基于单片机的频率计设计

1、基于单片机的数字频率计设计论文框架v摘要v选题的意义v总体思路v硬件部分设计v软件部分设计v系统仿真图v误差分析v结语摘要v本文提出了设计数字频率计的方案，重点介绍以单片机AT89C52为控制核心，实现频率测量的数字频率计设计。v测频的基本原理是采用在低频段直接测频法，硬件部分由放大电路、整形电路 、单片机和计数显示电路组成；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1HZ1MHZ,满足所要求的频率范围，且测量精度较高。 v关键词:数字频率计; 单片机AT89C52; 频率测量选题的意义v在电子技术

2、中，频率是最基本的参数，频率测量是电子测量领域最基本的测量之一，并且与许多电参量的测量都有着十分密切的关系。频率信号抗干扰性强、易于传输，可以获得较高的测量精度。v随着数字电子技术的发展，频率测量成为一项越来越普遍的工作，因此频率计的设计与实现具有重要的意义。v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，进行频率测量，不但测量精度高，而且误差也很小。 总体思路v本频率计主要以单片机作为控制核心，外围加上信号预处理电路、计数器电路和显示电路。其中，计数器电路实现对标准频率与被测频率进行同步检测计数；单片机完成对计数数据进行运算处理；显示电路对单片机输出数据进行直观显示；信

3、号预处理电路实现对输入信号的放大和整形。v本设计的总体功能是完成对被测信号脉冲进行计数，数据处理，输出显示控制。硬件部分设计v1.总体结构v频率计由单片机AT89C52 、信号预处理电路、测量数据显示电路所组成，其中信号预处理电路包括待测信号放大电路、波形变换、整形和分频电路。待测信号放大电路波形变换、整形 单片机AT89C52 显示电路 v2.信号放大电路 v3.复位电路和晶体振荡电路 复位电路 晶体振荡电路v4.控制电路 控制电路的作用是：产生一锁存保持信号，使1S内的计数结果显示一段时间，以便观察，下一步输出一清零脉冲，使计数器的原记录数据清零，准备下次计数。v5.数据显示电路v数据显示

4、电路由限流电路和7段数码管组成，采用器件LED显示器，LED显示器的结构由发光二极管构成a、b、c、d、e、f和g 七段, 本设计中采用了六个七段数码管串接起来进行数据显示,显示数据即是频率计的测量结果。 v6.七段LED显示器共阴极字型码 v7.定时/计数器T0、T1方式0的结构vC/T为定时或计数方式选择位。v当C/T=1时，定时/计数器工作在计数方式。v当C/T=0时，定时/计数器工作在定时方式。软件部分设计有效位判断待测信号 AT89C52单片机 数据显示电路 译码 是否1.软件设计流程 2.LED动态显示流程图v要显示的数据以BCD码的方式存放在单片机RAM的存储单元中。开 始置段选

5、、位选码初位选码送P2口段选码转字型码 段选码送P0口位选码左移1位指向下一个显示单元 显示完延时1ms返 回NY系统仿真电路图误差分析v1、低频测量误差大。（原因:在低频测量时用的是测频法，实际测量低频时需要用测周法才能对低频准确测量）v2、测量低频的时候显示不稳定。（原因:受到高频信号的影响）v3、频率精度不高。（原因:单片机的定时时钟的精度影响基准时间）减小误差措施v1.选用频率较高和稳定性好晶振。如选24MHZ的晶振可使测量范围扩大，稳定性好的晶振可以减小误差。v2.测量频率低的信号时，可适当调整程序，延长门限时间，减少相对误差。v3.测量频率高的信号时，可先对信号进行分频，再进行测量。 结 语v本文介绍了一种基于单片机AT89C52制作数字频率计的设计方法。其测量原理简单，硬件电路制作方便，软件编程易于实现，所测得的频率范围较宽，精度较高，相对误差小，在允许的测量误