

5、erall frequency of errors in the measurement of low frequency bands ranging from precision errors to meet the measurement accuracy requirements and system response time meet the requirements. the frequency of use of this method to achieve a high-precision, low-cost, easy to improve features, a certa

6、in relevance. this article introduces the principles of its composition and working systems, as well as system software and hardware design. this paper based on the principles of 13,800 digitized against traditional digital phase of a pulse recharge count law is not high precision measurements, erro

7、r big mistakes, and the use of external circuits chanpianji combined using hf pulse recharge number, such as multi-cycle approach to achieve precision measurements of the high- precision measurement of transmitters, highlight the principles and system software and hardware to achieve. keywords:chanp

8、ian; such precision; error; testing of devices; pairs; counter 目 錄 緒緒 論論 .1 1 第一章系第一章系統(tǒng)統(tǒng)工作原理工作原理 .3 3 11 頻率測(cè)量原理 .3 12 相位測(cè)量原理 .4 第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路及方案分析第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路及方案分析 .5 5 21 測(cè)頻 .5 211 脈沖數(shù)倍頻測(cè)頻法 .5 212 脈沖數(shù)分頻測(cè)頻法 .5 213 測(cè)頻-測(cè)周結(jié)合法 .5 214 多周期等精度測(cè)量方法 .6 22 測(cè)相 .8 221 脈沖填充計(jì)數(shù)測(cè)相法 .8 222 多周期等精度測(cè)相法 .8 第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)電路第三章系統(tǒng)

9、硬件設(shè)計(jì)電路 .1111 31 測(cè)頻電路設(shè)計(jì) .11 311 信號(hào)放大整形電路 .11 312 外部分頻電路 .13 313 同步門(mén)邏輯控制電路 .14 314 與單片機(jī)接口顯示電路 .15 315 擴(kuò)展報(bào)警電路 .16 32 測(cè)相電路設(shè)計(jì) .18 321 前級(jí)放大整形電路 .18 322 相位差測(cè)量電路 .20 323 相位極性判別電路 .21 第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .2222 41 主要任務(wù) .22 42 系統(tǒng)流程設(shè)計(jì) .22 43 總體流程圖 .23 結(jié)論與分析結(jié)論與分析 .2424 致謝致謝 .2525 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .2626 附錄附錄 .2727 緒 論 隨著無(wú)

10、線(xiàn)電技術(shù)的發(fā)展與普及， “頻率”已成為廣大群眾所熟悉的物理量調(diào)節(jié)收 音機(jī)上的頻率刻度盤(pán)可使你選聽(tīng)到你喜歡的電臺(tái)節(jié)目；調(diào)節(jié)電視機(jī)上的微調(diào)旋鈕可 使得電視機(jī)對(duì)準(zhǔn)電視臺(tái)的廣播頻率，獲得圖象清晰的收看效果，這些已成為人們的 生活常識(shí)。頻率的應(yīng)用在當(dāng)代高科技中顯的尤為重要，例如，郵電通訊，大地測(cè)量， 人造衛(wèi)星的導(dǎo)航定位控制都與頻率密切有關(guān)，其精密度與準(zhǔn)確度比人們?nèi)粘Ｉ钪?的要求高的多罷了。相位測(cè)量技術(shù)在國(guó)防.科研.生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，特 別在電力.機(jī)械等部門(mén)要求精度測(cè)量低頻相位，采用傳統(tǒng)的模擬指針式相位測(cè)量?jī)x表 顯然不能夠滿(mǎn)足所需的精度要求。隨著電子技術(shù)與微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式 儀表因其

11、高精度的測(cè)量分辨率以及高度的智能化.直觀(guān)化的特點(diǎn)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng) 用，對(duì)相位測(cè)量的要求也逐步向高精度.高智能化方向發(fā)展?？梢?jiàn)，隨廣泛應(yīng)用的需 要，高精密.高準(zhǔn)確.高智能化是大勢(shì)所趨.一般的測(cè)量?jī)x測(cè)量范圍有限，隨著電子技 術(shù)的發(fā)展，高頻信號(hào)的測(cè)量也越來(lái)越受的親睞，實(shí)現(xiàn)測(cè)量的數(shù)字化.自動(dòng)化.智能化 已成為各類(lèi)儀器儀表的設(shè)計(jì)方向。 現(xiàn)在頻率的測(cè)量?jī)x器突破傳統(tǒng)的測(cè)量方法，以單片機(jī)為核心來(lái)設(shè)計(jì)的，利用外 圍電路，軟硬件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量量程的自動(dòng)切換，具有較高的測(cè)量精度和較短的 系統(tǒng)反應(yīng)。這樣設(shè)計(jì)測(cè)量誤差小，價(jià)格低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)了發(fā)展的需要。相位測(cè) 量也是以單片機(jī)為核心的，利用單片機(jī)的高數(shù)據(jù)處理能力，

12、存儲(chǔ)容量大，較多的并 行口能滿(mǎn)足外圍設(shè)備.芯片擴(kuò)展需要。數(shù)字顯示相位儀不斷的涌現(xiàn)，具有速度高.只 能化.電路簡(jiǎn)單.工作可靠等特點(diǎn)。 隨著科技的發(fā)展，頻率的測(cè)量應(yīng)趨于以下幾個(gè)特點(diǎn)： 測(cè)量精度高。由于有著各種等級(jí)的時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)源，而且采用無(wú)線(xiàn)電波傳遞標(biāo)準(zhǔn) 時(shí)頻方便.迅速.實(shí)用。所以在人們能進(jìn)行測(cè)量的成千上萬(wàn)個(gè)物理量中，頻率測(cè)量所 能達(dá)到的分辨和準(zhǔn)確度是最高的。 測(cè)量范圍廣?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中所涉及到的頻率范圍是極其廣泛的，從百分一 赫茲甚至更低頻率開(kāi)始，一直到 10k hz 以上。處于這么寬范圍內(nèi)的頻率都可以做到 高精度的測(cè)量。 頻率信息的傳輸和處理，如倍頻.分頻和混頻等都比較容易，并且精度也很高， 這使

13、得對(duì)各不同頻段的頻率測(cè)量能機(jī)動(dòng).靈活的實(shí)施。相位的測(cè)量應(yīng)更趨于數(shù)字化. 智能化.精確化。 本論文設(shè)計(jì)的主要任務(wù)為： 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)頻率計(jì)，包括： 完成頻率計(jì)電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì) 010khz 信號(hào)頻率的測(cè)量。 頻率測(cè)量誤差小于 5hz。 頻率計(jì)數(shù)器 8 位數(shù)字顯示電路，完成顯示自檢.初始化和測(cè)量結(jié)果的顯示。 設(shè)計(jì)測(cè)量超限報(bào)警電路 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)相位測(cè)量?jī)x，包括： 設(shè)計(jì)相位測(cè)量電路，對(duì) 1mhz 信號(hào)頻率的兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行相位的測(cè)量，兩信號(hào) 的相位差90 度。 相位測(cè)量誤差小于 5 度 c 顯示相位測(cè)量結(jié)果，標(biāo)記出超前.滯后。 本論文主要詳細(xì)介紹系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，共分為四章，第 1 章是“系統(tǒng)的工作原 理

14、” ，介紹了傳統(tǒng)的測(cè)頻和測(cè)相的工作原理，是本設(shè)計(jì)的依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)。第二章是 “系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及思路分析” ，著重介紹了本設(shè)計(jì)的大體思路和不同的設(shè)計(jì)方案，并 比較了不同方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇出設(shè)計(jì)的最佳實(shí)現(xiàn)方法。第三章是“系統(tǒng)的硬件設(shè) 計(jì)” ，分模塊具體介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)所用芯片、功能原理和參數(shù)計(jì) 算都作了詳盡的介紹。第四章是“系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)” ，對(duì)基于系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的軟件實(shí) 現(xiàn)方法作了大概的講解，以便對(duì)總體的軟件設(shè)計(jì)有所了解。 第一章 系統(tǒng)工作原理 11 頻率測(cè)量原理 若某一信號(hào)在 t 秒內(nèi)重復(fù)變化 n 次，則根據(jù)頻率的定義，可知該信號(hào)的頻率 fzw 為： fz=n/t 由此傳統(tǒng)的測(cè)頻方法

15、通常有兩種：一是直接測(cè)頻法，二是測(cè)周法。 所謂的直接測(cè)頻法是根據(jù)頻率的定義，把被測(cè)頻率信號(hào)經(jīng)脈沖形成電路后，加 到閘門(mén)的一個(gè)輸入端，只有在閘門(mén)開(kāi)通時(shí)間 t（以秒計(jì)）內(nèi)，通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)被測(cè) 信號(hào)的脈沖周數(shù) n，從而通過(guò)頻率定義計(jì)算出被測(cè)頻率。直接測(cè)頻的實(shí)現(xiàn)框圖如圖 所示，脈沖形成電路將被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)變成脈沖，其重復(fù)頻率等于被測(cè)信號(hào)頻率 fx，將它送入閘門(mén)。閘門(mén)的開(kāi)閉時(shí)間由門(mén)控信號(hào)控制。脈沖為在開(kāi)門(mén)時(shí)間 t 內(nèi) 通過(guò)閘門(mén)的脈沖，被送至計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，時(shí)基信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生準(zhǔn)確的開(kāi)門(mén)時(shí)間 t，若 在開(kāi)閘期間計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值為 n，則被測(cè)信號(hào)頻率為：fx=n/t 脈沖形成 閘 門(mén) 計(jì) 數(shù) 器 門(mén) 控 電 路 時(shí)基信號(hào)

16、發(fā)生電路 圖 1-1 直接測(cè)頻法原理框圖 根據(jù)誤差絕對(duì)值合成法則，直接測(cè)頻誤差為： 11 xco xcxo fff fnftff 上式右邊第二項(xiàng)通常忽略不計(jì)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率低時(shí)，那么產(chǎn)生的誤差就較大了， 所以測(cè)頻不宜用于測(cè)量低頻信號(hào)。 所謂的測(cè)周法是通過(guò)測(cè)量被測(cè)信號(hào)的周期來(lái)計(jì)算頻率的，其測(cè)量原理框圖如圖 所示。被測(cè)信號(hào)經(jīng)脈沖形成電路變成方波，加到門(mén)控電路形成門(mén)控信號(hào) tx控制閘門(mén) 開(kāi)閉，在開(kāi)閘期間，周期為 to的時(shí)基信號(hào)通過(guò)閘門(mén)送計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。設(shè)電子計(jì)數(shù)器計(jì) 得的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)為 n，則有： tx=nt0 fx=1/tx=1/nt0=f0/n 時(shí) 基 信 號(hào) k 分 頻 閘 門(mén) 計(jì) 數(shù) 器 門(mén) 控

17、 電 路 脈 沖 形 成 t0 fx 門(mén)控信號(hào)tx 圖 1-2 測(cè)量周期的原理 這種測(cè)量方法產(chǎn)生的總誤差為兩項(xiàng)合成值： xo xoxo tfk tftf 上式右邊第一項(xiàng)為1 誤差，第二項(xiàng)為標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差，通?？珊雎圆挥?jì)?？梢?jiàn)當(dāng) t0 一定時(shí)，被測(cè)信號(hào)頻率 fx愈高，tx愈小，由1 誤差引起的測(cè)量誤差就愈大，所以 測(cè)周法不宜用于測(cè)量高頻率信號(hào)。 12 相位測(cè)量原理 信號(hào)波形的表達(dá)式為 u=msin(t0) 式中m是電壓振幅； 為角頻率； 0為初相位。設(shè)兩同頻率的正弦波信號(hào)為 1=1sin（t1） 2=2sin(t2) 相角差為 =12是一個(gè)常數(shù)，并且等于兩正弦量的初相之差。 傳統(tǒng)測(cè)相方法比較多，有

18、用示波器測(cè)量的，但這樣直接測(cè)量的誤差比較大。有 把相位差轉(zhuǎn)換為電壓，即利用非線(xiàn)性器件把被測(cè)信號(hào)的相位差轉(zhuǎn)換為電壓或電流的 增量，在電壓表或電流表盤(pán)上刻度上的相位刻度，由電表指示可直讀被測(cè)信號(hào)的相 位差。有把相位差轉(zhuǎn)換為時(shí)間間隔進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量出兩正弦波過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間差t 和其周期 t，則 =（t/t）180。 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路及方案分析 21 測(cè)頻 結(jié)合傳統(tǒng)的測(cè)頻方法，實(shí)現(xiàn)一個(gè)寬頻域.高精度的頻率計(jì)，直接用傳統(tǒng)的測(cè)周或 者測(cè)頻法難以實(shí)現(xiàn)，測(cè)周法在高頻段誤差較大，而測(cè)頻法在低頻段的誤差較大。 211 脈沖數(shù)倍頻測(cè)頻法 此法克服了傳統(tǒng)的測(cè)頻在低頻測(cè)量時(shí)精度不高的缺陷。通過(guò)a倍頻，把待測(cè)信號(hào) 頻

19、率放大a倍，以提高測(cè)量精度。其待測(cè)頻率為： fx=nat 但待測(cè)信號(hào)脈沖間隔減小，間隔誤差降低，控制電路較復(fù)雜。 212 脈沖數(shù)分頻測(cè)頻法 此法克服了傳統(tǒng)的測(cè)周期法在測(cè)高頻精度不高的缺陷。由于傳統(tǒng)測(cè)周法測(cè)量時(shí) 要求待測(cè)信號(hào)的周期不能太短，所以可通過(guò)a分頻使待測(cè)信號(hào)的周期擴(kuò)大a倍，所測(cè) 頻率為： fx=an/t 精度在高頻雖然有所提高，但控制電路有點(diǎn)復(fù)雜。 213 測(cè)頻-測(cè)周結(jié)合法 鑒于兩種測(cè)量方法的測(cè)量缺陷。由此想到將兩者結(jié)合，同時(shí)使用兩種方法，在 高頻段用測(cè)頻法，在低頻段用測(cè)周法，設(shè)置一個(gè)劃分界限，例如 10khz，用軟件來(lái) 實(shí)現(xiàn)量程的自動(dòng)切換。其系統(tǒng)框圖為： 軟 件 判 斷 低于10khz

20、 測(cè) 周 法 測(cè) 頻 法 被測(cè)信號(hào) 高于10khz 圖 2-1 系統(tǒng)框圖 這樣測(cè)量的誤差比較大，因?yàn)殚l門(mén)的開(kāi)閉與被測(cè)脈沖周期沒(méi)有聯(lián)系，即不同步， 設(shè) t 為門(mén)控閘門(mén)時(shí)間，tx為被測(cè)信號(hào)周期，t1為閘門(mén)開(kāi)啟到第一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖之間 的間隔，t2為閘門(mén)關(guān)閉到下一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖之間的間隔，n 為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，那 么： t=（n1）txt1(txt2) =ntxt1t2 n=t/txn=t1/txt2/tx 這樣所計(jì)的數(shù) n 的誤差 n 就比較的大。 214 多周期等精度測(cè)量方法 為避免以上缺陷，實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量，可以采用多周期同步測(cè)量方法。用該方 法測(cè)量可以直接讀出頻率值和周期值，可以在全頻段上使測(cè)量精度

21、保持一致，實(shí)現(xiàn) 等精度測(cè)量。測(cè)量原理圖如下： 頻標(biāo)f0 待測(cè)頻率fx 測(cè)量開(kāi)始 預(yù)置門(mén)時(shí)間tg 同步門(mén)時(shí)間tx 待測(cè)計(jì)數(shù)值nx 頻標(biāo)計(jì)數(shù)值n0 圖 2-2 測(cè)量原理圖 當(dāng)測(cè)量開(kāi)始后，由被測(cè)信號(hào)的上升沿同時(shí)打開(kāi)預(yù)置門(mén)和同步門(mén)啟動(dòng)兩個(gè)計(jì)數(shù)器 分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)和待測(cè)信號(hào)同時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)。到達(dá)預(yù)置時(shí)間tg后，預(yù)置門(mén)關(guān)閉， 但兩個(gè)計(jì)數(shù)器并不停止計(jì)數(shù)，隨后而至的待測(cè)信號(hào)的上升沿到來(lái)時(shí)，同步門(mén)關(guān)閉， 兩個(gè)計(jì)數(shù)器才同時(shí)停止計(jì)數(shù)，測(cè)得的計(jì)數(shù)值分別為n0和nx。那么： fx/nx=f0/n0 對(duì)其進(jìn)行誤差分析：設(shè)所測(cè)頻率的準(zhǔn)確值為fx0。在一次測(cè)量中，由于fx計(jì)數(shù)的 停止時(shí)間是由該信號(hào)的上升沿控制的，因此，在tg時(shí)

22、間內(nèi)對(duì)fx的計(jì)數(shù)nx無(wú)誤差。在 此時(shí)間內(nèi)f0的計(jì)數(shù)n0最多相差一個(gè)脈沖，即n01，則下式成立： fx/nx=f0/n0 fx0/nx=f0/(n0n0) 由此可分別摧得： fx=(f0/n0)nx fx0=f0/(n0n0)nx 根據(jù)相對(duì)誤差公式有： fx0/fx0=fx0fx/fx0 將上面的式子進(jìn)行整理后可得： fx0/fx0=n0/n0 因?yàn)?n01 所以 n0/n01/n0 即相對(duì)誤差： f=fx0/fx01/n0 其中： n0=tsf0 由上式可以得出結(jié)論： 相對(duì)誤差f與被測(cè)信號(hào)頻率無(wú)關(guān)； 增大tg或提高f0可以增大n0，從而減小測(cè)量誤差，提高測(cè)量精度； 測(cè)量精度與預(yù)置門(mén)寬度和標(biāo)準(zhǔn)頻

23、率有關(guān)，與被測(cè)信號(hào)頻率無(wú)關(guān)； 標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差為f0/f0,由于石英晶體的頻率穩(wěn)定度很高，標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差很小。 由于控制計(jì)數(shù)的兩閘門(mén)的大體時(shí)間tg是由人工預(yù)置的，通常tg不一定是被測(cè)信 號(hào)的整數(shù)倍，因此用同步門(mén)控電路將tg延長(zhǎng)至tx保證閘門(mén)與被測(cè)信號(hào)同步，使閘門(mén) 時(shí)間準(zhǔn)確地等于被測(cè)信號(hào)周期的整數(shù)倍數(shù)，由于閘門(mén)時(shí)間與被測(cè)信號(hào)同步，nx不存 在1的計(jì)數(shù)誤差，使得測(cè)量誤差與被測(cè)信號(hào)無(wú)關(guān)，這樣，可以通過(guò)對(duì)較少的低頻脈 沖的測(cè)量達(dá)到同樣的精度，提高了對(duì)低頻信號(hào)的測(cè)量速度。等精度測(cè)頻的原理框圖 如下： 被測(cè)信號(hào) 輸 入 通 道 fx 閘 門(mén)1 可控計(jì)數(shù)器1 同 步 可 控 電 路 閘門(mén)時(shí)間 預(yù)置電路 閘 門(mén) 2

24、 tg 可控計(jì)數(shù)器2 單片機(jī)控制器 時(shí) 鐘 脈 沖 tx 圖2-3 等精度測(cè)頻原理框圖 22 測(cè)相 221 脈沖填充計(jì)數(shù)測(cè)相法 基于測(cè)相原理：把相位差轉(zhuǎn)換為時(shí)間間隔，先測(cè)量出時(shí)間間隔再換算為相位差， 采用脈沖填充計(jì)數(shù)法，將正弦波信號(hào)整形成方波信號(hào)，其前后沿分別對(duì)應(yīng)于正弦波 的正相過(guò)零點(diǎn)與負(fù)相過(guò)零點(diǎn)，對(duì)兩路方波信號(hào)進(jìn)行“異或”操作后得到這兩路信號(hào) 的相位差信號(hào) a，將相位差與晶振的基準(zhǔn)頻率信號(hào) b 進(jìn)行“與”操作，得到一系列 的高頻窄脈沖序列 c。使用兩個(gè)計(jì)數(shù)器分別對(duì)該脈沖序列和基準(zhǔn)源脈沖序列進(jìn)行同 時(shí)計(jì)數(shù)得到兩個(gè)計(jì)數(shù)值 n0和 n1，再對(duì)計(jì)數(shù)進(jìn)行計(jì)算處理，即可得出兩信號(hào)的相位差: =(n1/n

25、2)180. 這種單周期的對(duì)相位的測(cè)量計(jì)數(shù)方法，測(cè)量誤差有點(diǎn)大，因?yàn)橛?jì)數(shù)器是用單片 機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 t0.t1進(jìn)行計(jì)數(shù)的，開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí)與被測(cè)信號(hào)不同步，計(jì)數(shù)一定時(shí)間 后停止計(jì)數(shù)也是隨機(jī)的，與被測(cè)信號(hào)無(wú)關(guān)，這樣的話(huà)測(cè)得的脈沖個(gè)數(shù)與實(shí)際脈沖數(shù) 就存在1 誤差，大大影響了測(cè)量精度。 放 大 整 形 過(guò) 零 鑒 相 t 變 換 相位差 信號(hào) 閘 門(mén)1 計(jì) 數(shù) 器 1 單 片 機(jī) 控 制 閘 門(mén) 2 計(jì) 數(shù) 器 2 f1 f2 晶振信號(hào) 圖 2-4 測(cè)相的原理框圖 222 多周期等精度測(cè)相法 基于測(cè)頻等精度測(cè)量法思想，實(shí)現(xiàn)相位差的高精度測(cè)量，通過(guò)同步門(mén)控制使測(cè) 量信號(hào)的寬度為輸入信號(hào)的整數(shù)倍，實(shí)現(xiàn)多周期

26、同步等精度測(cè)量。設(shè)置預(yù)置閘門(mén)時(shí) 間 t1，同步控制電路使計(jì)數(shù)時(shí)間 t2延長(zhǎng)至被測(cè)信號(hào)脈沖的整數(shù)倍，使計(jì)數(shù)時(shí)間與被 測(cè)信號(hào)脈沖保持同步，大大提高了測(cè)量精度，測(cè)量原理圖如下： a b a b c 閘門(mén)信號(hào) 100ms定時(shí) d t1 實(shí)際閘門(mén) 100ms t 圖 2-5 測(cè)相等精度測(cè)量原理圖 其系統(tǒng)框圖為： 放 大 整 形 aa b b 鑒 相 器 c+ 同步閘門(mén) 分 頻 8mhz t1 int1 int0 t0 p1.0 89c51 晶振信號(hào) 圖 2-6 測(cè)相系統(tǒng)框圖 其中 8mhz 的晶振信號(hào)的由下圖產(chǎn)生: 1 11 360 360 0.01uf 8mhz 8mhz 圖 2-7 8mhz 晶振產(chǎn)

27、生電路 這是在多諧震蕩器電路中接入石英晶體,組成的石英晶體多諧震蕩器.輸出的頻率穩(wěn) 定性比較高,精度高. 這種方法是對(duì)前一種的完善，都是將相位差轉(zhuǎn)化成時(shí)間測(cè)量的方式，但前一種 誤差較大，精度不高，后一種采用多周期等精度測(cè)量的方法，通過(guò)同步控制器，使 測(cè)量閘門(mén)控制寬度是被測(cè)信號(hào)的的整數(shù)倍，提高的精度，同時(shí)擴(kuò)展了測(cè)量的范圍， 對(duì)高頻采用了分頻技術(shù)，要直接測(cè)到頻率太高的信號(hào)，硬件設(shè)備要求也必須高，成 本也高，為減少成本，提高測(cè)量范圍，對(duì)頻率太高 的信號(hào)在測(cè)量前對(duì)它實(shí)行分頻， 例如 100mhz 的信號(hào)經(jīng)過(guò) 200 分頻后就成 500khz，這樣的頻率 89c51 單片機(jī)是能接 受的，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量范圍的

28、擴(kuò)展。 等精度測(cè)量相位的誤差來(lái)源與等精度測(cè)頻相同，主要是來(lái)自與量化誤差1/n， 要盡量減少誤差，應(yīng)采用多周期平均值法，即多次測(cè)量取平均值。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)電路 31 測(cè)頻電路設(shè)計(jì) 3、1、1 信號(hào)放大整形電路 一般被測(cè)信號(hào)都是小功率的正弦波，在被測(cè)之前要轉(zhuǎn)換成等頻率的方波，所以 在被測(cè)之前對(duì)信號(hào)要進(jìn)行放大整形處理，放大器的品種很多，我們?cè)谥x擇用價(jià)格 便宜的帶有真差動(dòng)輸入的四低頻率運(yùn)算放大器 lm324，與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn) 算放大器相比，它有一些顯著的優(yōu)點(diǎn)。該四放大器可以工作在低到 3.0 伏或者高到 32 伏的電源下，靜態(tài)電流大致為 mc1741 的靜態(tài)電流的五分之一（對(duì)每一個(gè)放

29、大器 而言） 。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用的外部偏置元件 的必要性。輸出電壓范圍也包含負(fù)電源電壓。它有如下特點(diǎn)：短路保護(hù)輸出。 真差動(dòng)輸入級(jí)。單電源工作：3.0 伏到 32 伏。低輸入偏置電流：最大 100 納安。 每一封裝四個(gè)放大器，內(nèi)部補(bǔ)償。共模范圍擴(kuò)大到負(fù)電源。在輸入端的靜電 放電箱位增加可靠性而不影響器件工作。每一組運(yùn)算放大器可用圖 1 所示的符號(hào)來(lái) 表示，它有 5 個(gè)引出腳，其中“+” 、 “-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端， “v+” 、 “v-”為正、負(fù) 電源端， “vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸 出端 vo 的信號(hào)與該輸入端

30、的相位相反；vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 vo 的信號(hào)與該輸入端的相位相同。lm324 的引腳排列見(jiàn)圖 3-1。 圖 3-1 lm324 引腳 其放大電路如圖所示 - + lm324 ui +vcc ci r4 rf r3 c2 r1 r2 c0 u0 ci 100k 100k 4。7uf ui 2.5v u0 圖 3-2 放大電路 1 圖 3-3 放大信號(hào) 1 其中 ci 起隔直通交的作用，通常用 0.47uf,電路的電壓放大倍數(shù) av 僅由外接電 阻決定：av=1+rf/r4。在這里設(shè)置放大倍數(shù)為 11，選擇 rf 為 10k，r4 為 100k，因 為考慮到 lm324 的工

31、作電壓范圍大從 3 伏到 32 伏。這樣設(shè)計(jì)的同相交流放大器的輸 入阻抗高，r1 和 r2 提供基準(zhǔn)偏置電壓為 1/2vcc，保證輸出的波形不失真的被放大， 如果不提供偏置電壓，那么只有正半周期的信號(hào)能通過(guò)，負(fù)半周期的信號(hào)就被隔掉 了。r3 為輸入阻抗選擇阻值為 100k，c2 是濾波電容，電容值為 4.7uf,穩(wěn)定偏置電 壓的作用，當(dāng)電壓低時(shí)放電，電壓高時(shí)充電，保證了偏置電壓的穩(wěn)定。是輸入信號(hào) 總體抬高了 1/2vcc，保證了全信號(hào)放大。 因 lm324 共模范圍擴(kuò)大到負(fù)電源，也可以這樣設(shè)計(jì)放大電路，比上電路更簡(jiǎn)便， 不用提供偏置電壓，讓其接正負(fù)電源，這樣信號(hào)的負(fù)半部分就可以通過(guò)了。其電路

32、圖 - + lm324 +5v -5v + ui rf1 rf2 r u0 + ci t t ui u0 圖 3-4 放大電路 2 圖 3-5 放大信號(hào) 2 放大倍數(shù) av=1+rf1/rf2,r 為匹配電阻，一般取值為 rf1 與 rf2 的并聯(lián)電阻值。 整形的實(shí)現(xiàn)選擇電壓比較器 lm339 芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，電壓比較器是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行 鑒幅與比較的電路，是組成正弦波發(fā)生電路的基本單元電路，lm339 集成塊內(nèi)部裝 有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，該電壓比較器的特點(diǎn)是：(1）失調(diào)電壓小，典型值為 2mv；(2）電源電壓范圍寬，單電源為 2-36v，雙電源電壓為1v-18v；(3）對(duì)比 較信號(hào)源的內(nèi)阻限制較

33、寬；(4）共模范圍很大，為 0（ucc-1.5v）vo；(5）差動(dòng) 輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；(6）輸出端電位可靈活方便地選用。 外型及管腳排列如下圖所示： 圖 3-6 lm339 引腳圖 lm339 類(lèi)似于增益不可調(diào)的運(yùn)算放大器。每個(gè)比較器有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出 端。兩個(gè)輸入端一個(gè)稱(chēng)為同相輸入端，用“+”表示，另一個(gè)稱(chēng)為反相輸入端，用 “-”表示。用作比較兩個(gè)電壓時(shí)，任意一個(gè)輸入端加一個(gè)固定電壓做參考電壓（也 稱(chēng)為門(mén)限電平，它可選擇 lm339 輸入共模范圍的任何一點(diǎn)） ，另一端加一個(gè)待比較的 信號(hào)電壓。當(dāng)“+”端電壓高于“-”端時(shí)，輸出管截止，相當(dāng)于輸出端開(kāi)路。當(dāng)“- ”端電

34、壓高于“+”端時(shí)，輸出管飽和，相當(dāng)于輸出端接低電位。兩個(gè)輸入端電壓差 別大于 10mv 就能確保輸出能從一種狀態(tài)可靠地轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，因此，把 lm339 用在弱信號(hào)檢測(cè)等場(chǎng)合是比較理想的。lm339 的輸出端相當(dāng)于一只不接集電極電阻 的晶體三極管，在使用時(shí)輸出端到正電源一般須接一只電阻（稱(chēng)為上拉電阻，選 3- 15k） 。選不同阻值的上拉電阻會(huì)影響輸出端高電位的值。因?yàn)楫?dāng)輸出晶體三極管截 止時(shí)，它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與負(fù)載的值。另外，各比較器的輸出 端允許連接在一起使用。 其整形電路如圖所示： - + lm339 +5v u0 r上拉 u0 d w r1 圖3-7 整形電路 要

35、將正弦波進(jìn)行整形，將 lm339 構(gòu)成遲滯比較器，跳變點(diǎn)為一固定值，由 r1 和滑動(dòng) 變阻器來(lái)決定跳變電壓，選擇跳變值大致為 2 伏，r1 為 10k。在正反饋電路中接入 一個(gè)非線(xiàn)性元件晶體二極管，加快比較器的響應(yīng)速度，免除由于電路寄生耦合而產(chǎn) 生的自激振蕩。利用二極管的單向?qū)щ娦?，分辨差別小于 u 的兩個(gè)輸入電壓值。 312 外部分頻電路 該電路主要是來(lái)擴(kuò)展測(cè)頻上限的，擴(kuò)大頻率測(cè)量范圍的。因設(shè)計(jì)要求測(cè)頻范圍是 010khz，是以單片機(jī)為核心的，從理論上講，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率為 12mhz 時(shí)，其內(nèi)部計(jì)數(shù)器的最大計(jì)數(shù)頻率為 500khz，考慮到信號(hào)的占空比等因素，實(shí)際測(cè) 量的最高頻率低于

36、500khz。為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求，必須對(duì)高于 500khz 的信號(hào)進(jìn)行分 頻處理，系統(tǒng)在單片機(jī)的控制下，結(jié)合分頻電路，實(shí)現(xiàn)了測(cè)頻的上限的擴(kuò)展和測(cè)量 量程的自動(dòng)切換，提高了頻率計(jì)的實(shí)用價(jià)值和智能化程度。分頻的實(shí)現(xiàn)可以用一片 計(jì)數(shù)器芯片 8254，成本低，電路簡(jiǎn)單，先介紹一下 8254 芯片，8254 是可編程定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器，工作的最高頻率為 10mhz，每個(gè)芯片內(nèi)部有三個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù) 器都有自己的時(shí)鐘輸入 clk.計(jì)數(shù)輸出 out 和門(mén)控制信號(hào) gate，門(mén)控信號(hào)為輸入信號(hào)， 用來(lái)禁止.允許或開(kāi)始計(jì)數(shù)過(guò)程的。它有六種不同的工作方式，gate 信號(hào)的控制作 用也不同。它的工作方式 2 是一

37、種具有自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)的 n 分頻器。其工作特點(diǎn) 為:計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)期間，輸入 out 為高電平，計(jì)數(shù)器回零時(shí)，輸出一個(gè)寬度等于時(shí)鐘 周期的負(fù)脈沖，并自動(dòng)重新裝入園計(jì)數(shù)初值，一個(gè)負(fù)脈沖過(guò)去后，輸出有恢復(fù)高電 平并重新作減法計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)器工作期間，如果向此計(jì)數(shù)器寫(xiě)入新的計(jì)數(shù)初值， 則計(jì)數(shù)器仍按原計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)，直到計(jì)數(shù)器回零并在輸出一個(gè)時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖之后， 才按新寫(xiě)入的計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)。門(mén)控信號(hào) gate 為高電平時(shí)允許計(jì)數(shù)。 要不要分頻是用軟件來(lái)判斷自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，利用 gate 的控制作用，把它與單片機(jī) 的一個(gè) i/o 口 p1.0相連，用其來(lái)控制計(jì)數(shù)器的工作，當(dāng)軟件識(shí)別不需要分頻時(shí)，使 gate 為低電平

38、，計(jì)數(shù)器不工作，當(dāng)需要分頻時(shí)，把 gate 門(mén)打開(kāi)，設(shè)置好分頻數(shù) n， 就能實(shí)現(xiàn)所需的分頻了。其與單片機(jī)的接口電路如圖所示： clk0 d0 . . d7 cs a1 a2 rd wr p0.0 . . p0.7 p2.0 p2.1 p2.2 rd wr p1.4 fx u0 8 2 5 4 at89c51 gate0 out0 圖3-8 分頻電路 313 同步門(mén)邏輯控制電路 同步門(mén)邏輯控制電路由 d 觸發(fā)器構(gòu)成，這種觸發(fā)器的動(dòng)作特點(diǎn)是輸出端狀態(tài)的 轉(zhuǎn)換發(fā)生在 cp 的上升沿，而且觸發(fā)器所保存下來(lái)的狀態(tài)僅僅取決于 cp 上升沿到達(dá) 時(shí)的輸入狀態(tài)。因?yàn)橛|發(fā)器輸入端狀態(tài)轉(zhuǎn)換發(fā)生在 cp 的上升沿，

39、那么可以利用這種 特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)際閘門(mén)信號(hào)和被測(cè)信號(hào)的同步。在測(cè)量開(kāi)始后，利用單片機(jī)的 p1.0 作 為預(yù)置門(mén)信號(hào) tg 的輸出線(xiàn)，當(dāng) p1.0=1 時(shí)，在被測(cè)信號(hào)的上升沿作用下 d 觸發(fā)器的 輸出 q=1，使得單片機(jī)的 int0.int1 同時(shí)為 1，啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器開(kāi)始 工作。其中，t0 對(duì)被測(cè)信號(hào) fx進(jìn)行計(jì)數(shù)，t1對(duì)內(nèi)部頻標(biāo) f0進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)預(yù)置門(mén)時(shí) 間到達(dá) tg后，預(yù)置門(mén)時(shí)間到達(dá) tg后，預(yù)置門(mén)關(guān)閉使得 p1.0=0，但觸發(fā)器的輸出 q 仍 然為 1，因此兩個(gè)計(jì)數(shù)器并不停止計(jì)數(shù)，直到隨后而至的待測(cè)信號(hào)的上升沿到來(lái)時(shí)， 才使得 d 觸發(fā)器的輸出 q=0，同步門(mén)關(guān)閉，兩個(gè)計(jì)數(shù)器

40、才同時(shí)停止計(jì)數(shù)。同步門(mén)控 制電路與單片機(jī)的接口電路如圖所示: d cp c int0 int1 t0 t1 rxd txd at89c51 顯示 p1.5 p1.6 圖 3-18 測(cè)相顯示電路 323 相位極性判別電路 相位測(cè)量電路中，只能給出相位差的大小，無(wú)法判斷 波形的超前或者滯后，必須設(shè)計(jì)一個(gè)電路來(lái)完成此功能， 要解決判別出波形的超前或滯后，可以將整形后的兩列方 波波形分別輸入到一個(gè) d觸發(fā)器的 d 和 cp 端中進(jìn)行相位極 性判別，輸出的信號(hào)送入單片機(jī)的 i/o 進(jìn)行極性檢測(cè)，判 斷出波形的超前或滯后，電路圖如下，當(dāng) u0超前 u1時(shí)，d 觸發(fā)器的 q 端輸出高電平；反之 d 觸發(fā)器的

41、 q 端輸出低電平。 圖 3-19 相位極性判別 但這樣只是讓單片機(jī)識(shí)別了相位的超前和滯后，人們還是不知道是超前還是滯后，必須將 檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)一步處理才行，怎樣才能讓人知道呢？最簡(jiǎn)單的就是用一發(fā)光二極管，用發(fā)光二 極管的亮滅來(lái)代表相位的超前和滯后。把一發(fā)光二極管接至單片機(jī)的一 i/o 口，i/o 口輸出的高 低信號(hào)控制發(fā)光二極管的亮滅。這樣人們就可以知道超前和滯后了。 （總的電路圖見(jiàn)附錄） d cp q p1.3 q f1 f2 f1 f2 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 41 主要任務(wù) 測(cè)頻 系統(tǒng)的軟件的設(shè)計(jì)主要是保證和硬件電路結(jié)合，正確地實(shí)現(xiàn)等精度測(cè)量。其主要任 務(wù)為：預(yù)置閘門(mén) p1.0,控制分頻閘

42、門(mén) p1.1，對(duì)被測(cè)信號(hào)和單片機(jī)內(nèi)部頻標(biāo)計(jì)數(shù)，對(duì)數(shù) 據(jù)進(jìn)行處理，高精度運(yùn)算，顯示測(cè)量結(jié)果，控制報(bào)警。 測(cè)相 其主要任務(wù)為：預(yù)置閘門(mén) p1.0，控制被測(cè)信號(hào)分頻閘門(mén) p1.1,對(duì)相位差脈沖和晶振頻 率計(jì)數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，顯示測(cè)量結(jié)果，顯示相位極性（是超前還是滯后） 。 42 系統(tǒng)流程設(shè)計(jì) 鑒于測(cè)頻和測(cè)相所用設(shè)計(jì)思路相同，即等精度法。單片機(jī)處理的任務(wù)差不多， 其不同之處在與對(duì)數(shù)據(jù)的處理不同。 在開(kāi)始工作后，或者完成一次頻率測(cè)量，系統(tǒng)軟件都進(jìn)行測(cè)量初始化。測(cè)量初 始化模塊.自檢。工作寄存器.定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式，設(shè)立標(biāo)志位（用來(lái)判斷被測(cè) 信號(hào)是否要分頻） ，外部計(jì)數(shù)器清零，清同步預(yù)置門(mén)，存儲(chǔ)單元

43、清空.定時(shí)/計(jì)數(shù)器的 工作首先被設(shè)置為計(jì)數(shù)器方式，即用來(lái)測(cè)量信號(hào)頻率。在對(duì)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器清 零后，置運(yùn)行控制位，啟動(dòng)對(duì)待測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)，預(yù)置閘門(mén)由延時(shí)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。主程 序用來(lái)讀取計(jì)數(shù)值，并完成對(duì)其處理，判斷是否分頻，對(duì)分頻器進(jìn)行控制,查超限報(bào) 警控制端。將數(shù)據(jù)送顯示等功能。 43 總體流程圖 開(kāi)始 初始化設(shè)置 打開(kāi)預(yù)置閘門(mén) 啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器 延 時(shí) 1 s 關(guān)閉預(yù)置門(mén) 數(shù)據(jù)處理 需分頻嗎 打開(kāi) 分頻 器的 gate0門(mén) y n 送顯 查詢(xún)p1.5 狀態(tài) 為高電平嗎 置p1.6=1使 蜂鳴器響 延時(shí)1s 置p1.6=0停止 蜂鳴器發(fā)音 結(jié)束 開(kāi)始 初始化設(shè)置 打開(kāi)預(yù)置閘門(mén) 啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器

44、延 時(shí) 1 s 關(guān)閉預(yù)置門(mén) 數(shù)據(jù)處理 需分頻嗎 打開(kāi)分頻器的gate0門(mén) y n 查p1.2 狀態(tài)控制發(fā)光二極 管顯示相位超前或滯后 送顯 打開(kāi)分頻器的gate1門(mén) 分頻晶振信號(hào) 圖 4-1 測(cè)頻流程圖 圖 4-2 測(cè)相流程圖 結(jié)論與分析 本文介紹了一種基于單片機(jī) 89c51 制作的頻率.相位計(jì)的設(shè)計(jì)方法，所制作的頻 率.相位計(jì)需要的外圍器件比較少，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適宜用于嵌入式系統(tǒng)。因所用芯 片比較的常見(jiàn)，成本小，測(cè)量的頻域?qū)挘褂玫染葴y(cè)量的思想使精度比較高，具 有體積小，功能強(qiáng).可靠性好.顯示穩(wěn)定等特點(diǎn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有一定的創(chuàng)新與適用性， 對(duì)電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)具有一定的參考價(jià)值。同時(shí)可以在測(cè)頻上

45、進(jìn)行擴(kuò)展，使其成多功 能數(shù)字頻率計(jì)，例如能測(cè)量信號(hào)的周期.脈寬.占空比等。并且具有一大優(yōu)點(diǎn)功能： 報(bào)警。這是一般頻率計(jì)所沒(méi)實(shí)現(xiàn)的。但由于硬件器件的限制，沒(méi)達(dá)到設(shè)計(jì)的具體要 求，設(shè)計(jì)要求頻率計(jì)的測(cè)量范圍為 010khz 的，但由于所用分頻芯片 8254 的最高 工作頻率為 8mhz，所以沒(méi)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如改用其它工作頻率高的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，是 可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的。另外報(bào)警電路設(shè)計(jì)部分，因是用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，受反應(yīng) 時(shí)間的限制.理論計(jì)算和實(shí)際值的誤差，可能會(huì)有較大的誤差。可以在這部分改進(jìn)一 下，例如不用電壓比較器，把經(jīng)頻率/電壓轉(zhuǎn)換后的電壓經(jīng)一 a/d 轉(zhuǎn)化，把模擬信號(hào) 轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，再由單片機(jī)強(qiáng)

46、大的信號(hào)處理功能來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警。這種方法就比較精 確。 致謝 設(shè)計(jì)能順利完成特別感謝謝指導(dǎo)老師朱兆優(yōu).王海濤老師的耐心指導(dǎo)，感謝他們 在繁忙中抽出時(shí)間來(lái)給予大力的幫助和提出寶貴的意見(jiàn)。同時(shí)也感謝我身邊的同學(xué)， 我的搭檔，在我遇到問(wèn)題時(shí)去找他們時(shí)，他們都放下自己的事，不厭其煩的給我講 解，并且給我提出新的思路供我參考，在此真誠(chéng)的感謝他們，謝謝他們的幫助。 參考文獻(xiàn) 1 周航慈 朱兆優(yōu) 李躍忠 .智能儀器原理與設(shè)計(jì).北京航空航天出版社, 2005.3 2 周航慈 . 單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù). 北京航空航天出版社,2004.1 3 張毅剛 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用 . 高等教育出版社,2004.1 4 童詩(shī)白 華成英 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). 高等教育出版社,2001(2003 重 印) 5 閻石 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) . 高等教育出版社,1998.12(2003 重印) 6 張永瑞 . 電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ). 西安電子科技大學(xué)出版社,2004.7 7 鄒道生 . 多功能數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì). 贛南師范學(xué)院學(xué)報(bào).2004 年 6 期 8 劉樂(lè)善 . 微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用. 華中科技大學(xué)出版社,2000.4 9 姜玉宏 . 基于 mcs-51 單片機(jī)的高精度數(shù)字測(cè)相方法. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)