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用51单片机完成等精度频率测量仪的设计.doc
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用51单片机完成等精度频率测量仪的设计.doc
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摘要
I
摘 要
频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。频率计主要是由信号输入和
放大电路、单片机模块、分频模块及显示电路模块组成。AT89C51 单片机是频率
计的控制核心,来完成它待测信号的计数,译码,显示以及对分频比的控制。利
用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。在整个设计过程中,所制作
的频率计采用外部分频,实现 10Hz-500kHz 的频率测量,而且可以实现量程自动
切换流程。以 AT89C51 单片机为核心,通过单片机内部定时/计数器的门控时间,
方便对频率计的测量。其待测频率值使用 LCD 液晶显示器显示,并可以自动切换
量程。本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计,具有测量准确度高,响
应速度快,体积小等优点。
关键词:周期测频法,单片机控制,软硬件结合。
西安交通大学城市学院本科生毕业设计(论文)
II
ABSTRACT
III
ABSTRACT
Frequency measurement is the most basic measurement in Electronic field. Frequency
meter is mainly composed of a signal input and an amplifying circuit, SCM module,
frequency module and a display circuit module. AT89C51 MCU is the control core
frequency of dollars to complete its count of the signal under test, decoding, display
and control of the frequency division ratio. Using its internal timer or counter to
complete the signal of the under test cycle / frequency of measurement. Throughout
the design process, periodic measurement of the frequency meter application and the
corresponding mathematical treatment to achieve 1Hz ~ 500 KHz frequency
measurements, and can automatically switch the flow to achieve scale. To the core of
AT89C51 micro-controller, with the MCU internal timer / counter gate time, it can be
easier for frequency measurement. The use of microcomputer technology to design a
digital display of frequency meter, have a measurement of high accuracy, fast
response, small size and so on.
KEYWORDS: The cycle frequency measurement, Single chip control, The
combination of hardware and software.
西安交通大学城市学院本科生毕业设计(论文)
IV
目录
V
目 录
1 绪 论............................................................7
1.1 数字频率计简介 ................................................7
1.2 单片机系统的研究现状 ..........................................7
1.3 频率计的研究现状 ..............................................2
1.4 论文的主要工作和难点 ..........................................3
2 等精度频率计的原理与应用..........................................5
2.1 等精度频率计的原理 ............................................5
2.1.1 D 触发器...................................................5
2.1.2 等精度频率计测量的原理 ....................................5
2.2 等精度频率计的误差分析 ........................................6
2.3 本章小结 ......................................................7
3 硬件电路设计 ......................................................9
3.1 单片机周边电路框图以及电路设计 ................................9
3.2 51 单片机及 AT89C52 介绍 .....................................10
3.2.1 单片机简介................................................10
3.2.2 AT89C52 简介..............................................11
3.2.3 管脚说明 .................................................11
AT89C52 管脚图如图 3-4 所示。....................................11
3.2.4 AT89C52 主要性能..........................................13
3.3 各部分电路图及电路工作原理分析 ...............................13
3.3.1 时钟脉冲电路..............................................13
3.3.2 同步门逻辑控制电路........................................14
3.3.3 静态显示电路 .............................................15
4 软件设计 .........................................................17
4.1 KEIL51 软件简介 ..............................................17
4.2 软件的模块化设计及各部说明 ...................................17
4.2.1 定时中断模块..............................................17
4.2.3 测量模块..................................................18
4.2.4 显示模块..................................................18
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