文档介绍：单片机课程设计报告
简易频率计设计
学院:
班级:
姓名:
学号:
指导老师:罗光明
完成日期:2012-03-25
目录
摘要 - 2 -
第一章频率计设计概述 - 3 -
第二章 AT89C51单片机及其引脚说明 - 3 -
第三章分频电路 - 5 -
第四章显示电路 - 6 -
第五章系统整体原理图 - 7 -
第六章系统软件设计 - 8 -
- 8 -
- 9 -
- 9 -
第七章仿真测试结果 - 11 -
(1)复位操作 - 11 -
(2)频率为9HZ - 12 -
(3)频率为99HZ - 12 -
(4)频率为999HZ - 13 -
(5)频率为9999HZ - 13 -
第八章单片机课程设计原材料清单 - 14 -
结束语 - 14 -
- 14 -
- 15 -
参考文献 - 15 -
摘要
随着电子信息产业的不断发展,信号频率的测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。传统的频率计通常是用很多的逻辑电路和时序电路来实现的,这种电路一般运行较慢,而且测量频率的范围较小。考虑到上述问题,本文设计一基于单片机设计频率计。本文从频率计的原理出发,介绍了基于单片机的频率计的设计方案,选择了实现系统的各种电路元器件,并对硬件电路进行了仿真,并焊制出了实际的电路板,测试表明与理论大体相符。
关键字:单片机;频率计;测量;AT89C51
频率计设计概述
本频率计的设计以AT89C51单片机为核心,利用他内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。
单片机AT89C51内部具有2个16位定时/计数器,定时/计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出时中断要求的功能。
设计将定时/计数器0设置工作在定时方式,定时/计数器1设置工作在计数方式。
在定时器工作方式下,在被测时间间隔内,每来一个机器周期,计数器自动加1(使用12 MHz时钟时,每1μs加1),这样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。在计数器工作方式下,加至外部引脚的待测信号发生从1到0的跳变时计数器加1,这样在计数闸门的控制下可以用来测量待测信号的频率。外部输入在每个机器周期被采样一次,这样检测一次从1到0的跳变至少需要2个机器周期(24个振荡周期),所以最大计数速率为时钟频率的1/24(使用12 MHz时钟时,最大计数速率为500 kHz)。
AT89C51单片机及其引脚说明:
89C51是一种高性能低功耗的采用CMOS工艺制造的8位微控制器,它提供下列标准特征:4K字节的程序存储器,128字节的RAM,32条I/O线,2个16位定时器/计数器, 一个5中断源两个优先级的中断结构,一个双工的串行口, 片上震荡器和时钟电路。
引脚说明:
·VCC:电源电压
·GND:地
·P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,作为输出口用时,每个引脚能驱动8个TTL逻辑门电路。当对0端口写入1时,可以作为高阻抗输入
端使用。
当P0口访问外部程序存储器或数据存储器时,它还可设定成地址数据总线复用的形式。在这种模式下,P0口具有内部上拉电阻。
在EPROM编程时,P0口接收指令字节,同时输出指令字节在程序校验时。程序校验时需要外接上拉电阻。
·P1口:P1口是一带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1口的输出缓冲能接受或输出4个TTL逻辑门电路。当对P1口写1时,它们被内部的上拉电阻拉升为高电平,此时可以作为输入端使用。当作为输入端使用时,P1口因为内部存在上拉电阻,所以当外部被拉低时会输出一个低电流(IIL)。
·P2口:P2是一带有内部上拉电阻的8位双向的I/O端口。P2口的输出缓冲能驱动4个TTL逻辑门电路。当向P2口写1时,通过内部上拉电阻把端口拉到高电平,此时可以用作输入口。作为输入口,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出电流(IIL)。
P2口在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如MOVX @ DPTR)时,P2口送出高8位地址数据。在这种情况下,P2口使用强大的内部上拉电阻功能当输出1时。当利用8位地址线访问外部数据存储器时(例MOVX ***@R1),P2口输出特殊功能寄存器的内容。
当EPROM编程或校验时,P2口同时接收高8位地址和一些控制信号。
·P3口:P3是一带有内部上拉电阻的8位双向的I/O端口。P3口的输出缓冲能驱动4个TTL逻辑门电路。当向P3口写1时,通过内部上拉电阻把端口拉到高电平,此时可以用作输入口。作为输入口,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出电流(IIL)。
P3口同时具有AT