毕业设计（论文）
题 目：基于 51 单片机数字频率计的设计
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20 年 月 日
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摘 要
本文提出设计数字频率计的方案，重点介绍以单片机 AT89C51 为控制核
心，实现频率测量的数字频率设计。测频的基本原理是采用在低频段直接测
频法，在低频段直接测频法的设计思路，硬件部分由单片机和数计显示电路
组成；软件部分由信号频率测量模块和数据显示模块等模块实现。应用单片
机的控制功能和数学运算能力，实现计数功能和频率的换算。设计的频率计
范围能够达到 1HZ~1MHZ,满足所要求的频率范围，测量精度较高。
【关键词】AT89C51 LCD1602 液晶
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I
目录
前 言 .............................................................................................................................1
第一章 总体设计方案 ...................................................................................................2
1.1 总设计框图.......................................................................................................2
1.2 硬件设计分析 ...................................................................................................2
1.2.1 电源的设计 .............................................................................................2
（4）：LCD1602 的指令说明及时序.................................................................10
（5）： LCD1602 的 RAM 地址映射及标准字库表 ............................................13
第二章 软件设计与分析 .............................................................................................15
2.1 软件设计的组成 .............................................................................................15
2.2 各部分软件分析 ...........................................................................................15
2.2.1 定时器 0 中断子函数 .........................................................................15
2.2.2 定时器 1 中断子函数 .........................................................................15
2.2.3 主函数 ...............................................................................................16
2.3 总源程序.......................................................................................................18
第三章 软件介绍 ........................................................................................................28
3.1 PROTEUS 简介 ..................................................................................................28
3.2 PROTEL 99 SE 简介 .........................................................................................29
3.2.1 电路工程设计部分...............................................................................29
3.2.2 电路仿真与 PLD 部分 ...........................................................................30
3.3 Protel 99 SE 的功能特性 ..............................................................................30
3.4 Protel99SE 快捷键大全 .................................................................................30
3.6 仿真图 .............................................................................................................36
3.7 原理图 .............................................................................................................37
第四章 减小误差措施及扩展方面...............................................................................39
4.1 减小误差措施 ..................................................................................................39
4.2 扩展方面 .........................................................................................................39
（1）预处理电路部分 ....................................................................................39
（2）增加电源部分 ........................................................................................39
4.3 功能上的完善 .................................................................................................40
4.3.1 增加键盘控制 ......................................................................................40
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II
4.3.2 实现自动量程转换...............................................................................40
4.3.3 液晶显示器（LCD）进行数据的显示 ...................................................41
总结 ...............................................................................................................................42
致谢词 ...........................................................................................................................43
参考文献 .......................................................................................................................44
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前 言
频率是电子技术领域的一个基本参数，同时也是一个非常重要的参数，
因此，频率测量已成为电子测量领域最基本最重要的测量之一。 随着科学技
术的不断发展提高，人们对科技产品的要求也相应的提高，数字化的电子产
品越来越受到欢迎。频率计作为比较常用和实用的电子测量仪器，广泛应用
于科研机构、学校、家庭等场合，因此它的重要性和普遍性勿庸质疑。数字
频率计具有体积小、携带方便；功能完善、测量精度高等优点，因此在以后
的时间里，必将有着更加广阔的发展空间和应用价值。比如：将数字频率计
稍作改进，就可制成既可测频率，又能测周期、占空比、脉宽等功能的多用
途数字测量仪器。将数字频率计和其他电子测量仪器结合起来，制成各种智
能仪器仪表，应用于航空航天等科研场所，对各种频率参数进行计量；应用
在高端电子产品上，对其中的频率参数进行测量；应用在机械器件上，对机
器振动产生的噪声频率进行监控；等等。研究数字频率计的设计和开发，有
助于频率计功能的不断改进、性价比的提高和实用性的加强。以前的频率计
大多采用TTL数字电路设计而成，其电路复杂、耗电多、体积大、成本高。
随后大规模专用IC（集成电路）出现，如ICM7216，ICM7226频率计专用IC，
使得频率计开发设计变得简单，但由于价格较高，因此利用IC设计数字频率
计的较少。现在，单片机技术发展非常迅速，采用单片机来实现数字频率计
的开发设计，实现频率的测量，不但测量准确，精度高，而且误差也很小。
我们将介绍一种简单、实用的基于单片机的数字频率计的设计和制作。
