基于C51單片機(jī)數(shù)字頻率計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄摘 要.I1 引言本應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)在“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)，以及查閱資料，培養(yǎng)一種自學(xué)的能力。并且引導(dǎo)一種創(chuàng)新的思維，把學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到日常生活當(dāng)中。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不斷的學(xué)習(xí)，思考和同學(xué)間的相互討論，運(yùn)用科學(xué)的分析問(wèn)題的方法解決遇到的困難，掌握單片機(jī)系統(tǒng)一般的開發(fā)流程，學(xué)會(huì)對(duì)常見問(wèn)題的處理方法，積累設(shè)計(jì)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮教學(xué)與實(shí)踐的結(jié)合。全能提高個(gè)人系統(tǒng)開發(fā)的綜合能力，開拓了思維，為今后能在相應(yīng)工作崗位上的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.1數(shù)字頻率計(jì)概述數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器。它是一種用十進(jìn)制

2、數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。它的基本功能是測(cè)量正弦信號(hào)，方波信號(hào)及其他各種單位時(shí)間內(nèi)變化的物理量。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過(guò)程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀，經(jīng)常要用到頻率計(jì)。 本數(shù)字頻率計(jì)將采用定時(shí)、計(jì)數(shù)的方法測(cè)量頻率，采用一個(gè)1602A LCD顯示器動(dòng)態(tài)顯示6位數(shù)。測(cè)量范圍從1Hz10kHz的正弦波、方波、三角波，時(shí)基寬度為1us,10us,100us,1ms。用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量功能?；驹O(shè)計(jì)原理是直接用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的一種測(cè)量裝置。它以測(cè)量周期的方法對(duì)正弦波、方波、三角波的頻率進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量。1.2頻率測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)思路與頻率的

3、計(jì)算圖1.1 頻率測(cè)量原理圖 頻率測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)思路主要是：對(duì)信號(hào)分頻，測(cè)量一個(gè)或幾個(gè)被測(cè)量信號(hào)周期中已知標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)的周期個(gè)數(shù)，進(jìn)而測(cè)量出該信號(hào)頻率的大小，其原理如右圖1.1所示。若被測(cè)量信號(hào)的周期為，分頻數(shù)m1，分頻后信號(hào)的周期為T，則：T=m1Tx 。由圖可知： T=NTo （注：To為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的周期，所以T為分頻后信號(hào)的周期，則可以算出被測(cè)量信號(hào)的頻率f。）由于單片機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率比較穩(wěn)定，而是系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)頻率的誤差，通常情況下很??；而系統(tǒng)的量化誤差小于1，所以由式T=NTo可知，頻率測(cè)量的誤差主要取決于N值的大小，N值越大，誤差越小，測(cè)量的精度越高。1.3 基本設(shè)計(jì)原理基本設(shè)計(jì)原理是直

4、接用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的一種測(cè)量裝置。它以測(cè)量周期的方法對(duì)正弦波、方波、三角波的頻率進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量。所謂“頻率”，就是周期性信號(hào)在單位時(shí)間（1s）內(nèi)變化的次數(shù)。若在一定時(shí)間間隔T內(nèi)測(cè)得這個(gè)周期性信號(hào)的重復(fù)變化次數(shù)N，則其頻率可表示為f=N/T。其中脈沖形成電路的作用是將被測(cè)信號(hào)變成脈沖信號(hào)，其重復(fù)頻率等于被測(cè)頻率fx。時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器提供標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間脈沖信號(hào)，若其周期為1s，則門控電路的輸出信號(hào)持續(xù)時(shí)間亦準(zhǔn)確地等于1s。閘門電路由標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)進(jìn)行控制，當(dāng)秒信號(hào)來(lái)到時(shí)，閘門開通，被測(cè)脈沖信號(hào)通過(guò)閘門送到計(jì)數(shù)譯碼顯示電路。秒信號(hào)結(jié)束時(shí)閘門關(guān)閉，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。由于計(jì)數(shù)器計(jì)得的脈沖數(shù)N是在1秒

5、時(shí)間內(nèi)的累計(jì)數(shù)，所以被測(cè)頻率fx=NHz。2 數(shù)字頻率計(jì)（低頻）的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成本頻率計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要元器件是單片機(jī)AT89C51，由它完成對(duì)待測(cè)信號(hào)頻率的計(jì)數(shù)和結(jié)果顯示等功能，外部還要有分頻器、顯示器等器件?？煞譃橐韵聨讉€(gè)模塊：放大整形模塊、秒脈沖產(chǎn)生模塊、換檔模擬轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)系統(tǒng)、LCD顯示模塊。各模塊關(guān)系圖如圖2.1所示：圖2.1 數(shù)字頻率計(jì)功能模塊2.2 系統(tǒng)工作原理圖 該系統(tǒng)工作的總原理圖如圖2.2所示：圖2.2 數(shù)字頻率計(jì)系統(tǒng)工作原理圖2.3 AT89C51單片機(jī)及其引腳說(shuō)明AT89C51是一種高性能低功耗的采用CMOS工藝制造的8位微控制器，它提供下列

6、標(biāo)準(zhǔn)特征：4K字節(jié)的程序存儲(chǔ)器，128字節(jié)的RAM,32條I/O線，2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器, 一個(gè)5中斷源兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)雙工的串行口, 片上震蕩器和時(shí)鐘電路。引腳說(shuō)明：VCC：電源電壓GND:地P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，作為輸出口用時(shí)，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)對(duì)0端口寫入1時(shí)，可以作為高阻抗輸入端使用。當(dāng)P0口訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它還可設(shè)定成地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用的形式。在這種模式下，P0口具有內(nèi)部上拉電阻。在EPROM編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，同時(shí)輸出指令字節(jié)在程序校驗(yàn)時(shí)。程序校驗(yàn)時(shí)需要外接上拉電阻。P1口：P1口是一帶有內(nèi)部上拉電

7、阻的8位雙向I/O口。P1口的輸出緩沖能接受或輸出4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)對(duì)P1口寫1時(shí)，它們被內(nèi)部的上拉電阻拉升為高電平，此時(shí)可以作為輸入端使用。當(dāng)作為輸入端使用時(shí)，P1口因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)低電流（IIL）。P2口：P2是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P2口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)向P2口寫1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（IIL）。P2口在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如MOVX DPTR）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)

8、據(jù)。在這種情況下，P2口使用強(qiáng)大的內(nèi)部上拉電阻功能當(dāng)輸出1時(shí)。當(dāng)利用8位地址線訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)（例MOVX R1）,P2口輸出特殊功能寄存器的內(nèi)容。當(dāng)EPROM編程或校驗(yàn)時(shí)，P2口同時(shí)接收高8位地址和一些控制信號(hào)。P3口：P3是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P3口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)向P3口寫1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（IIL）。P3口同時(shí)具有AT89C51的多種特殊功能，具體如下表2.1所示:端口引腳第二功能P3.0RXD (串行輸入口)P3.1TXD（串

9、行輸出口）P3.2 (外部中斷0)P3.3（外部中斷1）P3.4T0（定時(shí)器0）P3.5T1（定時(shí)器1）P3.6（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都選通）表2.1 P3口的第二功能RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/:當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許是一輸出脈沖，用以鎖存地址的低8位字節(jié)。當(dāng)在Flash編程時(shí)還可以作為編程脈沖輸出（）。一般情況下，ALE是以晶振頻率的1/6輸出，可以用作外部時(shí)鐘或定時(shí)目的。但也要注意，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。：程序存儲(chǔ)允許時(shí)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng)AT89C51執(zhí)

10、行外部程序存儲(chǔ)器的指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效，除了當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)兩個(gè)信號(hào)。/VPP:外部訪問(wèn)允許。為了使單片機(jī)能夠有效的傳送外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器從0000H到FFFH單元的指令，必須同GND相連接。需要主要的是，如果加密位1被編程，復(fù)位時(shí)EA端會(huì)自動(dòng)內(nèi)部鎖存。當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部編程指令時(shí)，應(yīng)該接到VCC端。XTAL1：振蕩器反相放大器以及內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。在本次設(shè)計(jì)中，采用AT89C51作為CPU處理器，充分利用其硬件資源，結(jié)合D觸發(fā)器CD4013，分頻器CD4060，模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)CD4051，計(jì)數(shù)器74LS90等數(shù)字處理芯片，主要控制兩大硬件模塊

11、，量程切換以及顯示模塊。下面還將詳細(xì)說(shuō)明。2.4 信號(hào)調(diào)理及放大整形模塊放大整形系統(tǒng)包括衰減器、跟隨器、放大器、施密特觸發(fā)器。它將正弦輸入信號(hào)Vx整形成同頻率方波Vo,幅值過(guò)大的被測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)分壓器分壓送入后級(jí)放大器，以避免波形失真。由運(yùn)算放大器構(gòu)成的射級(jí)跟隨器起阻抗變換作用，使輸入阻抗提高。同相輸入的運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)為（R1+R2）/R1，改變R1的大小可以改變放大倍數(shù)。系統(tǒng)的整形電路由施密特觸發(fā)器組成，整形后的方波送到閘門以便計(jì)數(shù)。由于輸入的信號(hào)幅度是不確定、可能很大也有可能很小，這樣對(duì)于輸入信號(hào)的測(cè)量就不方便了，過(guò)大可能會(huì)把器件燒毀，過(guò)小可能器件檢測(cè)不到，所以在設(shè)計(jì)中采用了這個(gè)信號(hào)調(diào)理

12、電路對(duì)輸入的波形進(jìn)行阻抗變換、放大限幅和整形，信號(hào)調(diào)理部分電路具體實(shí)現(xiàn)電路原理圖和參數(shù)如下圖2.3所示：圖2.3 信號(hào)調(diào)理電路2.5 時(shí)基信號(hào)產(chǎn)生電路CD4013-雙上升沿D觸發(fā)器 ，引腳及功能見如下圖2.4：CD4013 由兩個(gè)相同的、相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)型觸發(fā)器構(gòu)成。每個(gè)觸發(fā)器有獨(dú)立的數(shù)據(jù)置位復(fù)位時(shí)鐘輸入和 Q及Q非輸出。此器件可用作移位寄存器，且通過(guò)將Q非輸出連接到數(shù)據(jù)輸入，可用作計(jì)數(shù)器和觸發(fā)器。在時(shí)鐘上升沿觸發(fā)時(shí)，加在D 輸入端的邏輯電平傳送到Q輸出端。置位和復(fù)位或復(fù)位線上的高電平完成。 圖2.4 CD4013芯片引腳用功能圖CD4060-14位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，引腳及功能見如下圖2.5：

13、CD4060 由一震蕩器和14極二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器位組成，震蕩器的結(jié)構(gòu)可以是RC或晶振電路。CR為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零且振蕩器使用無(wú)效，所有的計(jì)數(shù)器位均為主從觸發(fā)器 CP1非（和 CP0）的下降沿計(jì)數(shù)器以二進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)，在時(shí)鐘脈沖線上使用施密特觸發(fā)器對(duì)時(shí)鐘上升和下降時(shí)間無(wú)限制。 圖2.5 CD4060芯片引腳用功能圖時(shí)基信號(hào)的產(chǎn)生原理：本電路采用32768Hz晶體震蕩器，利用CD4060芯片經(jīng)過(guò)14級(jí)分頻得到2Hz的信號(hào)（32768/214），在經(jīng)過(guò)CD4013雙D觸發(fā)器經(jīng)過(guò)二分頻得到0.5Hz的方波，即輸出秒脈沖信號(hào)使單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 圖2.6 秒脈沖產(chǎn)生電路原理圖2.6顯示模塊1602基本技

14、術(shù)：1）、主要功能A、40通道點(diǎn)陣LCD 驅(qū)動(dòng);B、可選擇當(dāng)作行驅(qū)動(dòng)或列驅(qū)動(dòng);C、輸入/輸出信號(hào):輸出,能產(chǎn)生202個(gè)LCD驅(qū)動(dòng)波形;輸入,接受控制器送出的串行數(shù)據(jù)和控制信號(hào),偏壓(V1V6);D、通過(guò)單片機(jī)控制將所測(cè)的頻率信號(hào)讀數(shù)顯示出來(lái)。2）、技術(shù)參數(shù)2.1）極限參數(shù)表名 稱符 號(hào)標(biāo) 準(zhǔn) 值單 位MINTYPEMAX電路電源VDD - VSS-0.37.0VLCD驅(qū)動(dòng)電壓VDD - VEEVDD - 13.5VDD + 0.3V輸入電壓VIN-0.3VDD + 0.3V靜電電壓-100V工作溫度-20+70C儲(chǔ)存溫度-30+80C2.2） 電參數(shù)表名 稱符 號(hào)測(cè) 試 條 件標(biāo) 準(zhǔn) 值單位M

15、INTYPEMAX輸入高電平VIH-2.2VDDV輸入低電平VIL-0.30.6V輸出高電平VOHIOH = 0.2mA2.4-V輸出低電平VOLIOL = 1.2mA-0.4V工作電流IDDVDD = 5.0V2.0mA液晶驅(qū)動(dòng)電壓VDD- VEETa = 0C4.9VTa = 25C4.7Ta = 50C4.53）、時(shí)序特性表項(xiàng) 目符 號(hào)測(cè)試條件標(biāo) 準(zhǔn) 值單位MINTYPEMAX允許時(shí)間周期TCYCE5.1a 5.1b1000ns允許脈沖寬度,高電平PWEH450-ns允許上升和下降時(shí)間tEr tEf-25ns地址建立時(shí)間tAS140-ns數(shù)據(jù)延遲時(shí)間tDDR-320ns數(shù)據(jù)建立時(shí)間tDS

16、W195-ns數(shù)據(jù)保持時(shí)間tH10-nsDATA HOLD TIMEtDHR20-ns地址保持時(shí)間tAH10-ns4）、引腳和指令功能4.1）模塊引腳功能表引 線 號(hào)符 號(hào)名 稱功 能1Vss接地0V2VDD電路電源5V10%3VEE液晶驅(qū)動(dòng)電壓保證VDD-VEE=4.55V電壓差4RS寄存器選擇信號(hào)H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器5R/W讀/寫信號(hào)H:讀 L:寫6E片選信號(hào)下降沿觸發(fā),鎖存數(shù)據(jù)7|14DB0|DB7數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)傳輸4.2）寄存器選擇功能表RSR/W操 作00指令寄存器(IR)寫入01忙標(biāo)志和地址計(jì)數(shù)器讀出10數(shù)據(jù)寄存器(DR)寫入11數(shù)據(jù)寄存器讀出（注:忙標(biāo)志為1時(shí),表明正在進(jìn)行

17、內(nèi)部操作,此時(shí)不能輸入指令或數(shù)據(jù),要等內(nèi)部操作結(jié)束,即忙標(biāo)志為0時(shí)。）4.3） 指令功能格式:RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0共11種指令:清除,返回,輸入方式設(shè)置,顯示開關(guān),控制,移位,功能設(shè)置,CGRAM地址設(shè)置,DDRAM地址設(shè)置,讀忙標(biāo)志,寫數(shù)據(jù)到CG/DDRAM,讀數(shù)據(jù)由CG/DDRAM。5）、顯示位與DD RAM 地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系顯 示 位 序 號(hào)1 2 3 4 5 40DD RAM地址(HEX)第 一 行00 01 02 03 04 . 27第 二 行40 41 42 43 44 676）、初始化方法用戶所編的顯示程序,開始必須進(jìn)行初始化

18、,否則模塊無(wú)法正常顯示,下面介紹兩種初始化方法;6.1）利用內(nèi)部復(fù)位電路進(jìn)行初始化下面指令是在初始化過(guò)程中執(zhí)行的。(1)清屏(DISPLAY CLEAR);(2)功能設(shè)置(FUNCTION SET);DL = 1: 8Bit 接口數(shù)據(jù);N = 0: 1行顯示; F = 0:57dot字形;(3)顯示開/關(guān)控制(DISPLAY ON/OFF CONTROL)D = 0: 顯示關(guān); C = 0: 光標(biāo)關(guān); B = 0: 消隱關(guān)(4)輸入方式設(shè)置(ENTRY MODE SET )I/D = 1:(增量): S = 0: 無(wú)移位:6.2） 軟件復(fù)位如果電路電源不能滿足復(fù)位電路的要求的話,那么初始化就要

19、用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),過(guò)程如下:電 源 開八位接口初始化流程圖：VDD 上升到4.5V后等待15 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 等待4.1ms RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 等待100us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 N F 檢查忙標(biāo)志或延時(shí)40us RS R/W DB7 DB6 DB5

20、 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 1 0 檢查忙標(biāo)志或延時(shí)40us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1檢查忙標(biāo)志或延時(shí)40 us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S檢查忙標(biāo)志或延時(shí)1.64us初 始 化 結(jié) 束 檢查忙標(biāo)志或延時(shí)40us3軟件設(shè)計(jì)3.1量程轉(zhuǎn)換從計(jì)數(shù)器采集到的頻率數(shù)據(jù)是十六進(jìn)制的，如果直接把這些數(shù)據(jù)送給數(shù)碼管顯示顯然很不直觀，因此需要把這些數(shù)據(jù)向十進(jìn)制轉(zhuǎn)換。3.2 BCD轉(zhuǎn)換這種測(cè)

21、量方法是先通過(guò)F/V變換，把頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；然后再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換把電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，在對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而得到測(cè)量信號(hào)的頻率。根據(jù)性能與技術(shù)指標(biāo)的要求，首先需要確定能滿足這些指標(biāo)的頻率測(cè)量方法，根據(jù)上述頻率測(cè)量原理與方法的討論，本設(shè)計(jì)采用測(cè)頻法。由于測(cè)頻法的測(cè)量誤差與信號(hào)頻率成反比：信號(hào)頻率越低，測(cè)量誤差越大，信號(hào)頻率越高，測(cè)量誤差越小。用測(cè)頻發(fā)所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)，在閘門時(shí)間為1S時(shí)，不需要進(jìn)行任何換算，計(jì)數(shù)器所計(jì)數(shù)據(jù)就是信號(hào)頻率，另外，在信號(hào)頻率較低時(shí)，可以通過(guò)增大閘門時(shí)間來(lái)提高測(cè)量精。3.3 LCD顯示的功能單片機(jī)當(dāng)C/T=1時(shí)為計(jì)數(shù)方式，多路開關(guān)與定時(shí)器的外部引腳連通，外

22、部計(jì)數(shù)脈沖由引腳輸入。當(dāng)外部信號(hào)由1至0跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1，此時(shí)T0成為外部事件的計(jì)數(shù)器。由于確認(rèn)一次由1至0的跳變要用24個(gè)振蕩器周期，所以計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率為單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)器頻率的1/24。當(dāng)CT=0時(shí)為定時(shí)方式，對(duì)單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)器進(jìn)行m2分頻后，計(jì)數(shù)器的實(shí)際計(jì)數(shù)頻率為單片機(jī)內(nèi)部頻率凡的1/m2。當(dāng)GATE=0時(shí)，反相器輸出為1，或門輸出為1，打開與門，使定時(shí)器的啟動(dòng)僅受TRO端信號(hào)電平的控制。在此種情況下，INT0引腳的電平變化對(duì)或門不起作用。TRO=1時(shí)接通控制開關(guān)，計(jì)數(shù)脈沖加到計(jì)數(shù)器上，每來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器加1，只有當(dāng)TRO=0時(shí)，控制開關(guān)斷開，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。當(dāng)GATA=0時(shí)，若

23、TRO=1，或門、與門全部打開，外部信號(hào)電平通過(guò)INTO引腳直接控制定時(shí)器的啟動(dòng)和關(guān)閉。輸人高電平時(shí)允許計(jì)數(shù)，否則停止計(jì)數(shù)。根據(jù)定時(shí)器的結(jié)構(gòu)原理，若我們將GATE位、TR0均設(shè)為1，INT0端輸人被測(cè)頻率信號(hào)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)的高電平到來(lái)時(shí)，開始計(jì)數(shù)；當(dāng)被測(cè)信號(hào)的低電平到來(lái)時(shí)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，此時(shí)TL0、TH0的數(shù)據(jù)就是相應(yīng)的N值。4模塊電路仿真 PROTEUS軟件自帶編輯器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)匯編程序的編譯，其操作步驟是：1) 新建源文件：點(diǎn)菜單SourceAdd/Remove source Files在出現(xiàn)的對(duì)話框中，選擇ASEM51編輯器，新建JIE.asm 源文件。2) 程序設(shè)計(jì)：點(diǎn)菜單Source

24、JIE.asm打開源文件編輯器，將將附錄程序輸入到文本中。 3) 源程序編譯：點(diǎn)菜單SourceBuild ALL編譯匯編源程序，生成目標(biāo)代碼文件PMD.HEX，若編譯失敗，可對(duì)程序進(jìn)行修改調(diào)試直至編譯成功。4) 目標(biāo)代碼加載：在PROTEUS編輯環(huán)境雙擊AT89C51，彈出如圖4.6所示的對(duì)話框，在PROGRAM FILE一欄中單擊打開按鈕，選中JIE.HEX文件。在CLOCK FREQUENCY欄中設(shè)置系統(tǒng)工作頻率為12MHz，單擊OK完成目標(biāo)代碼加載。圖4.1 程序代碼加載最后，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，啟動(dòng)系統(tǒng)仿真，啟動(dòng)前圖中輸入信號(hào)、LCD處于初始化狀態(tài)。仿真結(jié)果如圖4.2所示。圖4.2 仿真結(jié)

25、果5 結(jié)束語(yǔ)數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過(guò)程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀，會(huì)被經(jīng)常使用到。通過(guò)本次課程的設(shè)計(jì)，不但加深我對(duì)在課程上所學(xué)到的單片機(jī)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，重新讓自己認(rèn)識(shí)到了這門學(xué)科的在應(yīng)用方面的廣闊前景，并且通過(guò)知識(shí)與應(yīng)用于實(shí)踐的結(jié)合更加豐富了自己的知識(shí)。擴(kuò)展了知識(shí)面，不但掌握了本專業(yè)的相關(guān)知識(shí)，而且對(duì)其他專業(yè)的知識(shí)也有所了解，而且較系統(tǒng)的掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過(guò)程，因而自身的綜合素質(zhì)有了全面的提高 。經(jīng)過(guò)這次一個(gè)較完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制作過(guò)程，對(duì)于認(rèn)識(shí)到自己在知識(shí)方面存在的

26、不足，明確今后的學(xué)習(xí)方向是非常有益的，為將來(lái)的的就業(yè)提前打了下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了我的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)與幫助，還有其他老師和同學(xué)的大力支持和協(xié)助，在此一并表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)1李光飛 ，樓苗然主編.51系列單片機(jī).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20032黃正瑾編著.CPLD系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)入門與應(yīng)用. 北京: 電子工業(yè)出版社, 20023謝自美編著.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試.華中理工大學(xué)出版社,20024陳永甫編著.電子電路智能化設(shè)計(jì).實(shí)例與應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版,2002.85康華光主編.電子技術(shù) 基礎(chǔ)(第四版).北京：高等教育出版社，19996滕志軍今日電子J基于超聲波檢測(cè)的倒

27、車?yán)走_(dá)設(shè)計(jì)2006,(9):15-177徐科軍傳感器與檢測(cè)技術(shù)M北京：電子工業(yè)出版社，2007：110-113,160-1618潘新民王燕芳微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)用教程M北京：電子工業(yè)出版社,2007：75-76,118-119附錄 匯編源程序代碼RS BIT P2.0 ;P3.4腳接RS端 RW BIT P2.1 ;P3.5腳接R_W端 E BIT P2.2 ;P3.3腳接E端 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 002BH LJMP IT1MAIN: MOV P0,#01H ;清除屏幕 ACALL ENABLE MOV P0,#01H ;清除屏幕 ACALL ENABLE MOV

28、 P0,#01H ;清除屏幕 ACALL ENABLE MOV P0,#38H ;8位點(diǎn)陣方式 ACALL ENABLE MOV P0,#0cH ;開顯示 ACALL ENABLE MOV P0,#06H ;移動(dòng)光標(biāo) ACALL ENABLE MOV P0,#80H ;顯示位置 ACALL ENABLE mov p0,#80h ;第一行的位置 call enable mov dptr,#date call write3 mov p0,#0c0h ;第二行的位置 call enable MOV SP,#7FH CLR CY mov r6,#00 mov r2,#00 MOV R3,#00 MOV

29、 TMOD,#15H MOV TL0,#00H MOV TH0,#00H mov th1,#high(65536-50000) mov tl1,#low(65536-50000) ;setb ET1cha1: SETB TR1 ;LCALL XIANSHI SETB TR0 mov 27h,#00h CLR C MOV C,P1.6 MOV 27H.0,C CLR C MOV C,P1.7 MOV 27H.1,C mov a,27h ANL A,#03H MOV 17H,ACHA: JBC TF1,JINWEI ;益處進(jìn)位 JMP CHAJINWEI:CLR TR1 mov th1,#high

30、(65536-50000) mov tl1,#low(65536-50000) SETB TR1 INC R3 MOV A,R3 ;JNB P3.2,$ CJNE A,#20,CHA CLR TR0 CLR TR1 MOV R3,#00 MOV R2,TH0 MOV R6,TL0 lcall zhuan LCALL write1 MOV TL0,#00H MOV TH0,#00H jmp cha1ZHUAN:MOV A,R2CLR CMOV 20H,#00HMOV 21H,#00HMOV 22H,#00HMOV 24H,#00HMOV 25H,#00HMOV R3,#10HNEXT: RLC

31、AMOV R2,AMOV A,20HADDC A,20HDA AMOV 20H,AMOV A,21HADDC A,21HDA AMOV 21H,AMOV A,22HADDC A,22HDA AMOV 22H,AMOV A,R2DJNZ R3,NEXTMOV A,R6clr cMOV R3,#08HNEXT1: RLC AMOV R6,AMOV A,24HADDC A,24HDA AMOV 24H,AMOV A,25HADDC A,25HDA AMOV 25H,Amov a,r6DJNZ R3,NEXT1clr cmov a,24haddc a,20hda amov 20h,amov a,25h

32、addc a,21hda amov 21h,amov a,22haddc a,#00hda amov 22h,amov a,22hanl a,#0fhmov 31h,amov a,22hanl a,#0f0hswap amov 30h,amov a,21hanl a,#0f0hswap amov 32h,amov a,21hanl a,#0fhmov 33h,amov a,20hanl a,#0f0hswap amov 34h,amov a,20hanl a,#0fhmov 35h,aret;*;LCD顯示;* ENABLE: CLR RS CLR RW CLR E ACALL DELAY S

33、ETB E RET write1: ;寫數(shù)據(jù) MOV 10H,#00H MOV 11H,#00H MOV 12H,#00H MOV 13H,#00H MOV 14H,#00H MOV 15H,#00H MOV 16H,#00H mov p0,#0ch call enable mov p0,#0c0h ;第二行的位置 call enable MOV A,17H XRL A,#02H JNZ XIAN1 MOV 40H,#00H MOV 41H,#00H MOV 42H,#00H MOV 43H,30H MOV 44H,31H MOV 45H,32H JMP XIAN XIAN1:MOV A,17

34、H XRL A,#01H JNZ XIAN2 MOV 40H,#00H MOV 41H,#00H MOV 42H,30H MOV 43H,31H MOV 44H,32H MOV 45H,33H JMP XIAN XIAN2:MOV A,17H XRL A,#00H JNZ XIAN3 MOV 40H,#00H MOV 41H,30H MOV 42H,31H MOV 43H,32H MOV 44H,33H MOV 45H,34H JMP XIANXIAN3:MOV A,17H XRL A,#03H JNZ XIAN MOV 40H,30H MOV 41H,31H MOV 42H,32H MOV 43H,33H MOV 44H,34H MOV 45H,35H XIAN:mov r0,#40h mov a, r0 JZ L20 MOV 10H,#0FFH MOV 15H,#0FFH mov dptr,#date1 movc a,a+dptr call write2 L20:INC R0 MOV A, 10H CJNE A, #00H,PP mov a, r0 JZ L21 PP: MOV 11H,#0FFH