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嵌入式课程设计(数字频率计).doc

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嵌入式课程设计(数字频率计).doc

-1-第一章概述数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号,方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中,由于其使用十进制数显示,测量迅速,精确度高,显示直观,经常要用到频率计。本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率。测量范围在9kHz以下的方波,时基宽度为1us,10us,100us,1ms。用单片机实现自动测量功能。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方波的频率进行自动的测量。1.1课程设计的基本原理所谓频率,就是周期性信号在单位时间(s1)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为N,则其频率可表示为TNf-2-图1数字频率计结构图图1是数字频率计的组成框图。被测信号XV经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号A,其频率与被测信号的频率XA相同。时基电路提供标准时间基准信号T,其高电平持续时间st11,当s1信号来到时,闸门开通,被测脉冲信号通过闸门,计数器开始计数,直到s1信号结束时闸门关闭,停止计数。若在闸门时间内计数器计得的脉冲数为N,则被测信号频率NhzfX。逻辑控制电路的作用有两个:一是产生锁存脉冲L,使显示器上的数字稳定;二是产生清“0”脉冲R,使计数器每次测量从零开始计数。1.2系统设计要求以单片机未核心设计一个数字频率计,有频率检测电路、单片机时钟电路、抚慰电路、数码管驱动电路、四位数码管电路5部分组成可以测量9KHZ以下的方波1.3设计方案确定1.硬件方案硬件电路有5部分组成,既平率检测电路、单片机时钟电路、复位电路、数码管驱动电路、四位数马管电路。各部分实现功能如下:频率检测电路:进行频率检测并转换成数字信号。单片机时钟电路、复位电路:单片机正常工作需要。数码管驱动电路、四位数码管电路:用于测试的电压结果显示。2.软件方案本系统的软件部分主要完成功能:对脉冲的频率采集、计算及显示。根据软件的功能划分软件设计模块,各模块的具体任务如下:数码管显示模块:实现采集好的频率值的显示。脉冲计数模块:把脉冲的频率检测出来。-3-第二章数字频率计的硬件结构设计2.1系统硬件的构成本频率计的数据采集系统主要元器件是

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