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用单片机测量脉冲宽度和频率课设.doc
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2022-07-08
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用单片机测量脉冲宽度和频率课设
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摘要
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。单片机
微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。单片机是 20 世纪中
期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块,具有功能强、体积小、可靠性高、
价格低廉等特点,在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得
到了广泛的应用,极大的提高了这些领域的技术水平和自动化程度。单片机应用的意义
绝不仅限于它的广阔范围以及带来的经济效益,更重要的意义在于,单片机的应用正从
根本上改变着传统的控制系统的设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路
实现的大部分控制功能,现在使用单片机通过软件就能实现了。随着单片机应用的推广
普及,单片机控制技术将不断发展,日益完善。本文是设计频率/脉冲宽度的测量与显示
的硬件电路与程序的编制。它可以测量脉冲信号的脉冲宽度,频率等参数。利用定时器
的门控信号 GATE 进行控制可以实现脉冲宽度的测量。利用定时器 T0 定时 T1 计数来测量
由 P3.5 口输入的脉冲信号的频率。在单片机应用系统中,为了便于对 LED 显示器进行管
理,需要建立一个显示缓冲区。显示时采用动态扫描的方式将将各位数的 BCD 码依序输
入到 LED 中,并连续扫描 2 秒钟。
关键词: 门控信号 GATE;脉冲宽度;扩展测量范围;脉冲频率
燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书
第 1 页 共 17 页
1
目录
摘要 .............................................................................................................................................3
目录 .............................................................................................................................................4
第 1 章 设计原理 ....................................................................................................................5
1.1 脉冲宽度测量原理........................................................................................................5
1.2 信号频率测量原理........................................................................................................5
1.3 扩展测量范围原理........................................................................................................5
第 2 章 测量系统的硬件设计 .............................................................................................6
第 3 章 测量系统的软件设计 .............................................................................................7
3.1 脉冲宽度测量的序设计...............................................................................................7
3.2 脉冲频率测量的程序设计.............................................................................................8
第 4 章 总结 .............................................................................................................................9
参考文献 ..................................................................................................................................11
附录 ...........................................................................................................................................12
燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书
第 2 页 共 17 页
2
第 1 章 设计原理
1.1 脉冲宽度测量
利用定时器的门控信号 GATE 进行控制可以实现脉冲宽度的测量。对定时器 T1 来讲,
如果 GATE=0,必须使软件控制位 TR1=1,且 INT1 为高电平方可启动定时器 T1,即定时器
T1 的启动要受外部中断请求信号 INT1 的影响。利用此特点,被测脉冲信号从 INT1 端引
入,其上升沿启动 T1 计数,下降沿停止 T1 计数。定时器的计数值乘以机器周期即为脉
冲宽度。下图中给出了脉冲宽度测量的原理图。
为低时启动 T1
下降沿停止计数
被检测脉冲信号
INT1
为高则等待 上升沿开始计数
图 1 脉冲宽度测量过程
1.2 脉冲频率测量
频率测量实际上就是在 1s 内对脉冲个数进行计数,计数值就是信号频率。令定时器
T0 工作在方式 1,得到 100ms 的定时间隔,再进行软件计数 10 次,形成一个 1s 的测量
闸门信号。在测量闸门信号期间令计数器 T1 工作在计数方式 1,对脉冲信号的频率计数,
计数值存入 COUNT、COUNT+1 和 COUNT+2 单元,计数值通过 6 位动态数码管显示出来。
1.3 扩展测量范围原理
上述系统被测脉冲宽度范围最大为 65535us,扩展计数器的位数可提高脉冲宽度的测
量范围。令定时器 T1 工作在方式 1 定时,GATE=1,用 COUNT 单元,COUNT+1 单元即定时
器 T1 的计数单元 TH1 和 TL1 组成一个 32 位的计数器对脉冲宽度进行测量。并且在定时
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资源评论
- 2301_763135852023-07-20感谢大佬,让我及时解决了当下的问题,解燃眉之急,必须支持!
oligaga
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