基于單片機(jī)的多功能數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 4=1K，Vcc=5V。 其輸入輸出關(guān)系為：+ （6） 第二級采用帶施密特觸發(fā)器的反相器74LS14 [7],它可以用于把放大器的輸出信號變換成TTL電平的矩形波，還可以將任意周期性脈沖信號整形為矩形波，從而便于單片機(jī)計(jì)數(shù)。在第二級電路中，輸入與輸出的關(guān)系如圖7所示。tVT+VTtuo1uo00 圖7 用74LS14實(shí)現(xiàn)的波形變換 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 ADC0804基本技術(shù) 所謂A/D轉(zhuǎn)換器就是模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）,是將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，信號輸入端可以是傳感器或轉(zhuǎn)換器的輸出，而ADC的數(shù)字信號也可能提高給微處理器，以便廣泛應(yīng)用。1）ADC0804的規(guī)格：8 位COMS 依次逼近型的A/D 轉(zhuǎn)換器.三態(tài)鎖定輸出 存取時間:135US分辨率：8位轉(zhuǎn)換時間：100US 圖8 ADC0804引腳分布 總誤差：正負(fù)1LSB 工作溫度：ADC0804LCN0~70度 2）ADC0804引腳說明（引腳分布如圖8）： /CS ：片選信號。低電平有效，高電平時芯片不工作。 /RD ：外部讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的控制輸出信號。/RD 為HI 時，DB0~DB7 處理高阻抗；/RD 為LO時，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)才會輸出。 /WR：用來啟動轉(zhuǎn)換的控制輸入，相當(dāng)于ADC 的轉(zhuǎn)換開始（/CS=0 時），當(dāng)/WR 由HI變?yōu)長O時，轉(zhuǎn)換器被清除；當(dāng)/WR 回到HI 時，轉(zhuǎn)換正式開始。 CLK IN，CLK R： 時鐘輸入或接振蕩無件（R,C）頻率約限制在100KHZ~1460KHZ，如果使用RC 電路則其振蕩頻率為1/（） /INTR:轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號。ADC0804完成一次A/D轉(zhuǎn)換后，此引腳輸出一個低脈沖，對單片機(jī)可以稱為中斷觸發(fā)信號。 VIN(+) VIN() :, VIN()接地:而差動輸入時,直接加入VIN(+) VIN(). AGND,DGND:模擬信號以及數(shù)字信號的接地. VREF:輔助參考電壓. DB0~DB7:8 位的數(shù)字輸出.VCC: 電源供應(yīng)以及作為電路的參考電壓3）ADC0804工作原理模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804的工作分為三個過程：l 復(fù)位中斷觸發(fā)信號信號中斷表明ADC0804轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束，它提示單片機(jī)隨時可以讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，是ADC0804的一個輸出信號。一般情況下，啟動A/D轉(zhuǎn)換前應(yīng)該復(fù)位這個信號，以等待新的轉(zhuǎn)換完成后ADC0804發(fā)出新的信號，這樣才可以讀到新的轉(zhuǎn)換結(jié)果。復(fù)位信號的時序如圖9中的A，在實(shí)現(xiàn)片選的前提下，使用一個讀信號的下降沿就可以復(fù)位信號。圖9 ADC0804的A/D轉(zhuǎn)換時序l 啟動ADC0804的A/D轉(zhuǎn)換ADC0804中的A/D轉(zhuǎn)換器在滿足一定條件時開始一個轉(zhuǎn)換過程，這個條件就是：在實(shí)現(xiàn)片選的前提下，INTR引腳上出現(xiàn)的一個上升沿。啟動A/D轉(zhuǎn)換的時序如圖9中的B，實(shí)現(xiàn)片選以后，使用一個寫信號就可以啟動一個轉(zhuǎn)換過程。l 讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果 在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束以后，ADC0804的INTR引腳將給出一個低脈沖，如果把這個引腳直接連接到單片機(jī)的外部中斷引腳，這個低脈沖將引起單片機(jī)中斷，單片機(jī)可以在中斷處理程序中讀取ADC0804的轉(zhuǎn)換結(jié)果。 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊結(jié)構(gòu)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路主要器件為ADC0804[14]，它與單片機(jī)連接方式如圖10所示。 在該設(shè)計(jì)中，ADC0804的數(shù)據(jù)輸出線與AT89C52的數(shù)據(jù)總線直接相連，AT89C52的RD，WR，INTR直接連到ADC0804，由于用P3產(chǎn)生片選信號，無需外加地址譯碼器，當(dāng)AT89C52向ADC0804發(fā)送信號時，只要虛擬一個系統(tǒng)不占用的數(shù)據(jù)存儲器地址即可。 圖10 單片機(jī)與ADC0804連接方式 顯示電路模塊 1602基本技術(shù)1）、主要功能A、 40通道點(diǎn)陣LCD 驅(qū)動。B、 可選擇當(dāng)作行驅(qū)動或列驅(qū)動。C、 輸入/輸出信號:輸出,能產(chǎn)生202個LCD驅(qū)動波形。輸入,接受控制器送出的串行數(shù)據(jù)和控制信號,偏壓(V1∽V6)。D、 通過單片機(jī)控制將所測的頻率信號讀數(shù)顯示出來。2） 、引腳和指令功能）模塊引腳功能表表4 模塊引腳功能表引 線 號符 號名 稱功 能1Vss接地0V2VDD電路電源5V177。10%3VEE液晶驅(qū)動電壓保證VDDVEE=∽5V電壓差4RS寄存器選擇信號H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器5R/W讀/寫信號H:讀 L:寫6E片選信號下降沿觸發(fā),鎖存數(shù)據(jù)714DB0DB7 數(shù)據(jù)線 數(shù)據(jù)傳輸）寄存器選擇功能表表5 寄存器選擇功能表RSR/W操 作00指令寄存器(IR)寫入01忙標(biāo)志和地址計(jì)數(shù)器讀出10數(shù)據(jù)寄存器(DR)寫入11數(shù)據(jù)寄存器讀出 （注:忙標(biāo)志為1時,表明正在進(jìn)行內(nèi)部操作,此時不能輸入指令或數(shù)據(jù),要等內(nèi)部操作結(jié)束,即忙標(biāo)志為0時。）） 指令功能1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，功能如下：格式:RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移 S:幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。 指令4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)。 指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時顯示5x10的點(diǎn)陣字符。 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。 指令8：DDRAM地址設(shè)置。 指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令10：寫數(shù)據(jù) 指令11：讀數(shù)據(jù) 3） 、顯示位與DD RAM 地址的對應(yīng)關(guān)系表6 顯示位與DD RAM 地址的對應(yīng)關(guān)系 顯 示 位 序 號1 2 3 4 5 ……………… 40 DD RAM 地 址(HEX)第 一 行00 01 02 03 04 ..………….. 27第 二 行40 41 42 43 44 …………….. 67 顯示電路結(jié)構(gòu)顯示電路主要器件為1602ALCD[15],單片機(jī)與1602ALCD的連接方法如下圖11所示。1602ALCD采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，本設(shè)計(jì)具體接法如下： 第1腳：VSS為地電源（圖中未畫出）。 第2腳：VDD接5V正電源（圖中未畫出）。第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，本設(shè)計(jì)使用時通過一個10K的電位器調(diào)整其對比度（圖中未畫出）。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第15～16腳：空腳（圖中未畫出）。圖11 單片機(jī)與1602ALCD連接方式4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件方面主要采用模塊化設(shè)計(jì)，整個系統(tǒng)由初