《基于單片機(jī)的頻率計(jì)接口電路設(shè)計(jì)》12000字（論文）

基于單片機(jī)的頻率計(jì)接口電路設(shè)計(jì)目錄摘要 摘要針對(duì)目前社會(huì)及生產(chǎn)等領(lǐng)域?qū)τ陬l率計(jì)的需求，本文研究了使用STC89C52單片機(jī)控制的頻率計(jì)接口電路，由震動(dòng)傳感器SW-420直接輸出數(shù)字頻率，運(yùn)用單片機(jī)的外部中斷實(shí)現(xiàn)采集與計(jì)數(shù)，系統(tǒng)直接克服了傳統(tǒng)頻率計(jì)精度低的缺點(diǎn)，在測(cè)得頻率信號(hào)后，經(jīng)由配備的LCD1602顯示出來。同時(shí)兼具報(bào)警功能，結(jié)合矩陣按鍵設(shè)置頻率的上限以及輸入接收頻率報(bào)警的手機(jī)號(hào)碼，在頻率超高時(shí)可報(bào)警提醒，在頻率過高時(shí)SIM模塊發(fā)送頻率過高的提醒短信，復(fù)位按鍵實(shí)現(xiàn)復(fù)位。經(jīng)過對(duì)頻率計(jì)接口電路的測(cè)試，該系統(tǒng)完全可實(shí)現(xiàn)測(cè)量頻率的自動(dòng)化，與單片機(jī)計(jì)數(shù)結(jié)合的頻率計(jì)將推動(dòng)頻率計(jì)數(shù)系統(tǒng)向著微型化與數(shù)字化方向發(fā)展，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞：頻率計(jì)；LCD1602；STC89C52單片機(jī)；SIM模塊1緒論1.1課題研究背景及意義隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，用戶對(duì)電子計(jì)數(shù)器提出了新的要求。對(duì)于中高檔產(chǎn)品，要求要有高的分辨率、精度、穩(wěn)定度、測(cè)量速率;除了通用計(jì)數(shù)器具有的功能外，要有數(shù)據(jù)處理功能和時(shí)域分析功能等，或包含電壓測(cè)量等功能。這些要求有的已實(shí)現(xiàn)或者已部分實(shí)現(xiàn)，但要真正完美的實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，對(duì)于生產(chǎn)廠家來說，還有很多工作需要做，而非表面看到的似乎發(fā)展到頭了?，F(xiàn)今，數(shù)字頻率計(jì)不僅是測(cè)量信號(hào)頻率的裝置，經(jīng)改裝，還可以用它測(cè)量方波的脈寬、測(cè)量電容等等。在生活中頻率計(jì)也發(fā)揮了越來越重要的作用，比如用數(shù)字頻率計(jì)監(jiān)控生產(chǎn)過程，這樣就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中的異常，從而給人們爭(zhēng)取時(shí)間處理。頻率計(jì)是一種能夠在電子測(cè)量或者儀表盤等多種領(lǐng)域使用的專業(yè)測(cè)量頻率的計(jì)數(shù)器，頻率計(jì)不但使用方便，而且與示波器相比價(jià)格要低很多。隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展，頻率計(jì)被廣泛的應(yīng)用到計(jì)算機(jī)、通信及生產(chǎn)測(cè)控的裝置中，在這些科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)揮出了巨大的作用。目前頻率計(jì)數(shù)在家庭、個(gè)人、生活、生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)成為不可缺少的技術(shù)，但是在測(cè)量的精度及可控性上仍然由一些缺點(diǎn)，單片機(jī)的控制恰好解決了頻率計(jì)的這些問題。本文章所要介紹的課題對(duì)象是融入單片機(jī)技術(shù)的新型數(shù)字化頻率計(jì)。在單片機(jī)的選擇上，89C51單片機(jī)屬于英特爾公司的8051系列。8051單片機(jī)系列研發(fā)年代早，技術(shù)突破多個(gè)領(lǐng)域，擁有深厚的技術(shù)基礎(chǔ)，從上個(gè)世紀(jì)80年代開始流行至今。隨著時(shí)代的發(fā)展8051單片機(jī)技術(shù)系列已經(jīng)衍生出多個(gè)型號(hào)和品牌單片機(jī)，而它最著名的特點(diǎn)就是采用的CMOS技術(shù)功耗低。其在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的應(yīng)用主要以嵌入式方式進(jìn)行發(fā)展和拓展。由于該單片機(jī)負(fù)載能力強(qiáng)，功耗相對(duì)較小，所以適合應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，像小到通訊設(shè)備和家用電器、大到軍事武器和航空航天。該單片機(jī)的自動(dòng)化程度較高，控制能力強(qiáng)，既有良好的測(cè)量分析能力。頻率計(jì)對(duì)微領(lǐng)域和測(cè)量領(lǐng)域的作用極為重要，作為頻率測(cè)量準(zhǔn)確和對(duì)頻率靈敏度高的儀器，其在日常生活的應(yīng)用中較為廣泛，經(jīng)常被用于電子測(cè)量?jī)x器當(dāng)中，像電子測(cè)溫計(jì)等，在電子測(cè)量?jī)x的示波器中功能受限制，而應(yīng)用頻譜儀的設(shè)備將會(huì)提高測(cè)量?jī)x的精確；而在一些制造產(chǎn)業(yè)中，晶振產(chǎn)品的制造依賴于頻率精確的測(cè)頻儀，通過頻率計(jì)檢查晶體振蕩器發(fā)出的頻率，根據(jù)其變化和數(shù)值來排除殘次品，對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行合格性檢驗(yàn)。除了在部分產(chǎn)品測(cè)量方面頗有造詣，頻率計(jì)在航空航天、軍事領(lǐng)域、現(xiàn)代電子元器件的計(jì)量研究方面也具有良好口碑。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀我國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展是極其迅速,現(xiàn)在的技術(shù)實(shí)際已是多年來見證。我國(guó)現(xiàn)階段電子產(chǎn)品的市場(chǎng)特點(diǎn)﹐電子數(shù)字化發(fā)展很快﹐數(shù)字頻率計(jì)已經(jīng)應(yīng)用于高科技等產(chǎn)品上面,在此基礎(chǔ)上，用寬帶相檢測(cè)頻技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代數(shù)字化、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)研發(fā)出的XDU-17型高分辨率計(jì)成為該領(lǐng)域的亮點(diǎn)，這種型號(hào)的頻率計(jì)擁有更寬的比對(duì)頻率范圍、儀器本身簡(jiǎn)潔小巧。該項(xiàng)技術(shù)研究與同時(shí)期國(guó)際高水平頻率計(jì)相比毫不遜色甚至性能更加優(yōu)良，已經(jīng)獲得國(guó)家專利保護(hù)。并且該項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新斬獲國(guó)內(nèi)多個(gè)技術(shù)創(chuàng)新大獎(jiǎng)，在人們眼前不斷嶄露頭角，深受頻率計(jì)研究領(lǐng)域科學(xué)家重視，發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒?。除了上述的?yōu)秀的相檢寬帶測(cè)頻技術(shù)頻率計(jì)，我國(guó)還有一種新型研發(fā)的虛擬測(cè)振儀，這種測(cè)振儀也具有出色的性能，在測(cè)量頻率方面大顯身手。該測(cè)振儀通過與微機(jī)來進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)處理，其中涉及到的變時(shí)基傳遞函數(shù)分析技術(shù)首次應(yīng)用，由此申請(qǐng)了專利權(quán)，通過運(yùn)行多種虛擬軟件來對(duì)測(cè)量對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)報(bào)告，由于采用微機(jī)式操作系統(tǒng)，終端系統(tǒng)負(fù)載能力強(qiáng)，能夠支持同時(shí)進(jìn)行多個(gè)任務(wù)或者是工作，運(yùn)營(yíng)效率極高，在同類頻率計(jì)當(dāng)中也屬于優(yōu)秀儀器。在國(guó)外數(shù)字電路制造工業(yè)的進(jìn)步,使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能在更小的空間實(shí)現(xiàn)更多的功能﹐從而提高系統(tǒng)可靠性和速度。計(jì)數(shù)器中的頻率計(jì)可測(cè)量頻率數(shù)據(jù)范圍為12.4GHz，反應(yīng)能力快，靈敏度高；其中兼具分析設(shè)備，能夠自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和整理，將測(cè)試到的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析并且通過顯示器提供給研究者進(jìn)行參考，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)信息。該計(jì)數(shù)器功能也是較為強(qiáng)大，可監(jiān)測(cè)指標(biāo)種類繁多，像通常生產(chǎn)研究中常用的頻率、平均時(shí)間間隔等都能夠進(jìn)行測(cè)試，包含范圍極廣。既然是通用計(jì)數(shù)器，其產(chǎn)生的測(cè)量結(jié)果都可以通過統(tǒng)計(jì)功能進(jìn)行完成。國(guó)外的頻率計(jì)掌握技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了爐火純青的地步，像美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家早已領(lǐng)先國(guó)際水平，通過數(shù)字化頻率計(jì)不斷完成技術(shù)發(fā)展指標(biāo)。在對(duì)國(guó)內(nèi)外的不同種類和性能的頻率計(jì)進(jìn)行細(xì)致分析過后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)所有的頻率計(jì)都有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是都在朝著自動(dòng)化和智能化發(fā)展。隨著全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的繁榮，各個(gè)國(guó)家領(lǐng)域文化技術(shù)交叉，而“科學(xué)不分國(guó)界”，科學(xué)領(lǐng)域的交流更能促進(jìn)全球人類的技術(shù)發(fā)展。通過綜合國(guó)內(nèi)外的不同類型頻率計(jì)制作原理和基本性能進(jìn)行深究，取其精華，去其糟粕，借鑒國(guó)內(nèi)外頻率計(jì)研究思路和理論，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新。利用當(dāng)代數(shù)字化趨勢(shì)，趁勢(shì)研究出數(shù)字化頻率計(jì)，提高頻率計(jì)準(zhǔn)確性，降低生產(chǎn)成本，將頻率計(jì)的使用范圍擴(kuò)展的越來越寬，朝著光明前景發(fā)展。1.3本文研究?jī)?nèi)容本文研究的使以單片機(jī)控制為基礎(chǔ)的頻率計(jì)接口電路設(shè)計(jì)，通過本文的研究可熟悉單片機(jī)的使用及編程方式，實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)也使我對(duì)所學(xué)知識(shí)更加鞏固；對(duì)使用的單片機(jī)片內(nèi)模塊更加熟悉，也學(xué)會(huì)了如何查閱技術(shù)手冊(cè)，對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)更加了解，整個(gè)畢設(shè)下來使我對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)有所提高，軟件代碼編寫上更加熟練，對(duì)單片機(jī)各個(gè)寄存器更加了解，代碼編寫更加規(guī)范，體會(huì)到了從設(shè)計(jì)之初的膽怯到完全掌握的一個(gè)過程。也對(duì)代碼分析和程序流程圖上更加熟練。通過用單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)的頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)，學(xué)會(huì)了單片機(jī)中斷計(jì)數(shù)的運(yùn)用、LCD液晶屏如何顯示都一一進(jìn)行掌握。預(yù)期目標(biāo)如下：（1）使用單片機(jī)(STC89C52RC)作為主控制芯片，接收信號(hào)來實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)數(shù)；（2）)采用液晶屏(LCD1602)顯示頻率信息；（3）采用獨(dú)立機(jī)械按鍵進(jìn)行頻率報(bào)警限值的設(shè)置；（4）在頻率高于矩陣按鍵預(yù)設(shè)值時(shí)報(bào)警；（5）頻率過高時(shí)發(fā)送報(bào)警短信。2頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)本章將對(duì)頻率計(jì)接口電路的具體方案做出設(shè)計(jì)，首先將系統(tǒng)按功能分成幾個(gè)模塊，然后根據(jù)對(duì)系統(tǒng)的分析，選擇出適用于頻率計(jì)接口電路的最終器件型號(hào)。2.1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)頻率計(jì)接口電路設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為中央處理器，由震動(dòng)傳感器采集頻率經(jīng)單片機(jī)處理后驅(qū)動(dòng)顯示模塊顯示出具體的頻率值，使用按鍵完成設(shè)置頻率上限的功能，當(dāng)目前的頻率過高時(shí)，蜂鳴器報(bào)警的同時(shí)將頻率過高的短信發(fā)送到用戶手機(jī)。頻率計(jì)接口電路方案設(shè)計(jì)如圖2.1所示。圖2.1頻率計(jì)接口電路方案框圖設(shè)計(jì)（1）電源電路：為頻率計(jì)接口電路提供穩(wěn)定的電源；（2）按鍵模塊：輸入頻率上限以及輸入頻率過高時(shí)發(fā)送的短信號(hào)碼；（3）震動(dòng)傳感器：檢測(cè)震動(dòng)頻率，實(shí)現(xiàn)頻率信號(hào)的采集；（4）顯示模塊：顯示測(cè)量到的頻率以及輸入的手機(jī)號(hào)碼等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的重要功能；（5）蜂鳴器：在測(cè)得的頻率過高時(shí)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能；（6）短信模塊：頻率過高時(shí)發(fā)送的短信號(hào)碼。2.2主要元器件方案選擇及論證本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行主要功能器件選型和方案闡述，具體詳見以下內(nèi)容：2.2.1微處理器（MCU）的選擇以及論證方案一：使用STM32系列單片機(jī)中的STM32F103C8T6單片機(jī)，在整個(gè)103系列單片機(jī)中屬于價(jià)格低廉的，運(yùn)行速度與其余32單片機(jī)沒有差別都可以達(dá)到72MHz，性能比較穩(wěn)定，內(nèi)部具有A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、I2C和SPI總線接口，多達(dá)5個(gè)串口功能等等優(yōu)點(diǎn)。STM32系列單片機(jī)供電電壓一般為1.8V到3.6V，通常選用3.3V電源進(jìn)行供電。下載調(diào)試接口為串口和SWD兩種方式。該芯片也具有低功耗功能，對(duì)于省電產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有很大的優(yōu)勢(shì)。方案二：選擇STC89C52單片機(jī)目前是大學(xué)生使用設(shè)計(jì)的主流芯片，該芯片價(jià)格比32單片機(jī)更加低廉，可以說是單片機(jī)中價(jià)格最便宜的芯片。該芯片完全兼容了51內(nèi)核架構(gòu)并且引腳與51單片機(jī)完全兼容。有些STC單片機(jī)內(nèi)部也集成了A/D功能，但是價(jià)格相對(duì)也會(huì)高出一部分。該芯片主流時(shí)鐘只能跑12MHz。下載調(diào)試接口為串口。該51單片機(jī)是大學(xué)課本常用芯片，使用該芯片設(shè)計(jì)效率更高，之前調(diào)試的代碼完全可以在這個(gè)單片機(jī)上運(yùn)行，做起設(shè)計(jì)來更加順手。方案三：選擇AT89C51單片機(jī)，與STC89C52封裝引腳是完全兼容的，基本功能相同，晶振頻率也相同，運(yùn)行速度不如STC系列單片機(jī)，同時(shí)程序下載調(diào)試需要有專用的編程器?？偨Y(jié)：由于本設(shè)計(jì)需要使用外部12V電源供電，不用時(shí)將電源斷掉，不存在低功耗省電功能，同時(shí)考慮到程序編寫及調(diào)試的方便性，選擇方案二：STC89C52單片機(jī)方案作為本設(shè)計(jì)的核心控制器件。2.2.2顯示單元的選擇以及論證方案一：選擇數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)，數(shù)碼管又叫7SEG段碼顯示，跟我們所說的段碼液晶屏非常類似，但是驅(qū)動(dòng)方式不同。段碼液晶屏顏色多種多樣，看起來美觀大方。電路設(shè)計(jì)需要控制好段選和位選接口設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)中需要顯示的數(shù)字或者字母內(nèi)容過多時(shí)，需要增加串行輸出并行輸出的轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則單片機(jī)端口會(huì)不夠用。通常數(shù)碼管在連續(xù)顯示數(shù)字和字母上會(huì)受到限制，該數(shù)碼管適合用于醒目設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，以及顯示內(nèi)容比較單一的產(chǎn)品中。方案二：選擇OLED液晶屏進(jìn)行顯示，通常選擇0.96英寸液晶進(jìn)行設(shè)計(jì)，該液晶屏可以顯示RGB色彩，界面設(shè)計(jì)起來比較美觀，刷新速度快、全視角顯示、厚度較薄并且體積?。豢梢燥@示漢子、字符、圖片等顯示內(nèi)容豐富多彩。不像LCD1602那樣顯示比較單一，并且通訊方式簡(jiǎn)單，SPI通訊即可實(shí)現(xiàn)液晶顯示。方案三：選擇液晶屏顯示，LCD1602液晶屏課本中學(xué)習(xí)到該液晶屏，該液晶屏屬于字符液晶，內(nèi)部具有ASCII字符庫，我們顯示的時(shí)候只要按照ASCII顯示即可。該液晶屏電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，只要將數(shù)據(jù)接口和控制管腳與單片機(jī)連接即可，需要注意的一點(diǎn)是，對(duì)比度調(diào)節(jié)端口需要可調(diào)電位器進(jìn)行設(shè)計(jì)，用來調(diào)節(jié)內(nèi)部對(duì)比度，才會(huì)使得顯示效果達(dá)到最佳狀態(tài)，如果液晶屏數(shù)據(jù)口的是51單片機(jī)P0口，需要將P0口接上上拉電阻進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)镻0口屬于開口輸出管腳，不接上拉電阻不能保證電路正常運(yùn)行。單片機(jī)控制液晶屏按照液晶屏?xí)r序控制即可?？偨Y(jié)：根據(jù)以上分析，聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用及成本綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇方案三：LCD液晶屏進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2.3按鍵模塊的選型方案一：矩陣型按鍵矩陣按鍵就是有行線和列線相組合，并且每一個(gè)按鍵都設(shè)置在列線和行線兩條線的交叉點(diǎn)上，并且在硬件設(shè)計(jì)時(shí)不需要每個(gè)按鍵都占用一個(gè)I/O口，非常節(jié)省單片機(jī)的I/O口資源，而且使用是非常方便的，只是會(huì)存在一定的干擾，目前常用的矩陣按鍵有3*3布局或4*4布局兩種，即9個(gè)按鍵和16個(gè)按鍵的布局方式，針對(duì)功能較多的設(shè)計(jì)中需要較多的按鍵一般均選用4*4布局的16個(gè)按鍵的方式[4]。方案二：獨(dú)立按鍵從名稱上，我們就可以理解它的布局方式及關(guān)系，獨(dú)立按鍵就是所有按鍵都是獨(dú)立的存在，在電路設(shè)計(jì)上，每個(gè)按鍵都需要一個(gè)單片機(jī)的I/O口進(jìn)行控制，此時(shí)如果需要大量的按鍵則會(huì)占用超多的I/O端口，存在一定的資源浪費(fèi)，或者I/O端口不夠使用的情況，好處是他們之間不會(huì)互相干擾，所以獨(dú)立按鍵的使用場(chǎng)景是需要少量的按鍵時(shí)才會(huì)使用的。而且在設(shè)計(jì)時(shí)簡(jiǎn)單大方會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。綜上所述：本次設(shè)計(jì)的頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)需要輸入的信息較多設(shè)計(jì)的數(shù)字按鍵及其它的功能，所以在按鍵選擇上，我們選擇矩陣按鍵。2.2.4復(fù)位電路的選擇以及論證方案一：使用阻容復(fù)位，在單片機(jī)的復(fù)位電路選擇中，使用一個(gè)電阻加一個(gè)電容構(gòu)成的復(fù)位電路是最原始的，也是成本最低的。既能滿足復(fù)位的要還能節(jié)約成本。方案二：使用CAT809復(fù)位芯片，它的封裝時(shí)最常見、最普通的SOT23封裝，有3個(gè)管腳。809芯片是一個(gè)具有單一功能的，微處理器的復(fù)位芯片，主要用于監(jiān)控單片機(jī)和一些其他邏輯電路的電源電壓，外圍無需外加其他元器件，在上電和掉電情況下都可以向單片機(jī)提供復(fù)位的信號(hào)。它的復(fù)位輸出時(shí)低電平有效的，由于其超低至17μA的低電源電流，所以這個(gè)芯片是便攜式、電池供電設(shè)備的首選。此芯片的價(jià)格大約在0.5-1.0元之間。總結(jié)：綜上所述，本設(shè)計(jì)考慮成本問題，選擇方案一：阻容復(fù)位電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2.5蜂鳴器選擇以及論證方案1：報(bào)警選擇蜂鳴片進(jìn)行設(shè)計(jì)，蜂鳴片大部分屬于電磁器件，控制蜂鳴往往需要PWM進(jìn)行控制，并且蜂鳴片通常都需要共鳴腔進(jìn)行輔助否則聲音很小，距離遠(yuǎn)聽不到，不是最優(yōu)選擇。方案2：報(bào)警選擇電壓式蜂鳴器進(jìn)行設(shè)計(jì)，單片機(jī)通過控制NPN或者PNP三極管以及MOS管打開和關(guān)閉即可實(shí)現(xiàn)蜂鳴器蜂鳴，電壓式蜂鳴器不受共鳴腔限制。該蜂鳴器工作電流小，單片機(jī)控制蜂鳴器只需要通過管腳給高低電平即可實(shí)現(xiàn)蜂鳴器報(bào)警，是本設(shè)計(jì)最優(yōu)選擇。2.2.6短信模塊的選擇以及論證方案1：Air202S是一款超小封裝的GPRS模塊，選用標(biāo)準(zhǔn)的AT命令控制，支持OPENCPU開發(fā)，阿里云數(shù)據(jù)傳輸以及一鍵透?jìng)鳌Ｔ诔叵露寄軌蚴褂?，最低工作溫度為零?0℃，典型供電電壓為3.8V。在上電后可通過AT命令來搜索信號(hào)，選用串口可實(shí)現(xiàn)串口調(diào)試、軟件升級(jí)和調(diào)試等。方案2：SIM800L支持四頻網(wǎng)絡(luò)的GPRS模塊，四頻網(wǎng)絡(luò)主要包括850/900/1800/1900mhz這四個(gè)網(wǎng)絡(luò)頻道，語音、短信和數(shù)據(jù)通信都能夠?qū)崿F(xiàn)，小巧的體型更適用于一些緊湊型的產(chǎn)品。除了電源、價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，SIM800L傳輸信號(hào)時(shí)更加穩(wěn)定，相應(yīng)速率快，增強(qiáng)的AT命令集控制更加方便。結(jié)論：SIM800L信號(hào)覆蓋范圍更好，不容易受信號(hào)干擾，首選方案2。3頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)3.1微處理模塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要以STC89C52為核心器件，該芯片是直插式封裝DIP40設(shè)計(jì)，實(shí)物設(shè)計(jì)需要購買DIP40的插座焊接上就可以使用，該芯片需要外接5V電源以及晶振電路、復(fù)位電路即可工作，外圍需要接模塊只需要與單片機(jī)的I/O口直接連接即可。下面簡(jiǎn)單介紹以下單片機(jī)最小系統(tǒng)的功能。3.1.1單片機(jī)功能介紹本設(shè)計(jì)根據(jù)方案論證選擇51核單片機(jī)為核心，該單片機(jī)有P0到P3共32個(gè)I/O端口，此外該單片機(jī)還有好多第二功能接口設(shè)計(jì)，例如串口、外部中斷以及內(nèi)部集成的定時(shí)計(jì)數(shù)器功能，可以豐富產(chǎn)品設(shè)計(jì)。其中單片機(jī)內(nèi)部Flash為8千字節(jié)，RAM為512字節(jié)足夠多的存儲(chǔ)空間為編寫代碼奠定了基礎(chǔ)。硬件連接時(shí)需要注意P0口為開漏輸出端口，必須外接上拉電阻進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，否則可能輸出不了高電平；單片機(jī)P3.0/P3.1為串口的RX和TX管腳，連接時(shí)注意收發(fā)順序。選擇的單片機(jī)基于以上優(yōu)點(diǎn)，完全可以滿足本設(shè)計(jì)要求。圖3.1單片機(jī)功能管腳圖3.1.2時(shí)鐘電路為了保證單片機(jī)能夠正常工作，還需要提供外部時(shí)鐘電路。單片機(jī)的第18引腳和第19引腳是外接無源晶體和外部匹配電容的管腳；課本中已經(jīng)學(xué)過51內(nèi)核單片機(jī)晶振，一般選取11.0592兆赫茲或者12兆赫茲；外部匹配的負(fù)載電容根據(jù)器件選型的時(shí)候晶振的CpL來決定。例如我們選擇的晶振CpL=15pF，那么我們需要根據(jù)負(fù)載電容的計(jì)算公式CpL=(C1*C2)/(C1+C2)來計(jì)算，設(shè)計(jì)時(shí)選擇電容為30pF，負(fù)載電容的選取越接近當(dāng)前負(fù)載電容越好，這樣保證了時(shí)鐘的準(zhǔn)確性。通常時(shí)鐘電路的接法如圖3.2外部晶振所示。圖3.2外部晶振3.1.3復(fù)位電路單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路除了時(shí)鐘電路還需復(fù)位電路才能正常工作，復(fù)位電路有很多器件可以選擇，例如看門狗復(fù)位芯片、常規(guī)的CAT809復(fù)位芯片以及書本上阻容復(fù)位電路等都可以滿足設(shè)計(jì)要求，為了節(jié)約成本又不失正常功能，選擇阻容復(fù)位電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。硬件電路中其實(shí)阻容復(fù)位就可以滿足需求，為了防止單片機(jī)使用過程中處于跑飛或者死機(jī)狀態(tài)，我們常常在硬件設(shè)計(jì)時(shí)增加手動(dòng)按鍵復(fù)位電路。具體復(fù)位電路如圖3.3所示：圖3.3復(fù)位電路圖3.2LCD液晶顯示模塊設(shè)計(jì)頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)顯示模塊選用課本中所學(xué)的字符型液晶，該液晶屏第一管腳為GND，第二管腳為VCC，第三個(gè)管腳為對(duì)比度調(diào)節(jié)管腳，第四、第五、第六管腳為時(shí)序控制管腳，第七到十四管腳為數(shù)據(jù)關(guān)腳，第十五和十六管腳為背光控制管腳。由于單片機(jī)P0口接到液晶屏數(shù)據(jù)控制管腳，該管腳為開漏輸出管腳，所以設(shè)計(jì)時(shí)在單片機(jī)P0口增加上拉電阻提高驅(qū)動(dòng)能力，按照液晶屏規(guī)格書介紹連接電路如下圖3.4、3.5所示。圖3.4LCD硬件電路設(shè)計(jì)圖圖3.5上拉電阻圖3.3頻率檢測(cè)電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)中利用震動(dòng)傳感器感應(yīng)震動(dòng)，獲取頻率，當(dāng)傳感器感應(yīng)震動(dòng)時(shí)產(chǎn)生沿信號(hào)，定義外部中斷為沿信號(hào)觸發(fā)，當(dāng)接收到沿信號(hào)時(shí)，外部中斷開始計(jì)數(shù)，從而獲得單位時(shí)間內(nèi)的沿信號(hào)，計(jì)算出頻率。震動(dòng)傳感器與單片機(jī)通信時(shí)采用P3.2引腳與震動(dòng)傳感器的DO引腳通信，從而將震動(dòng)信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)。頻率計(jì)接口電路中的頻率檢測(cè)電路設(shè)計(jì)如圖3.6所示。圖3.6頻率檢測(cè)電路設(shè)計(jì)3.4矩陣按鍵電路設(shè)計(jì)矩陣按鍵與獨(dú)立按鍵一樣都是受到電平信號(hào)控制的，但是矩陣按鍵通常是由十幾個(gè)獨(dú)立按鍵排列成的矩形，行線和列線之間有一個(gè)交叉點(diǎn)，在這個(gè)交叉點(diǎn)上焊接一個(gè)獨(dú)立按鍵，每個(gè)交叉點(diǎn)上都有一個(gè)執(zhí)行功能的按鍵。矩陣按鍵通過列線與單片機(jī)的I/O引腳連接，行線與5V電源連接。如果交叉點(diǎn)上的按鍵被觸發(fā)，單片機(jī)會(huì)通過程序控制I/O口輸出電平信號(hào)控制按鍵執(zhí)行功能。系統(tǒng)中的矩陣按鍵的行線和列線由單片機(jī)的P0.0-P0.7這8個(gè)I/O口發(fā)出的電平信號(hào)控制。鍵盤輸入電路設(shè)計(jì)如圖3.7鍵盤輸入電路設(shè)計(jì)所示。圖3.7鍵盤輸入電路設(shè)計(jì)A輸入手機(jī)號(hào)碼B確認(rèn)*設(shè)置#確認(rèn)1、2、3、4、5、6、7、8、9、0數(shù)字鍵，直接輸入數(shù)字3.5報(bào)警模塊設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中，之所以選擇使用蜂鳴器作為報(bào)警的器件，因?yàn)榉澍Q器它的體積小，并且電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，使用的電壓式蜂鳴器發(fā)出的聲音精銳刺耳，更容易讓人警覺。在硬件電路設(shè)計(jì)中，I/O口能夠提供的電流小，不能直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，只能通過添加驅(qū)動(dòng)的方式使蜂鳴器工作，發(fā)出更大的聲音。單片機(jī)I/O口通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路來控制蜂鳴器工作，以三極管S9015為驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，并有限流電阻通過單片機(jī)的I/O口控制三極管的通斷，當(dāng)單片機(jī)I/O口被置低電平時(shí)三極管導(dǎo)通，蜂鳴器蜂鳴，反之蜂鳴器關(guān)閉報(bào)警。具體電路如下圖3.8所示。圖3.8聲音報(bào)警電路3.6SIM800L短信模塊設(shè)計(jì)SIM800L模塊與單片機(jī)連接時(shí)通過串口通訊，該模塊指令屬于“AT”指令模式控制，發(fā)送短信過程為：用戶將數(shù)據(jù)給到GSM模塊，該模塊再將數(shù)據(jù)傳送到基站內(nèi)部的子系統(tǒng)，基站子系統(tǒng)（BSS）與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）相連實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶間或移動(dòng)用戶與固定網(wǎng)路用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信息和用戶信息等，也與操作支持子系統(tǒng)（OSS）之間實(shí)現(xiàn)互通。。SIM800L短信模塊的原理就像我們平時(shí)用的手機(jī)一樣，在連接機(jī)棧得到GSM信號(hào)之后即可實(shí)現(xiàn)通信，通過AT指令程序直接就能驅(qū)動(dòng)SIM800L發(fā)送短信。SIM800L短信模塊和單片機(jī)之間的電路連接方式為串口，直接通過P3.1引腳向SIM800L發(fā)送短信信號(hào)，SIM800L在收到信號(hào)后執(zhí)行發(fā)送短信動(dòng)作。在電路中還連接了1000μF的電容和IN4007二極管，讓SIM800L短信在發(fā)送短信時(shí)的電壓更加穩(wěn)定。由于本設(shè)計(jì)電壓為5V供電，該模塊不支持5V電源供電，所以設(shè)計(jì)電路時(shí)需要通過一個(gè)二極管IN4007進(jìn)行降壓來達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)為了保證上電瞬間電壓太大，需要通過一個(gè)1000uF的電解電容穩(wěn)壓。SIM800L電路設(shè)計(jì)如圖3.9所示。圖3.9SIM800L短信模塊電路設(shè)計(jì)常用的SIM800L模塊具有以下特征：第一：供電電壓要求為3.7到4.2伏之間；第二：供電電流要求為最大瞬時(shí)電流可達(dá)1安培；第三：與單片機(jī)通訊時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平或者232電平；第四：具有一路SIM卡卡槽設(shè)計(jì)；第五：可以在零下30℃到最高80℃下工作；第六：睡眠模式下電流可降低到2毫安左右，待機(jī)狀態(tài)下不到20毫安；第七：該模塊可以在GSM/GPRS900/1800MHz頻段下工作。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)硬件電路詳細(xì)介紹已經(jīng)完成，按照硬件詳細(xì)方案介紹繪制電路，焊接實(shí)驗(yàn)板，接下來就是軟硬件聯(lián)調(diào)的過程。整個(gè)設(shè)計(jì)既需要硬件設(shè)計(jì)作為基石更需要軟件賦予靈魂才能達(dá)到預(yù)期的效果。本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)C語言進(jìn)行編寫和調(diào)試工作，首先我們需要建立工程框架、完成編譯、下載整個(gè)過程，編譯軟件使用KEIL4進(jìn)行調(diào)試。4.1系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)單片機(jī)程序燒錄程序是通過KEIL編譯后生成的HEX文件，生成的文件屬于主控制芯片（STC89C52）單片機(jī)能夠識(shí)別的指令，KEIL開發(fā)環(huán)境能夠更好的實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)設(shè)置、寄存器查詢、變量狀態(tài)值查看，更加方便入門開發(fā)者上手調(diào)試，最后燒錄的代碼才能保證單片機(jī)各個(gè)功能狀態(tài)的穩(wěn)定運(yùn)行。按照以上建立軟件功能，KEIL軟件配置后，進(jìn)行軟件各個(gè)功能模塊實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)下面進(jìn)行詳細(xì)介紹。主程序開始后首先初始化中斷與定時(shí)器，然后檢測(cè)震動(dòng)，根據(jù)震動(dòng)信號(hào)計(jì)算出頻率再顯示出來，讀取按鍵成功后可輸入手機(jī)號(hào)碼，設(shè)置頻率的上限，在頻率超過上限時(shí)蜂鳴器報(bào)警并發(fā)送報(bào)警短信。頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)主程序流程如下圖4.1所示。圖4.1程序控制主流程圖4.2系統(tǒng)子程序流程設(shè)計(jì)4.2.1單片機(jī)定時(shí)中斷程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)選用的51單片機(jī)內(nèi)部有五個(gè)中斷源設(shè)計(jì)，分別為兩個(gè)外部中斷、兩個(gè)定時(shí)器中斷和一個(gè)串口中斷組成，程序執(zhí)行時(shí)中斷的優(yōu)先級(jí)最高，當(dāng)在主程序某一個(gè)任務(wù)下執(zhí)行時(shí)，突然來一個(gè)外部中斷，直接去執(zhí)行外部中斷程序，執(zhí)行完以后再接著執(zhí)行主程序中被打斷的任務(wù)，這就是所謂的中斷，中斷也有不同的優(yōu)先級(jí)劃分，我們?cè)诰帉懼袛嗪瘮?shù)時(shí)可以根據(jù)需要設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)，例如當(dāng)前執(zhí)行的是定時(shí)器中斷正在計(jì)數(shù)，突然來一個(gè)設(shè)定優(yōu)先級(jí)比定時(shí)器中斷優(yōu)先級(jí)高的中斷，此時(shí)去執(zhí)行高優(yōu)先級(jí)中，執(zhí)行完以后接著執(zhí)行定時(shí)器中斷，這就是所謂的中斷嵌套。51單片機(jī)中斷源比較少，內(nèi)部架構(gòu)比較清晰，內(nèi)部中斷架構(gòu)圖如下4.2所示。圖4.2單片機(jī)中斷內(nèi)部架構(gòu)圖為了節(jié)省單片機(jī)中使用機(jī)器周期控制的延時(shí)占用單片機(jī)執(zhí)行效率，一般大程序都采用定時(shí)器設(shè)計(jì)延時(shí)函數(shù)，例如設(shè)計(jì)一個(gè)10毫秒的延時(shí)函數(shù)用來控制液晶屏顯示內(nèi)容更新，首先對(duì)定時(shí)器進(jìn)行初始化，選擇定時(shí)器模式1，定時(shí)長(zhǎng)度為16位定時(shí)，接著對(duì)計(jì)數(shù)器初始裝載寄存器進(jìn)行賦初值TH0和TL0寄存器，根基選擇的外部晶振為12兆赫茲，定時(shí)裝載初值為1時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間為機(jī)器周期1/12*12為1微秒，10毫秒為1微秒的10000倍，所以定時(shí)器初值裝載值高八位為TH0=(65536-10000)/256,低八位為TL0=(65536-10000)%256,接著開啟總中斷EA,打開定時(shí)中斷ET0以及開啟定時(shí)器TR0;接著編寫中斷函數(shù)并在中斷函數(shù)內(nèi)部再次對(duì)TH0和TL0寄存器賦初始值，設(shè)置標(biāo)志位當(dāng)10毫秒進(jìn)如中斷以后標(biāo)志位置1，在主循環(huán)中控制液晶屏顯示，并把中斷標(biāo)志清零。這就是定時(shí)器定時(shí)顯示程序設(shè)計(jì)。定時(shí)器中斷流程圖4.3所示。圖4.3定時(shí)器中斷流程圖4.2.2顯示頻率程序設(shè)計(jì)編寫液晶屏程序時(shí)，首先按照液晶屏?xí)r序圖編寫液晶屏的寫命令函數(shù)、寫數(shù)據(jù)函數(shù)，之后再根據(jù)寫命令和寫數(shù)據(jù)函數(shù)展開編寫顯示字符函數(shù)和數(shù)字函數(shù)，最后按照命令控制表對(duì)液晶屏進(jìn)行初始化操作，LCD1602液晶屏控制流程如下圖4.4所示。圖4.4LCD1602顯示控制流程圖4.2.3振動(dòng)檢測(cè)程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)使用振動(dòng)傳感器模塊來檢測(cè)頻率，當(dāng)震動(dòng)傳感器感應(yīng)振動(dòng)信號(hào)，單片機(jī)檢測(cè)到振動(dòng)信號(hào)輸出管腳電平變化，進(jìn)行執(zhí)行相應(yīng)的工作；具體流程圖如下所示：圖4.5振動(dòng)傳感器控制流程圖4.2.3頻率計(jì)算流程圖頻率是通過采集震動(dòng)的信號(hào)實(shí)現(xiàn)采集的，在程序開始后首先檢測(cè)震動(dòng)，采集頻率，再經(jīng)過頻率轉(zhuǎn)換，做出十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換完成后，將最終的頻率結(jié)果顯示在LCD1602液晶顯示屏上。頻率計(jì)算流程圖如圖4.6所示。圖4.6頻率計(jì)算流程圖4.3蜂鳴器報(bào)警設(shè)計(jì)根據(jù)硬件電路設(shè)計(jì)可知，單片機(jī)I/O口通過控制三極管的通斷來控制蜂鳴器進(jìn)行蜂鳴設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)選擇使用的是PNP型三極管控制，根據(jù)三極管的工作原理，PNP型三極管基極給低電平才能導(dǎo)通，使得蜂鳴器有一個(gè)回路觸發(fā)蜂鳴器，編寫程序時(shí)單片機(jī)P2.0口給低電平進(jìn)行報(bào)警，否則關(guān)閉報(bào)警。具體操作流程如下圖4.7所示。圖4.7報(bào)警流程圖4.4GSM模塊程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是當(dāng)頻率過高時(shí)發(fā)送提醒短信，單片機(jī)控制GSM模塊需要按照AT指令執(zhí)行，接下來編寫程序。接下來開始對(duì)SIM800L初始化操作；并檢測(cè)SIM卡是否存在以及注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)等信息,接下來按照發(fā)送信息指令+電話號(hào)碼+發(fā)送內(nèi)容到SIM800L模塊，即可實(shí)現(xiàn)短信發(fā)送。短信發(fā)送流程圖如圖4.8所示。圖4.8發(fā)送短信流程圖5頻率計(jì)接口電路設(shè)計(jì)調(diào)試本章將對(duì)頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)中的軟件和硬件這兩部分的功能和完成的效果做出一定的調(diào)試，然后對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行效果進(jìn)行查看，確保該系統(tǒng)已經(jīng)完成了預(yù)期的功能。5.1系統(tǒng)軟件調(diào)試無論是多么資深的軟件編程開發(fā)者都不能保障程序的百分之百的正確，特別是新手在編寫軟件代碼中是很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的，因此在編寫頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的代碼時(shí)要非常注意語法錯(cuò)誤，避免錯(cuò)誤的出現(xiàn)。除了在編寫代碼過程中需要注意外，在代碼完成后還可以使用KEIL4自帶的斷點(diǎn)調(diào)試功能對(duì)每一行代碼進(jìn)行逐句調(diào)試，然后再按下單步調(diào)試按鈕運(yùn)行C語言程序，最終點(diǎn)擊編譯按鈕編譯程序，查看最終的編譯效果，如果不提示錯(cuò)誤了就說明頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的代碼編寫是正確的。在編寫頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的程序時(shí)，必須要反復(fù)對(duì)代碼進(jìn)行檢查，因?yàn)榫退愫苄〉囊粋€(gè)延時(shí)或者符號(hào)錯(cuò)誤，都會(huì)讓頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的程序出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤的情況，這樣是不可能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的。特別是對(duì)于第一次編寫程序的新手來說，在編寫程序時(shí)會(huì)出現(xiàn)的意外情況和錯(cuò)誤都很多。因此在建立輸出或者輸入程序時(shí)也要進(jìn)行檢查。在頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)中程序編譯錯(cuò)誤如圖5.1所示。圖5.1錯(cuò)誤檢查在經(jīng)過程序的不斷檢查和修正與編譯嘗試，如果想知道程序是否已經(jīng)編寫成功，就可以點(diǎn)擊一下編譯的按鈕，然后查看編譯結(jié)果的提示，如果在編程后看到了“0error”的提示，這個(gè)提示結(jié)果就表示程序中已經(jīng)無錯(cuò)誤，這時(shí)候才會(huì)生成可以燒寫進(jìn)單片機(jī)，控制整個(gè)頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)實(shí)物運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的“hex”文件。如圖5.2所示。圖5.2程序編譯通過在完成編譯后生成的這個(gè)“hex”文件就是屢次嘗試和調(diào)試程序的最終結(jié)果，將這個(gè)文件利用燒錄軟件和USB轉(zhuǎn)TTL采用串口的方式燒錄到單片機(jī)中，就可以了，此時(shí)標(biāo)志著頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)程序的調(diào)試完成。5.2系統(tǒng)硬件的調(diào)試在調(diào)試頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的硬件時(shí)，硬件是可以看的到，摸得著，這樣在調(diào)試時(shí)也會(huì)更加的直觀。在調(diào)試硬件時(shí)，硬件電路是可以用調(diào)試工具測(cè)試到的，主要就是在焊接的時(shí)候就能一邊測(cè)量一邊焊接，如果想增加硬件電路調(diào)試的正確率，還可以在焊接電路之前把電路通過軟件繪制一遍再按照確定好的電路圖焊接硬件。在調(diào)試頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)硬件時(shí)需要注意的問題如下：（1）制作頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的元器件引腳的正負(fù)極問題：在制作頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)時(shí)，很多的元器件都是有正負(fù)極之分的，只有少量的元器件不需要區(qū)分正負(fù)極，但是頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)中基本所有的元器件都有正負(fù)極之分。無論是在焊接還是連接時(shí)，如果元器件接反就有可能導(dǎo)致整個(gè)電路板的燒毀，因此檢查電路的正負(fù)極這個(gè)問題是比較嚴(yán)重的。在本電路中使用模塊的電路并不復(fù)雜，與單片機(jī)的電路連接方式也很簡(jiǎn)單，但是也要在電路的設(shè)計(jì)中注意正負(fù)極，在插上元器件時(shí)也要注意。（2）電路虛焊問題：在焊接電路板時(shí)，初次焊接硬件時(shí)難免焊接工藝水平較差，因此需要比較大的細(xì)心程度，這樣可以有效避免在制作頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)電路時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤以及虛焊等問題，但是在很多情況下看是看不出來的，，這時(shí)候就可以使用萬用表測(cè)試一下，確保制作出來的頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的電路的正確性和完成性。（3）顯示問題：在頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)中，LCD1602需要顯示系統(tǒng)顯示頻率等內(nèi)容，而在硬件中，顯示屏的電壓對(duì)于顯示屏的清晰度也會(huì)有著重要的影響，這時(shí)候硬件上的滑動(dòng)變阻器就可以發(fā)揮出調(diào)節(jié)電壓的作用，左右旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)變阻器就能調(diào)節(jié)顯示屏的供電電壓以此達(dá)到調(diào)節(jié)清晰度的目的，能夠使系統(tǒng)顯示更加清晰。5.3實(shí)物展示頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)由洞洞板焊接，以STC89C52單片機(jī)作為硬件的核心，外部連接了LCD1602顯示模塊、震動(dòng)傳感器、矩陣按鍵和SIM800L短信模塊。經(jīng)過對(duì)頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的調(diào)試后可查看實(shí)物的功能是否符合預(yù)期的目標(biāo)，驗(yàn)證實(shí)物的運(yùn)行效果。頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)實(shí)物圖如圖5.3所示。圖5.3頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)實(shí)物圖為頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)供電后，就能后顯示目前的頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的頻率等內(nèi)容。LCD1602液晶顯示屏的背光亮起是系統(tǒng)上電后的重要標(biāo)志。頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)實(shí)物的運(yùn)行效果如圖5.4所示。圖5.4實(shí)物運(yùn)行效果使用頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)上的按鍵能設(shè)置頻率計(jì)接口電路中頻率的上限，如果目前的頻率高于設(shè)置的頻率上限，蜂鳴器報(bào)警而且還要發(fā)送報(bào)警短信給已經(jīng)輸入好的手機(jī)號(hào)碼。這些按鍵著實(shí)為管理者提供了方便。頻率過高報(bào)警時(shí)，發(fā)送的報(bào)警短信如圖5.5所示。圖5.5發(fā)送報(bào)警短信經(jīng)過對(duì)頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的具體調(diào)試，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)了頻率的檢測(cè)、頻率的顯示、頻率上限的設(shè)置、頻率過高的報(bào)警功能以及短信提醒功能，頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)調(diào)試成功?？偨Y(jié)本系統(tǒng)為采用STC89C52單片機(jī)為的頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)，在制作頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)前，首先連接了頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，保證制作的頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)能夠應(yīng)用到哪些單位中，使制作的頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)更加具有實(shí)際的使用價(jià)值。本系統(tǒng)中設(shè)置的頻率計(jì)能夠直接實(shí)現(xiàn)具體頻率數(shù)值的顯示，而且還能在頻率過高時(shí)報(bào)警。從軟件和硬件兩部分來看，頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的電路和代碼都從合理性出發(fā)，選擇出來的元器件也是最適用于系統(tǒng)的元器件，在運(yùn)行時(shí)也發(fā)揮出了巨大的作用。智能化程度也非常高。當(dāng)然回頭看該頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)也有著一些不足，例如可以采用紅外遠(yuǎn)程的方式去控制開始或者停止檢測(cè)頻率，如果加入WIFI聯(lián)網(wǎng)的功能，管理人員只需要坐在電腦旁就可以使用電腦對(duì)頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的時(shí)間等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，這樣會(huì)大大增加頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的方便性，在使用系統(tǒng)時(shí)將會(huì)發(fā)揮出更大的作用。在經(jīng)過改進(jìn)后，頻率計(jì)接口電路系統(tǒng)的應(yīng)用范圍將會(huì)更加廣泛，其它的一些企業(yè)也可以使用到，將會(huì)為更多的領(lǐng)域發(fā)揮出卓越的貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)[1]鄭太恒,孫鳳乾,劉海英,劉大鵬.智能頻率計(jì)的研究與設(shè)計(jì)[J].齊魯工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2021,35(02):56-61.[2]孔德強(qiáng).應(yīng)用于地鐵深基坑開挖檢測(cè)的頻率計(jì)注塑模具流動(dòng)平衡優(yōu)化分析[J].塑料科技,2021,49(01):110-112.[3]朱麗,陶沙,夏增.數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)[J].福建電腦,2020,36(11):114-115.[4]王俊博.基于FPGA的簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2020(28):105-106.[5]顏謙和,顏珍平.基于Arduino的高精密數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)與傳感器,2020(09):55-58+77.[6]丁聰,胡宇航,吳婷,肖妮.等精度頻率計(jì)的Verilog設(shè)計(jì)與仿真[J].電子制作,2020(17):22-23+43.[7]徐冬冬,閆嘉琪.基于FPGA的數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2020,38(06):120-121.[8]趙迎會(huì),周萬順,陳威志.基