畢業設計-基于單片機的頻率計設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 上升沿作用后，計數器加 1。 74LS161還有一個進位輸出端 CO，其邏輯關系是 CO= Q0 Q1 Q2 Q3 CET。合理應用計數器的異步清零功能和同步 計數功能，一片 74LS161 可以組成 16 進制以下的任意進制分頻器。本文組成了十進制的分頻器。 12 多路選擇器 74LS151 芯片 數據選擇端（ ABC）按二進制譯碼，以從 8個數據（ D0D7）中選取 1個所需的數據。只有在選通端 STROBE 為低電平時才可選擇數據。 74LS151 有互補輸出端（ Y、 W）， Y 輸出原碼， W輸出反碼。 74LS151 的功能如下表 : 表 5 74151功能表 其中 A、 B、 C 為 選擇輸入端 ， D0D7 為 數據輸入端 ， STROBE 為 選通輸 入 端（低電平有效 ）， W為 反碼數據輸出端 ， Y為 數 據輸出端 。 分頻模塊原理圖 分頻模塊設計原理圖： 圖 13 分頻模塊原理圖 13 顯示電路 顯示模塊由頻率值顯示電路和量程轉換指示電路組成。頻率值顯示電路采用四位共陽極數碼管動態顯示頻率計被測數值，量程轉換指示電路由紅、黃、綠三個 LED 分別指示 Hz、 KHz 及 MHz頻率單位，使讀數簡單可觀。 數碼管是一種半導體發光 器件 ，其基本單元是 發光二極管 。 常見的數碼管由七個條狀和一個點狀發光二極管管芯制成，叫七段數碼管 ， 根據其結構的不同，可分為共陽極數碼管和共陰極數碼管兩種。根據管腳資料，可以判斷使用的是何 種 接口類型 。 圖 14 兩種數碼管內部原理圖 因為這里用的是共陽極數碼管，它的公共端為高電平，因此 要讓其中各段（ DP,A,B,C,D,E,F,G)的發光二極管發光，只要使它另一端置為低電平，即置 0。 頻率數值顯示電路 圖 15 共陽極數碼管顯示電路圖 14 頻率數值單位顯示電路 圖 16 LED檔位指示電路 15 四、系統軟件設計 本文中系統軟件設計采用模塊化設計，整個系統分為初始化模塊、頻率測量模塊、量程自動切換模塊和顯示模塊等。 整個系統軟件設計的程序由 C 語言編寫，通俗易懂。 系統軟件設計模塊框圖： 圖 17 系統軟件設計模塊框圖 開始 程序預處理，先聲明頭文件 ，定義一些變量。 程序入口， main()函數框圖 : 圖 18 主函數框圖 初始化模塊 初始化模塊初始化分頻器、量程檔位、 LED 顯示、工作寄存器、中斷控制和定時／計數器的工作方式等。 16 頻率測量模塊和量程自動切換模塊 經過初始化計數器 1，每一次下降沿觸發一次計數器 1 中斷，每次中斷執行中斷處理程序則 fCnt 加 1，因此 fCnt 為信號下降沿次數；經過初始化定時器 0， 每 50ms 觸發一次定時器 0中斷，每次中斷執行中斷處理程序則對數據下降沿次數 fCnt進行處理，通過對數據的大小判斷實現量程自動切換等 ,從而計算出信號的頻率，然后調用顯示模塊把頻率值顯示出來。其中， 16 位定時／計數器的最高計數值為 65535，因此，還需要先由硬件十分頻后，再有定時／計數器對被測信號計數，加大測量的精度和范圍。 計數器 1 和定時器 0的中斷處理框圖： 圖 19 計數器 1 中斷處理 圖 20 定時器 0 中斷處理 量程自動切換模塊框圖： 圖 21 量程自動切換程序流程圖 17 顯示模塊 顯示程序將頻率值和量程檔位在數碼管和 LED管顯示出來。由于所有 4 位數碼管的8 根段選線由單片機的 P2口控制 ,因此 ,在每一瞬間 4位數碼管會顯示相同的字符 ,要想每位顯示不同的字符就必須采用掃描方法輪流點亮各位數碼管 ,即在每一瞬間只點亮某一位顯示字符 ,由 ,在此瞬間 ,段選控制口 P2輸出相應字符。 控制三個發光二極管，通過光顏色的不同表示量程檔位的不同。 對應共陽極數碼管的 1， 2， 3， 4； 對應共陽極數碼管的A,B,C,D,E,F,G,DP； 對應發光二極管的顏色：綠色 (MHZ 檔 )，黃色 (KHZ),紅色 (HZ)。發光二極管全亮表示所測信號頻率超出測量范圍。 顯示模塊框圖： 圖 22 顯示子程序流程圖 延時模塊 延時模塊框圖： 圖 23 延時程序流程圖 18 五、數字頻率計仿真 電源模塊仿真 此模塊用 仿真軟件 MULTISIM 仿真 圖 24 電源模塊仿真圖 其中 9/220=，因此變壓器 耦合系數 設置為 。 此電路運行后輸出電壓（即萬用表讀數）： 圖 25 輸出電源電壓圖 此電壓與我需求的 5V電壓 相差不大，符合后面元件和電路需要的電壓，因此用此模塊電路產生的電壓供養后續的電路。 19 放大整形電路仿真 仿真軟件 MULTISIM 仿真整形電路 圖 26 整形電路仿真圖 設置輸入信號，點擊運行按鈕后，觀看示波器上輸入輸出信號波形： 圖 27 整形電路仿真結果圖 仿真放大整形電路 仿真原理圖： 圖 28 放大整形電路仿真圖 20 示波器波形： 圖 29 放大整形電路仿真結果圖 信號經過放大整形電路，能夠輸出需要的波形和 幅度的信號，再將它輸入到分頻電路，再到單片機進行頻率的測量。 頻率計仿真 用 KEIL軟件 先創建工程，后導入 文件，其中 文件就是軟件設計中的源代碼： 圖 30 keil 軟件應用圖 設置一些軟件目標選項： 由此打開選項： 圖 31 軟件設置選項圖 21 點擊后，彈出對話框并設置相關屬性。 點擊按鈕 后，編譯連接，若代碼無問題，之后會生成 文件，如下圖： 圖 32 （ .hex）文件圖 使用軟件 Proteus 仿真頻率計 因為電源模塊和放大整形模塊都用 仿真軟件 MULTISIM 仿真過，所以這里不再對其進行仿真，信號直接輸入，穩壓直流電源也直接輸入。分頻模塊機和顯示模塊都要與單片機模塊相連才能達到所需的要求，因此，這三個模塊就一起仿真，用 Proteus 軟件仿真如下圖： 圖 33 頻率計仿真圖 22 其中需要注意是一些設置： 單片機設置： 圖 34 單片機屬性設置圖 其中是需要導入由 KEIL 軟件生成的 *.hex文件，再是時鐘頻率為 12MHZ。 電源的設置： 圖 35 電源大小設置圖 設置電源為 5V。 頻率計仿真運行調試 因為信號是經過放大和整形的后的信號波是矩形波，因此放置元件時要選擇發送矩形波的信號源。在運行之前，要設置信號源和大小， 因為設計要求測量范圍 10HZ— 2MHZ，所以將信號源的大小設置在 10HZ— 2MHZ 的范圍內。 23 設置如下： 10HZ 的信號波 圖 36 10HZ信號設置圖 點擊確定后，點擊運行按鈕，之后看頻率計仿真運行情況 ： 圖 37 頻率計測量 10HZ信號運行圖 其中紅色 LED亮，是表示數碼管顯示的頻率值是 HZ 檔，也就是頻率的單位是 HZ，也就表明運行結果讀數是 10HZ。 600HZ 的信號波 圖 38 600HZ信號設置圖 24 運行結果如下： 圖 39 頻率計測量 600HZ信號運行結果圖 數碼管顯示 600，紅色 LED 亮，因此讀數為 600HZ。 的信號波 圖 40 運行結果如下： 圖 41 頻率計測量 數碼管顯示 和 ，黃色 LED 亮，有些誤差，誤差在 ，讀數為 。 的信號波 圖 42 運行結果如下： 圖 43 頻率計測量 數碼管顯示 ，綠色 LED 亮，表示數碼管顯示值的單位是 MHZ，誤差為 因此讀數為 。 25 的信號波 圖 44 運行結果如下： 圖 45 頻率計測量 數碼管顯示 ，綠色 LED 亮，誤差為 ，因此讀數 。 ：點擊復位按鈕 圖 46 復位按鈕圖 運行結果： 圖 47 按下復位按鈕運行結果圖 按下復位按鈕后，系統重新初始化。 3MHZ 的信號波 圖 48 3MHZ信號設置圖 運行結果如下： 圖 49 頻率計測量 3MHZ信號運行結果圖 26 27 ag an employment tribunal clai Emloyment tribunals sort out disagreements between employers and employees. You may need to make a claim to an employment tribunal if: you don39。t agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly. For more informu, take advice from one of the anis