单片机原理与应用课程设计报告
一、任务技术指标
根据单片机课程所学内容，结合其他相关课程知识，设计一个数字频率计，以加深对单
片机知识的理解，本设计以 MCS-51 系列单片机为核心，采用常用电子器件设计。利用单片
机的定时器和计数器实现对方波信号的频率测量，闸门时间可选 0.1 秒、1 秒、10 秒，采用
六位 LED 显示测量的频率。
二、总体设计思想
1、基本原
基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。它以测量周期的
方法对正弦波、方波、三角波的频率进行自动的测量。
所谓“频率”，就是周期性信号在单位时间（1s）内变化的次数。若在一定时间间隔 T 内
测得这个周期性信号的重复变化次数 N，则其频率可表示为 f=N/T。其中脉冲形成电路的作
用是将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等于被测频率 f
x
。时间基准信号发生器提供标准
的时间脉冲信号，若其周期为 1s，则门控电路的输出信号持续时间亦准确地等于 1s。闸门电
路由标准秒信号进行控制，当秒信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门送到计数译
码显示电路。秒信号结束时闸门关闭，计数器停止计数。由于计数器计得的脉冲数 N 是在 1
秒时间内的累计数，所以被测频率 fx=NHz。
本系统采用测量频率法，可将频率脉冲直接连接到 AT89C51 的 T0 端，将 T/C1 用做定
时器。T/C0 用做计数器。在 T/C1 定时的时间里，对频率脉冲进行计数。在 1S 定时内所计脉
冲数即是该脉冲的频率。见图 1：
图 1 测量时序图
由于 T0 并不与 T1 同步，并且有可能造成脉冲丢失，所以对计数器 T0 做一定的延时，
以矫正误差。具体延时时间根据具体实验确定。
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