基于52單片機數字頻率計系統設計報告(更新版)

　　

【正文】 子程序計數中斷定時中斷頻率顯示周期顯示測試頻率判斷頻率合肥師范學院課程設計報告13 圖 INT0 中斷流程圖（4）判斷頻率，選擇分頻流程圖本次設計，分頻系數有兩個，100kHzf500kHz 時選擇 4 分頻，f500kHz 時選擇 16分頻，分頻數選擇程序流程圖如圖 所示： 圖 分頻數選擇程序流程圖合肥師范學院課程設計報告14由于本次設計要求測量的頻率范圍是 100Hz—4MHz，可見測量范圍比較寬，為提高精度以及測量達到最高測量要求 4MHz，因此要進行外部分頻，分頻系數有 1，4，4 分頻和 16 分頻。 其管腳圖如圖 所示。而只有當 CR=LD=EP=ET=“1”、CP 脈沖上升沿作用后，計數器加 1。表 74161 的功能表清零RD預置LD使能EP ET時鐘CP預置數據輸入A B C D輸出Q0 Q1 Q2 Q3L L L L LH L 上升沿 A B C D A B C DH H L 保 持H H L 保 持H H H H 上升沿 計 數合肥師范學院課程設計報告8 其中 RD 是異步清零端， LD 是預置數控制端，A、B、C、D 是預置數據輸入端，EP 和 ET 是計數使能端，RCO(=) 是進位輸出端，它的設置為多片集成計數器的級聯提供了方便。74HC161 與 74LS161fo功能兼容，是常用的四位二進制可預置的同步加法計數器，它可以靈活運用在各種數字電路，以及單片機系統中實現分頻器等很多重要的功能。STC89C52 主要功能如表 所示。在訪問外部程序和數據存儲器時，P0 口也可以提供低 8 位地址和 8 位數據的復用總線。④符號應標準化。（3）總體方案的選擇根據任務書提出的任務、要求和性能指標，用具有一定功能的單元電路組成一個整體，來實現各項功能，滿足設計題目提出的要求和技術指標。綜合以上分析，頻率計硬件系統設計有單片機控制模塊、放大整形模塊、分頻模塊、鍵盤模塊及顯示模塊等組成，頻率計的硬件總體設計框圖如圖 所示。合肥師范學院課程設計報告3（2）分頻模塊：考慮單片機外部計數，使用 12 MHz 時鐘時，最大計數速率為 500 kHz，由于本次設計要求測量的最高頻率是 4MHz，因此需要進行外部分頻。 總體思路頻率計是我們經常會用到的實驗儀器之一，頻率的測量實際上就是在單位時間內對信號脈沖進行計數,計數值就是信號頻率。正因如此，所以未來數字頻率計的發展必定會向液晶顯示方向發展。數字頻率計是一種用十進制數顯示被測信號頻率的數字測量儀器，被測信號可以是方波，三角波，正弦波或其它周期性信號。本次設計是以單片機 STC89C52 為控制核心，利用它內部的定時/計數器完成待測信號頻率的測量。 課程設計報告基于 AT89C52 單片機數字頻率計系統設計 院 系 電子信息工程學院 專 業 電氣工程及其自動化 班 級 （ 2 ） 姓 名 華 杰 學號：1108441096合肥師范學院課程設計報告I摘 要在電子技術中，頻率是最基本的參數之一，同時也是一個非常重要的參數，并且與許多電參量的測量方案、測量結果都有十分密切的關系，因此，頻率的測量就顯得更為重要。測量時，將被測輸入信號送給單片機，通過程序控制計數，結果送LCD1602 顯示頻率值。現代的頻率計多是用 LED 數碼管顯示的，其結果不明確，表示也不直接，研究液晶顯示的頻率計的發展很有意義。但現在的頻率計的顯示部分都是LED數碼管，顯示內容是 BCD碼，不直觀，如果用LCD液晶來顯示，會使輸出結果更直接，更便于觀察。參數要求如下：裝置測量頻率范圍在 1HZ4MHZ 之間；測量誤差為 %；用 LCD1602 液晶顯示器顯示結果；可以測量方波、三角波及正弦波等多種波形的周期信號。整形電路是對一些不是方波的待測信號轉化成方波信號，便于測量。（5）顯示模塊：顯示電路采用 LCD1602 液晶顯示器顯示，使測量結果更直觀的顯示出來。論證分為立論和駁論兩種。②盡量把總電路圖畫在一張圖樣上③電路中所有連線都要表示清楚，各元件間的絕大多數連線應在圖樣上直接畫出。作為輸出端口，每個引腳能驅動 8 個 TTL 負載，對端口 P0 寫入“1”時，可以作為高阻抗輸入。P1 口作輸入口使用時，因為有內部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會輸出一個電流（I IL）。N 進制計數器可實現 N 分頻器。表 為 74161 的功能表。當 CR=“1”且 LD=“0”時，在 CP 信號上升沿作用后，74LS161 輸出端 0 的狀態分別與并行數據輸入端D3，D2，D1，D0 的狀態一樣，為同步置數功能。管腳圖介紹：時鐘 CP 和四個數據輸入端 P0~P3；清零/MR；使能 CEP，CET；置數PE；數據輸出端 Q0~Q3。一般 1602 字符型液晶顯示器實物如圖 所示： 圖 1602 字符型液晶顯示器實物圖 1602LCD 的基本參數及引腳功能1602LCD 主要技術參數：顯示容量:162 個字符芯片工作電壓:—工作電流:()模塊最佳工作電壓:字符尺寸:(WH)mm 引腳功能說明：1602LCD 采用標準的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 所示:合肥師范學院課程設計報告10表 引腳接口說明表編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明1 VSS 電源地 9 D2 數據2 VDD 電源正極 10 D3 數據3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數據4 RS 數據/命令選擇 12 D5 數據5 R/W 讀/寫選擇 13 D6 數據6 E 使能信號 14 D7 數據7 D0 數據 15 BLA 背光源正極8 D1 數據 16 BLK 背光源負極 1602LCD 的指令說明及時序 1602 液晶模塊內部的控制器共有 11 條控制指令，如表 所示：表 1602 控制指令序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 *3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S4 顯示開/關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * *7 置字符發生存貯器地址 0 0 0 1 字符發生存貯器地址8 置數據存貯器地址 0 0 1 顯示數據存貯器地址9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數器地址10 寫數到 CGRAM 或DDRAM） 1 0 要寫的數據內容11 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數 1 1 讀出的數據內容 合肥師范學院課程設計報告114 軟件設計 主程序流程圖設計 根據本次設計要求，主程序主要包括單片機和 LCD1602 初始化，頻率測量，量程自動轉換以及顯示幾個方面，主程序流程圖如圖 所示： 圖 主程序流程圖 子程序流程圖設計（1）顯示程序LCD 顯示程序設計流程圖如下圖所示：合肥師范學院課程設計報告12 圖 顯示程序流程圖（2）頻率測量程序框圖 頻率測量程序整體架構如圖所示： 圖 頻率測量框架圖（3）中斷服務流程圖 這是按鍵部分的程序流程圖，按鍵有三個，希望可以通過設置鍵可以選擇閘門時間設置或者選擇顯示方式，工作過程如下，設置鍵按下的時間長短判斷，長按就選擇顯示方式，如果按下時間短，則選擇閘門時間設置，設置后再按下設置鍵退出中斷，返回測量結果顯示。本次設計 Proteus 仿真結果如圖 所示。這次的設計還是很很多的不足和漏洞的，還是有很大的進步的空間的，希望在日后的學習和工作中更加的完善自己，做足功課，爭取做到更好。 //m 定時中斷次數 n 計數中斷次數 yichu 判斷是定時器還是計數器溢出define Key_Set P1define K1 0xbfdefine K2 0x7fdefine NO_Set 0xffdefine Fre 0define Peri 1sbit B1=P2^6。void LCD_SetDisplay(unsigned char DisplayMode)。void cep()。sbit LcdRw= P2^1。 //寄存器選擇輸入端 1:數據 0：指令LcdRw=1。return DBPort。 lcm_delay(100)。 //8 位數據端口,2 行顯示,5*7 點陣合肥師范學院課程設計報告21LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38)。){LCD_Write(LCD_DATA,*str)。 //允許計數器 0 中斷 EX0=1。yichu=1。} } else { if(f) {sprintf(buff, Fre :% ,(f/))。}else {sprintf(buff,error(Time or F),T)。TH0=0x3c。js=TH1*256+TL1+n*65536。 yichu=0。while(yichu==0)。 TH0=0xfc。 //已經溢出關閉定時器 0 和計數器 1 TR1=0。GotoXY(0,1)。 } }else {while(P17==0) { Delay(500)。 //判斷處于哪種設置狀態 if(Set==1) { GotoXY(0,1)。 default: break。 Print( Fre )。 Print(0000000000)。Print(0000000000)。 }