《数字频率计》word版.doc

教育信息与技术学院课 程 设 计 09 级 信息工程 专业题 目数字频率计的设计课程名称 数字电路课程设计姓 名张飞 谷冲 赵娜学 号 35 06 W22指导教师陈琦日 期信息工程专业一、设计任务及要求：设计任务：设计一个简易的数字频率计，其信号是给定的稳定的脉冲信号。要 求： 1.被测量信号波形：正弦波、三角波和方波；2. 测量频率范围：1Hz10KHz；3.显示方式：液晶显示屏显示；4. 用单片机定时1s产生时基信号，进行对信号1s频率的计数；5.当被测信号的频率超出测量范围时，报警。指导教师签名： 2011年11月10日 二、指导教师评语：指导教师签名： 2011 年11月 日 三、成绩 验收盖章 2011年11月 日 10数字频率计1 设计目的（1）熟悉集成电路的引脚安排。（2）掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。（3）了解面包板结构及其接线方法。（4）了解数字频率计组成及工作原理。（5）熟悉基于单片机数字频率计的设计与制作。2 设计思路（1）设计对小信号的放大整形处理电路。（2）设计用单片机设计定时1s的时基信号，对信号的采集及其频率的计数。（3）设计液晶显示电路。（4）设计超出测量范围的信号的报警电路。3 设计过程3.1整体框图设计数字频率计总体方框图如图1所示图1 数字频率计框图 其工作原理为：信号源接入由LM358N组成的一级和二级放大器的输入端，适当调节两级放大器的可变电阻，再让其输出的信号由施密特触发器7414整形后送入单片机的计数端口（P3.5/T1）由单片机对信号进行采集和处理，将处理的信号通过LCD1602显示当前信号源的频率。 3.2电路设计3.2.1数字频率计电路如图2所示。图2数字频率计电路 该电路的功能：测量信号幅度大(0;x-) for(y=120;y0;y-); void write_com(uchar com) rs=0; P0=com; e=1; delay(5); e=0;void write_data(uchar dat) rs=1; P0=dat; e=1; delay(5); e=0;uchar busy(void) if(bit)rs & 0x80) return 1; else return 0;void initlcd() delay(125); write_com(0x38); delay(125); write_com(0x38); write_com(0x0c); write_com(0x06);void Print(uchar n,uchar *str) uchar i; for(i=0;in;i+) while(busy(); write_data(*str); str+; delay(5); void wdata(uchar line,uchar column,uchar n,uchar *p_data) switch(line) case 1: write_com(Addres(0)+column-1); delay(5); Print(n,p_data);break; case 2: write_com(Addres(0x40)+column-1); delay(5); Print(n,p_data);break;default: break; #endif主程序控制部分：#include#include 1602.h#includeabsacc.h#define uint unsigned int/#define uchar unsigned charsbit beep=P22;sbit ji=P35;uchar num1,i,j,n;unsigned int num0;unsigned long int counter0; uchar dis6;uchar code table=0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35, 0x36,0x37,0x38,0x39,0x2e;void initm() ji=1; TMOD=0x52;/定时器1方式1计数，定时器0方式2定时（8位自动重载） EA=1; ET0=1; ET1=1; TR0=1; TH0=0; TL0=0; TR1=1; TH1=0; TL1=0; wdata(1,1,15,frequency meter); wdata(2,3,2,F=);void timer1(void) interrupt 3 num1+; void timer0(void) interrupt 1 num0+; if(num0=3600) /晶振为11.0592，这样计时误差小 TR1=0; counter0=num1*65536+TH1*256+TL1; TH1=0; TL1=0; num1=0; num0=0; TR1=1; void display() dis0=counter0/100000; dis1=counter0%100000/10000; dis2=counter0%10000/1000; dis3=counter0%1000/100; dis4=counter0%100/10; dis5=counter0%10; if(counter0500000) wdata(2,1,16,cross the border);beep=0;delay(50);beep=1; if(counter099999&counter09999&counter0999&counter099&counter09&counter0100) n=2; else n=1; for(j=6-n,i=0;in;i+,j+) wdata(2,(5+i),1,&tabledisj); j=6-n; wdata(2,(11-j),6,HZ ); void main() initlcd(); initm(); while(1) display(); 4 系统调试与结果 1.调试LCD1602显示电路。 2.调试放大整形电路。软件仿真中通过信号发生器和示波器进行对放大整形电 路的模拟仿真，让整个电路调至（修改相关参数）到最佳状态。 3.调试报警电路。首先检测报警电路是否正确连接，蜂鸣器是否能正常发音。 4.整个电路的联调。将程序烧入单片机内，将放大整形电路部分的滑动电阻器调到最小，接通电源和信号源，微调放大信号至合适，可在显示屏上看到当前信号的频率。5 主要仪器与设备 芯片：AT89c52单片机1块、LCD1602一块、7414施密特触发器2块、运算放大器LM358N两片、蜂鸣器一个、三极管9013一个、11.0592MHZ晶振一个 其他电子小器件：开关（用于单片机复位）、电阻（20欧、50欧、300欧、5k、10K）各1个、1K电阻2个、可变电阻（1K、5K、10K）各1个、10K排阻1个、22uf电容两个、电容30uf和100uf各3个、22pf电容2个、稳压二极管2个6设计体会与建议6.1对涉及的体会通过这次对数字频率计的设计与制作，让我们了解了电路设计的程序，也让我们了解了关于数字频率计的基本原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真仿真成功后才实际接线的，但是最后的成品不一定与仿真时完全一样。因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。此外，本实验也可通过CPLD来实现。通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。6.2对涉及的建议 总体来说对这样的课程设计还是很喜欢的，通过这种从课本理论到软件仿真再到焊接实物等一系列过程我们体会到了作为一个硬件工程师是多么的不容易（当然我们还算不上），同时通过这样的机会，我们对所学的理论知识有了感官上的理解和更进一步的认识。同时对这样的课程我有一个建议：因为我们平时在这方面的实践真的太少，所以大部分同学做起来很吃力看到很多组就靠那么一个人在做，其他的一点也帮不上忙。如果在这