畢業設計-基于單片機的頻率計數器設計-wenkub

　

【正文】 圖 6 T1計數流程圖 開始23 H = 0T 1 初始化置初值 0計數開始計數溢出產生中斷23 H = 23 H + 11 s 到時否 ？采集數據NY結束 12 進制轉換 算法的基本思路是：第一步將最高位的高半字節提出來，除以 10，把商存儲起來，余數與最高位的低半字節組合成一個字節，再除以 10，再存儲商，余數以此類推，直到最后一次計算得到的余數即為十進制數的個位；第二步把第一步存儲的商組合成一個字節，依次除以 10，仍然把每次得到的商存儲起來，以此類推最 后一次得到的余數即為十進制數的十位；以后也是以此類推得到十進制數的百位、千位 ?? 以上算法必須要注意的一個為題是，每次得到的余數與低位的半字節組合成一個字節時，余數必須放在該字節的高半字節，否則計算錯誤。其程序流程圖如圖 5 所示。 （ 2） 把 “ 單片機系統 ” 中的 － 74LS138的 A、 B、 C、引腳相連，再把譯碼器經“非門” 與 “ 動態數碼顯示 ” 區域中的 6端口用 6芯排線連接 。 7 狀態譯碼器（ 74LS138） 圖 3 74LS138譯碼器 74LS138譯碼器輸出的狀態控制數碼管的亮與滅，它有 6個狀態，連接到數碼管的位選，達到點亮數碼管點亮的要求。另外還是用到排線若干，下載線及電源線。 總體方框圖 課題設計的是一種以單片機為主控制的頻率計。故輸入時鐘信號的最高頻率不得超過單片機晶振頻率的二十四分之一 ，最大計數值為 fOSC/24，由于 fOSC＝ 12MHz，因此： T1 的最大計數頻率為 。 基本原理與總體方框圖 基本原理 頻率計數器的主要功能是測量周期信號的頻率。 設計要求： 1. 設計方案要合理、正確； 2. 系統硬件設計； 3. 完成必要元器件選擇； 4. 系統軟件設計及調試； 實驗目的 本應用系統實驗的目的是通過在“單片機原理及應用”課堂上學習的知識，以及查閱資料，培養一種自學的能力。 星期五下午：答辯。 第二周 星期一：設計及上機調試。 星期二、確定總體方案，學習與設計相關內容。 設計要求： 1. 設計方案要合理、正確； 2. 系統硬件設計； 3. 完成必要元器件選擇 ； 4. 系統軟件設計及調試； 5. 寫出設計報告。設計內容與設計要求 設計內容： 本課題以單片機為核心，設計和制作一個頻率計數器，來完成對輸入的信號進行頻率計數，計數的頻率結果通過 6 位動態數碼管顯示出來。 1 主要設計條件 1. MCS51 單片機實驗操作臺 1 臺； 2. PC 機及單片機調試軟件； 3. 單片機應用系統板 1 套； 4. 制作工具 1 套； 5. 系統設計所需的元器件。 星期三、各部分方案設 計。 星期二：調試，中期檢查。 3 目 錄 第 1 章 頻率計數器設計 ?????????????????? 設計內容、要求及目的???????????????? 基本原理與總體方框圖 ??????????????? 第 2章 硬件系統設計 ???????????????? ? 各部分方案及說明 ?????????????????? 單片機部分 ??????????????????? 狀態譯碼器 ??????????????????? 數據顯示電路 ????????????????????? 第 3 章 軟件系統設計 ????????????????? 應用系統的程序設計 ?????????????????? 1s 定時 ???????????????????????? T1 計數程序 ? ???????????????????? 進制轉換 ????????????????????? 數碼顯示 ????????????????????? 程序調試 ???????????????????????? 第 4 章 設計總結體會 ????????????????? 參考文獻 ???????????????????????? 附錄 ?????????????????????????????? 4 第 1 章 頻率計數器設計 設計的內容、 要求及目的 設計內容： 本課題以單片機為核心，設計和制作一個頻率計數器，來完成對輸入的信號進行頻率計數，計數的頻率結果通過 6位動態數碼管顯示出來。并且引導一種創新的思維，把學到的知識應用到日 常生活當中。頻率是單位時間（ 1S ）內信號發生周期變化的次數。對于頻率的概念就是在一秒只數脈沖的個數，即為頻率值。 數字頻率計主要由 以下幾 部分組成： 定時計數、采集數據、進制轉換和數碼顯示。 各部分方案選定、功能 單片機部分 本次設計采用了 AT89C51 單片機 , AT89C51是一種帶 4K字節閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器。 數據顯示電路 圖 4 顯示電路圖 數據顯示電路由限流電路和 7段數碼管組成 ,采用器件 LED 顯示器。 9 （ 3） 把 “ 單片機系統 ” 中的 （ T1）端子用導線連接到 “ 頻率 源 ” 的端子上。 圖 5 1s 定時流程圖 Y N Y N 開始 初始化 T0 是否啟動定時器 等待中斷 啟動定時器 產生中斷 20H1=0？—— 關閉中斷 重裝初值 結束 11 T1 計數程序 設計中 T1 采用計數功能，思路是除了計數器 T1 的 TH1 和 TL1 用于計數外，再選用一個計數單元 23H，每當計數器 T1 溢出回零時產生中斷，中斷程序執行 23H 單元自增 1，這樣，當一秒到時時采集的計數數據， 23H 單元存放的是數據的最高位， TH1 存放的是數據的次高位 ， TL1 存放的是數據的最低位。該本次頻率計系待測的時鐘信號的最高頻率為460800Hz，對應的十六進制數為 70800H，這里就以 70800H 轉換為十進制數為例來說明這種算法。 00H 除以 10，商 0H 余 0H，把商 0H 存儲在 27H 單元，余數 0H 與 0H組合成一個字節 00H。 第三步：方法同第二步 ，得到十進制數的百位 8。 13 數碼顯示 將十進制數轉換為相應的 LED 顯示的代碼，最容易實現的編程方法就是查表，因數碼管最多只需要顯示六位，只需要查六次表就可以了，圖 7 是將十進制數對應的 LED 顯示代碼存入以 60H 為首單元的流程圖。 15 參考文獻 《單片機原理與應用》 王迎旭等編 機械工業出版社 《 51 系列單片機設計實例》 樓然苗等編 北京航空航天大學出版社 《計算機硬件技術基礎實驗教程》 黃勤等編 重慶大學出版社 《微型計算機接口技術及應用》 劉樂善主編 華中科技大學出版社 《單片微型計算機原理及接口技術》陳光東等 華中科技大學出版社 附錄 1 源程序清單： ADD A,25H MOV B,0AH DIV AB MOV 24H,A 。定時中斷服務程序 CLR TR1