基于單片機的電壓頻率監測系統設計畢業設計(完整版)

　　

【正文】 下的砝碼重量相加，就得此物體的重量。通過觀察此表，可確定代碼轉換網絡輸出、輸入之間的邏輯關系 D2=Q4 D1=Q6 24? 12345670 QD ???? 在并行 AD 轉換器中，輸入電壓 uI 同時加到所有比較器的輸出端，從 uI 加入經比較器、 D 觸發器和編碼器的延遲后，可得到穩定的輸出。它由電阻分壓器、電壓比較器、寄存器及編碼器組成。 電壓測量 方法 A/D 轉換法 所謂 A/D 轉換法就是 將被測電壓信號經過阻抗匹配 ,變成單片機可測量的電壓范圍 ,后經 模數轉換測得相應的電壓值 。 測量原理如圖 所示。 圖 2. 5 同步法測量頻率時序圖 將單片機的 和 端口同時作為脈沖信號的輸入端，單片機工作于中斷模式，當外部中斷 0檢測到被測脈沖（ 口）其中一個下降沿時，同時去開啟計數器 T0和定時器 T1，使 T0 對被測脈沖（ 口）進行累積計數， T1 進行內部累積計時，并且關閉當前外部中斷響應模式，此時做到了測量開始的同步。設計軟件流程圖如圖 所示。 根據單片機 AT89C52 定時器 /計數器 T0方式 1 結構圖 (如圖 )可 知， T0計數脈沖控制電路中，有一個方式電子開關，當 C/T=0 時，方式電子開關打在上面，以振蕩器的十二分頻信號作為 T1的計數信號，此時作為定時器用； C/T=1 時，方式電子開關打在下面，此時以 T0 ()引腳上的輸人脈沖作為 T0的計數脈沖，此時可對外界脈沖進行計數。可以看出測量 fX必須將 N或 t兩個 量 之一作為閘門或基準，對另一個量進行測量。 設計的主要內容 設計的主要內容 ： 該設計主要 用 單片機設計 電壓頻率測量系統，來 完成 對電壓頻率測量 的基本功能，包括 顯示 功能，傳感器數據采集及處理功能和單片機系統與上位機通信的功能。 關鍵詞： 單片機；頻率；電壓；采樣； AT89C52； AD0809； 蘭州理工大學畢業設計說明書 II Abstract With digital informatization in the rapid development of all walks of life, industrial system of informatization, digital will also bee the future trend of development. Especially in the narrow space when operating, often face many functions, sizes, different range instrument panel. These instrument panel not only occupy a space, and not enough intuitive, easy to cause the working staff of the incorrect operation or reaction lag, give operating cause unnecessary trouble. So using AC frequency and voltage measurement technology, design the voltage frequency monitoring system, may simplify system operation space, improve work efficiency. This design taking single chip puter AT89C52 as a core， bining the periphery signal to enlarge and the shaping circuit, through to the output waveforms of the count and the simulated voltage sampling, the quantitative get ac frequency and voltage the digital quantity. These data are sent to the upper puter by a series port and visual display， realizing the monitoring of the frequency and voltage. Design is simple in structure, measurement error small, has high practical value. Keywords： single chip puter； frequency； voltage； sampling； AT89C52；AD0809； 蘭州理工大學畢業論文說明書 1 第 一 章 緒論 問題的提出 隨 著 信息化 、數字化在各行各業的迅猛發展， 工業 系統中的信息化、數字化也將成為未來的發展趨勢。1 誤差 .......................................................................................................... 46 時基誤差 ....................................................................................................... 46 基于單片機的電壓頻率監測系統設計 周期測量法的誤差 ....................................................................................... 46 多周期同步法的誤差 ................................................................................... 47 進一步提高頻率測量精度的方案 ................................................................ 48 參考文獻 ...................................................................................................................... 50 中英文翻譯 .................................................................................................................. 51 總結體會 ...................................................................................................................... 52 致謝 .............................................................................................................................. 54 附錄 .............................................................................................................................. 55 圖 目錄 圖 2. 1 AT89C52 定時 /計數器基本組成 ..................................................................... 3 圖 2. 2 測周法測量頻率時序圖 ................................................................................... 4 圖 2. 3 周期測量法流程圖 ........................................................................................... 5 圖 2. 4 多周期同步法測頻原理圖 ............................................................................... 6 圖 2. 5 同步法測量頻率時序圖 ................................................................................... 6 圖 2. 6 多周期同步測量法的流程圖 ........................................................................... 7 圖 2. 7 直接測頻率測頻原理圖 ................................................................................... 8 圖 2. 8 計數法設計軟件流程圖 ................................................................................... 8 圖 2. 9 直接測頻法原理框圖 ....................................................................................... 9 圖 2. 10 三位并行 A/D 轉換器原理圖 ........................................................................ 10 圖 2. 11 逐次逼近型 A/D 轉換器的工作原理圖 ....................................................... 12 圖 2. 12 雙積分型 AD 轉換器的框圖 ....................................................................... 13 圖 2. 13 雙積分 AD 轉換器波形圖 ........................................................................... 14 圖 2. 14 施密特觸發器型壓控振蕩器的原理性電路和電壓波形 ........................... 15 圖 2. 15 電容交叉充、放電型壓控振蕩器的原理圖 ............................................... 15 圖 2. 16 LM331 的電路結構框圖 ................................................................................ 16 圖 2. 17 電壓、頻率檢測系統框圖 ........................................................................... 17 圖 3. 1 AT89C52 單片機引腳圖 ................................................................................. 19 圖 3. 2 頻率信號預處理電路 ..................................................................................... 21 圖 3. 3 降壓電路 ......................................................................................................... 22 圖 3. 4 小信號放大電路 ............................................................................................. 22 圖 3. 5 整形電路 .......................................................................................................... 23 圖 3. 6 施密特觸發器對波形整形的原理圖 .............................................................. 23 圖 3. 7 ADC0809 芯片管腳圖 ...........................