单片机原理及系统课程设计。
专业： 电气工程及其自动化
班级： 电气094班
姓名： 王录林
学号： 200909323
指导教师： 董唯光
兰州交通大学自动化与电气工程学院。
2012 年 7月 1日。
1 引言。本设计的题目是数码管显示的频率计。
它实现的功能是通过频率计可以测量外部设备所接入信号源输出的频率，然后通过数码管显示出具体的数字。
2 设计方案及原理。
2.1 基本原理。
基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。它以测量周期的方法对外部设备所接入信号源输出的频率进行自动的测量。
所谓“频率”，就是周期性信号在单位时间(1s)内变化的次数。若在一定时间间隔t内测得这个周期性信号的重复变化次数n，则其频率可表示为f=n/t。其中脉冲形成电路的作用是将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等于被测频率fx。
时间基准信号发生器提供标准的时间脉冲信号，若其周期为1s，则门控电路的输出信号持续时间亦准确地等于1s。闸门电路由标准秒信号进行控制，当秒信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门送到计数译码显示电路。秒信号结束时闸门关闭，计数器停止计数。
由于计数器计得的脉冲数n是在1秒时间内的累计数，所以被测频率fx=nhz。
本系统采用测量频率法，可将频率脉冲直接连接到at89c51的t0端，将t/c1用做定时器。t/c0用做计数器。在t/c1定时的时间里，对频率脉冲进行计数。
在1s定时内所计脉冲数即是该脉冲的频率。
2.2 设计方案。
被测信号从输入端输入经三极管放大电路放大，再经由3个与非门组成的d触发器整形，将输入信号变换成方波信号，便于计数。
三极管采用高频小功率管。输入被测信号经放大整形电路整形、分频后送入定时/计数器输入端口p3.5,单片机在1s时间内统计输入脉冲个数，确定分频量后，再测出1s计数脉冲个数，将计数值的每一位分离出来并显示在数码管上。
数码管右边的指示灯用来指示显示频率的单位。当输入信号改变时需要复位cpu，否则测出的频率是错误的。
放大整形系统包括衰减器、跟随器、放大器、施密特触发器。它将正弦输入信号vx整形成同频率方波vo,幅值过大的被测信号经过分压器分压送入后级放大器，以避免波形失真。由运算放大器构成的射级跟随器起阻抗变换作用，使输入阻抗提高。
同相输入的运算放大器的放大倍数为（r1+r2）/r1，改变r1的大小可以改变放大倍数。系统的整形电路由施密特触发器组成，整形后的方波送到闸门以便计数。
由于输入的信号幅度是不确定、可能很大也有可能很小，这样对于输入信号的测量就不方便了，过大可能会把器件烧毁，过小可能器件检测不到，所以在设计中采用了这个信号调理电路对输入的波形进行阻抗变换、放大限幅和整形。
3 硬件电路设计。
数码管显示的频率计原理如图3.1所示。
图3.1数码管显示的频率计原理图。
4 软件设计。
软件设计的流程图如图4.1所示。
图4.1软件流程图。
5 **结果与分析。
当接入的输入频率为5.03k时的结果如图5.1所示。
图5.1 **结果。
参考文献。1] 张毅坤，陈善久。单片微型计算机原理及应用。西安电子科技大学出版社，2002.
2] 张友德，赵志英。单片微机原理应用与实验。复旦大学出版社，2000.
3] 张毅刚，彭善元。单片机原理及应用。高等教育出版社，2003.
附录一。/ 名称：数码管显示的频率计。
/ 说明：在按下k1键时程序启动t1定时器和t0计数器，t0计数器1s内的计数。
/ 值即信息源的频率值。
#include <>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar code dsy_code=
uchar disp_buffer=
uchar code dsy_bit=
uchar count=0;
sbit k1=p1^0;
/ 延时。void delay(uchar x)
uchar i;
while (x--)for (i=0;i<120;i++)
/ 主程序。
void main()
uchar i;
ie=0x8a允许t0、t1中断。
tmod=0x51t0为16位计数器，t1为16位定时器。
th0=(65536-50000)/256;
tl0=(65536-50000)%256;
while (1)
else松开k1键后显示频率(1s后才会正常显示)
dealy(2);
/ 中断子程序。
void int_t0() interrupt 1
unit tmp;
th0=(65536-50000)/256;
tl0=(65536-50000)%256;
if (+count==20)
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