簡易頻率計畢業(yè)課程設計報告

1、<p>　　智能化儀器儀表及其應用課程設計</p><p>　　設計題目：基于單片機的簡易頻率計設計 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　學院名稱： 能源動力工程學院 </p><p>　　專業(yè)名稱： 風能與動力工程

2、 </p><p>　　班級名稱： </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導老師： </p><p>　　完成時間： 2014年1月12日-16日 </p><p><b

3、>　　目 錄</b></p><p>　　一、 需求分析1</p><p>　　二、 方案論證1</p><p>　　2.1 方案論述1</p><p>　　2.2 功能實現(xiàn)具體過程2</p><p>　　2.2.1 M法具體過程2</p><p>　

4、　2.2.2 T法具體過程3</p><p>　　三、 器件選擇與器件描述4</p><p>　　3.1 AT89C51單片機5</p><p>　　3.2 74LS373鎖存器7</p><p>　　3.3 74LS139譯碼器8</p><p>　　3.4 LED數(shù)碼管9</p>

5、<p>　　四、 硬件電路設計10</p><p>　　4.1 控制、計數(shù)電路10</p><p>　　4.2 外部震蕩電路的設計10</p><p>　　4.3 譯碼顯示電路11</p><p>　　4.4 顯頻和鎖頻電路11</p><p>　　五、 軟件流程設計12</

6、p><p>　　六、 調試過程論述13</p><p>　　七、 結論和總結14</p><p>　　設 計 體 會15</p><p><b>　　附錄一16</b></p><p><b>　　附錄二17</b></p><

7、p><b>　　參考文獻20</b></p><p><b>　　一、 需求分析</b></p><p>　　在電子技術中，頻率是最基本的參數(shù)之一，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。為了實現(xiàn)智能化的計數(shù)測頻，實現(xiàn)一個寬領域、高精度的頻率計,一種有效的方法是將單片機用于頻率計的設計當中。

8、用單片機來做控制電路的數(shù)字頻率計測量頻率精度高，測量頻率的范圍得到很大的提高。</p><p>　　由于現(xiàn)在實際的運用，在有些行業(yè)需要對頻率進行定時記錄，但如果頻率的波動頻率太快，會使操作人員不易記錄，所以我們提出了對顯示屏進行人工鎖屏，這樣既保證了操作人員記錄數(shù)據(jù)的準確性，又不會影響對實時頻率的計算。相信這將對操作人員有很大的幫助，也有很好的市場前景。</p><p><b>

9、　　二、 方案論證</b></p><p><b>　　2.1 方案論述</b></p><p>　　此設計方案是基于AT89C51單片機為核心控制元件，設計一個簡易頻率計。因此對信號發(fā)生器輸入的頻率，單片機可以用兩種方法檢測（ Δm ，ΔT ）要求顯示單位時間的脈沖數(shù)或一個脈沖的周期。</p><p>　　電子計數(shù)式的測頻方法

10、主要有以下幾種：脈沖數(shù)定時測頻法(M法)，脈沖周期測頻法(T法)，脈沖數(shù)倍頻測頻法(AM法)，脈沖數(shù)分頻測頻法(AT法)，脈沖平均周期測頻法(M/T法)，多周期同步測頻法。下面是幾種方案的具體方法介紹。</p><p>　　脈沖數(shù)定時測頻法(M法)：此法是記錄在確定時間Tc內待測信號的脈沖個數(shù)Mx，則待測頻率為：</p><p>　　Fx=Mx/ Tc

11、 </p><p>　　脈沖周期測頻法(T法)：此法是在待測信號的一個周期Tx內，記錄標準頻率信號變化次數(shù)Mo。這種方法測出的頻率是：</p><p>　　Fx=Mo/Tx </p><p>　　脈沖數(shù)倍頻測頻法(AM法)：此法是為克服M法在低頻測量時精度不高的缺陷發(fā)展起來的。通過A倍頻，把待測信號頻率

12、放大A倍，以提高測量精度。其待測頻率為：</p><p>　　Fx=Mx/ATo </p><p>　　脈沖數(shù)分頻測頻法(AT法)：此法是為了提高T法高頻測量時的精度形成的。由于T法測量時要求待測信號的周期不能太短，所以可通過A分頻使待測信號的周期擴大A倍，所測頻率為：</p><p>　　Fx=AMo/Tx

13、 </p><p>　　脈沖平均周期測頻法(M/T法)：此法是在閘門時間Tc內，同時用兩個計數(shù)器分別記錄待測信號的脈沖數(shù)Mx和標準信號的脈沖數(shù)Mo。若標準信號的頻率為Fo，則待測信號頻率為：</p><p>　　Fx=FoMx/Mo </p><p>　　多周期同步測頻法：是由閘門時間T

14、c與同步門控時間Td共同控制計數(shù)器 計數(shù)的一種測量方法，待測信號頻率與M/T法相同。</p><p>　　以上幾種方法各有其優(yōu)缺點：</p><p>　　脈沖數(shù)定時測頻法，時間Tc為準確值，測量的精度主要取決于計數(shù)Mx的誤差。其特點在于：測量方法簡單，測量精度與待測信號頻率和門控時間有關，當待測信號頻率較低時，誤差較大。</p><p>　　脈沖周期測

15、頻法，此法的特點是低頻檢測時精度高，但當高頻檢測時誤差較大。</p><p>　　脈沖數(shù)倍頻測頻法，其特點是待測信號脈沖間隔減小，間隔誤差降低；精度比M法高A倍，但控制電路較復雜。</p><p>　　脈沖數(shù)分頻測頻法，其特點是高頻測量精度比T法高A倍，但控制電路也較復雜。</p><p>　　脈沖平均周期測頻法，此法在測高頻時精度較高，但在測低頻信號時精度較低。&

16、lt;/p><p>　　多周期同步測頻法，此法的優(yōu)點是，閘門時間與被測信號同步，消除了對被測信號計數(shù)產生的±1個字誤差，測量精度大大提高，且測量精度與待測信號的頻率無關，達到了在整個測量頻段等精度測量。</p><p>　　2.2 功能實現(xiàn)具體過程</p><p>　　2.2.1 M法具體過程</p><p>　　T0定時50ms，

17、T1對方波的計數(shù)，數(shù)值串行輸出和靜態(tài)顯示三大部分內容，此外還要附加延時程序以使靜態(tài)顯示數(shù)值穩(wěn)定等。具體描述如下：</p><p>　　T0 實現(xiàn)50ms定時：</p><p>　　采用12 MHz的晶體振蕩器的情況下，一秒的定時已超過了定時器可提供的最大定時值。為了實現(xiàn)一秒的定時，采用定時和計數(shù)相結合的方法實現(xiàn)。選用定時／計數(shù)器T0作定時器，工作于方式1產生50 ms的定時，定時完成所得的

18、計數(shù)值乘以20即為所測信號頻率。</p><p><b>　　T1計數(shù)部分:</b></p><p>　　將定時器／計數(shù)器的方式寄存器TMOD，用軟件賦初值51H，即B。這時定時器／計數(shù)器1采用工作方式1，方式選擇位C／T設為1，即設T1為16位計數(shù)器。定時器／計數(shù)器O采用工作方式1，C／T設為0，即設TO為16位定時器。</p><p>　　

19、計算計數(shù)初值：設計數(shù)初值為m，本設計采用12 MHz的晶振。機器周期=12×(1／晶振頻率)，得等式。所以計數(shù)初值m=15536。</p><p>　　當定時器／計數(shù)器T1設定為計數(shù)方式時，其計數(shù)脈沖是來源T1端口的外部事件。當T1端口上出現(xiàn)由“1”(高電平)到“0”(低電平)的負跳變脈沖時，計數(shù)器則加1計數(shù)。計算機是在每個機器周期的S5P2狀態(tài)時采樣T1端口，當前一個機器周期采樣為1且后一個機器周期采

20、樣為0時，計數(shù)器加1計數(shù)。計算機需用兩個機器周期來識別1次計數(shù)，因而最大計數(shù)速率為振蕩頻率的1／24。在采用12 MHz晶振的情況下，單片機最大計數(shù)速度為0．5 MHz即500 kHz。</p><p>　　另外，此處對外部事件計數(shù)脈沖的占空比(即脈沖的持續(xù)寬度)無特殊要求，但必須保證所給出的高電平在其改變之前至少被采樣1次，即至少保持1個完整的機器周期。由此可見，從T1口輸入脈沖信號，T1可實現(xiàn)對脈沖個數(shù)的計數(shù)

21、。</p><p>　　數(shù)值并行輸出和靜態(tài)顯示</p><p>　　運用74LS373擴展51單片機上P0輸出口，通過2-4譯碼器和74LS02對74LS373進行片選控制，繼而在數(shù)碼管上顯示相應頻率。</p><p>　　在并行輸出的過程中，由單片機上的.P3.6口交替出現(xiàn)高低電平，再與2-4譯碼器所輸出的片選信號結合，由與非門控制輸出高電平，從而對74LS373

22、寄存器進行片選控制。寄存器分別連接到5個LED數(shù)碼管，對實時頻率進行5位靜態(tài)顯示。</p><p>　　2.2.2 T法具體過程</p><p>　　由輸入方波脈沖信號，T1對方波信號的高電平部分計時，計時結果串行輸出和靜態(tài)顯示三大部分，與M法一樣，還要附加延時程序以使靜態(tài)顯示數(shù)值穩(wěn)定等。具體描述如下：</p><p><b>　　由輸入方波脈沖信號&l

23、t;/b></p><p>　　方波信號通過管腳輸入檢測，此處該管腳相當于對信號的監(jiān)測，通過軟件方式告之單片機哪段時間輸入信號為高電平，哪段時間為低電平。以便控制T1計時的開始和停止。</p><p>　　T1對方波信號的高電平部分計時</p><p>　　通過查詢方式，當信號輸入管腳為1（即高電平）時進行計時，設置TMOD值為0x90，即T1為方式1的16位

24、定時器（也可設置為計數(shù)器，效果一樣），且T1受GATE位的影響：因為GATE=1，只有為高電平且由軟件使TR1置一時，才能啟動定時器工作。正因為如此，測量高電平脈寬顯得精確可控。定時器計時結束則可將數(shù)值輸出顯示。</p><p>　　計時結果串行輸出和靜態(tài)顯示</p><p>　　此部分內容同M法一致，詳見M法的功能實現(xiàn)描述。</p><p>　　綜上所述，M法由于

25、T0、T1對外部脈沖信號的最高計數(shù)頻率為振蕩頻率的1/24，而振蕩頻率為12MHz，得M法最高計數(shù)頻率為500KHz，而本設計設定最高計數(shù)頻率即為10KHz。誤差要求盡量小。T法僅設定能測的外部脈寬范圍為65536×20us，以使定時計數(shù)器在不產生溢出中斷的情況下進行測量。本設計的頻率測量誤差要求盡量小，實踐證明誤差控制在1/100范圍內。所以本設計采用M法作為頻率計算方法。</p><p>　　三、

26、 器件選擇與器件描述</p><p>　　表3-1 器件選型方案的詳細清單</p><p>　　3.1 AT89C51單片機</p><p>　　AT89C51單片機是ATMAL公司89系列單片機的一種8位Flash單片機。它最大特點是片內含有Flash存儲器，用途十分廣泛，特別是在生產便攜式商品，手提式儀器等方面，有著十分廣泛的應用。</p>&l

27、t;p>　　AT89C51單片機內部主要有以下部件：8031CPU、振蕩電路、總線控制部件、中斷控制部件、片內Flash存儲器、片內RAM、并行I/O接口、定時器和串行I/O接口。</p><p>　　AT89C51的外形圖如圖3-1所示。</p><p><b>　　引腳說明：</b></p><p>　　·VCC：電源電壓。

28、</p><p><b>　　·GND：接地。</b></p><p>　　·P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，作為輸出口用時，每個引腳能驅動8個TTL邏輯門電路。當對0端口寫入1時，可以作為高阻抗輸入端使用。</p><p>　　當P0口訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，它還可設定成地址數(shù)據(jù)總線復用的形式。在

29、這種模式下，P0口具有內部上拉電阻。</p><p>　　在EPROM編程時，P0口接收指令字節(jié)，同時輸出指令字節(jié)在程序校驗時。程序校驗時需要外接上拉電阻。</p><p>　　·P0口：P0口是一帶有內部上拉電阻的8位雙向I/O口。P0口的輸出緩沖能接受或輸出4個TTL邏輯門電路。當對P0口寫1時，它們被內部的上拉電阻拉升為高電平，此時可以作為輸入端使用。當作為輸入端使用時，P

30、0口因為內部存在上拉電阻，所以當外部被拉低時會輸出一個低電流（IIL）。</p><p>　　·P1口：P2是一帶有內部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P1口的輸出緩沖能驅動4個TTL邏輯門電路。當向P1口寫1時，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。作為輸入口，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出電流（IIL）。</p><p>　　P2口在訪問

31、外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如MOVX ＠ DPTR）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在這種情況下，P2口使用強大的內部上拉電阻功能當輸出1時。當利用8位地址線訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時（例MOVX ＠R1），P2口輸出特殊功能寄存器的內容。</p><p>　　當EPROM編程或校驗時，P2口同時接收高8位地址和一些控制信號。</p><p>　　·P3口：P3是一帶

32、有內部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P3口的輸出緩沖能驅動4個TTL邏輯門電路。當向P3口寫1時，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。作為輸入口，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出電流（IIL）。</p><p>　　P3口同時具有AT89C51的多種特殊功能，P3.0的第二功能是串行輸入口RXD， P3.1的第二功能是串行輸出口TXD， P3.2的第二功能是外部中斷0，P3

33、.3的第二功能是外部中斷1，P3.4的第二功能是定時器T0，P3.5的第二功能是定時器T1，P3.6的第二功能是外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通/WR，P3.7的第二功能是外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通/RD。</p><p>　　AT89C51是89系列單片機的標準型，它是與MSC-51系列單片機兼容的。在內部含有4KB或8KB可重復編程的Flash存儲器，可進行1000次擦寫操作。全靜態(tài)工作為0-24MHZ，有3級程序鎖存器，內部

34、含有字節(jié)的RAM，有32條可編程I/O口線，2-3個16位定時/計數(shù)器，6-8個中斷源，通用的串行接口，低電壓空閑及電源下降方式。</p><p>　　為了提高數(shù)據(jù)處理和位操作功能，片內增加了一個通用寄存器B和一些專用寄存器，還增加了位處理邏輯電路的功能。其內部結構如圖3-2所示。</p><p>　　AT89C51的主要性能包括：AT89C51與MCS—51控制器系列產品兼容，片內有4K

35、可在線重復編程閃速電擦除存儲器（Flash Memory），存儲器可循環(huán)寫入/擦除1000次；存儲器數(shù)據(jù)保存時間可達10年；工作電壓范圍寬：Vcc可由2.7V到6V；全靜態(tài)工作可由0Hz到16MHz；程序存儲器具有3級鎖存保護；128*8位內部RAM；32條可編程I/O線；兩個16位定時器/計數(shù)器；中斷結構具有5個中斷源和2個中斷優(yōu)先級；可編程全雙工串行通信；空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存存儲內容。</p><p

36、>　　3.2 74LS373鎖存器</p><p>　　74LS373如圖3-3所示，G為數(shù)據(jù)打入端：當G為“1”時， 鎖存器輸出狀態(tài)(1Q～8Q)同輸入狀態(tài)(1D～8D)；當G由“1”變“0”時，數(shù)據(jù)打入鎖存器中。</p><p>　　74LS373 的輸出端 Q0～Q7 可直接與總線相連。</p><p>　　當三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時，Q0～Q

37、7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅動負載或總線。當 OE 為高電平時，Q0～Q7 呈高阻態(tài)，即不驅動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。</p><p>　　當鎖存允許端 LE 為高電平時，Q 隨數(shù)據(jù) D 而變。當 LE 為低電平時，D 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當 LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。</p><p><b>

38、;　　引出端符號：</b></p><p>　　D0～D7 數(shù)據(jù)輸入端</p><p>　　OE 三態(tài)允許控制端（低電平有效）</p><p><b>　　LE 鎖存允許端</b></p><p><b>　　Q0～Q7 輸出端</b></p><p>　　表3-

39、2 74LS373真值表：</p><p>　　3.3 74LS139譯碼器</p><p>　　74LS139（雙2-4譯碼器）是芯片選擇譯碼法中常用元件，其引腳圖如圖3-4所示。</p><p>　　74LS139 為兩個2線－4 線譯碼器，共有 54/74S139和 54/74LS139 兩種線路結構型式，當選通端（G1）為低電平，可將地址端（A、B）的二進

40、制編碼在一個對應的輸出端以低電平譯出。 若將選通端（G1）作為數(shù)據(jù)輸入端時，139 還可作數(shù)據(jù)分配器。</p><p>　　74LS139的引腳E為選通端，低電平有效，B、A為譯碼器輸入端，Y0~Y4為譯碼器輸出端。其內部結構如圖3-5所示，當選通端（E）為低電平時，可將輸入端（B、A）的二進制編碼在一個對應的輸出端以低電平輸出；當選通端（E）為高電平時，個輸入端均輸出高電平。在實際應用中可以將選通端E與高位地址

41、線相連接，也可以根據(jù)需要直接將E端接地。前一種連接方法選通端參與譯碼，后一種連接方法選通端不參與譯碼。</p><p>　　表3-3 74LS139真值表</p><p>　　3.4 LED數(shù)碼管</p><p>　　本設計中采用的是7SEG–COM–AN-GRN型號數(shù)碼管，它是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。</p><p>

42、　　數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元。按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等數(shù)碼管。</p><p>　　按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電

43、平時，相應字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。</p><p>　　四、 硬件電路設計</p><p>　　圖4-1 數(shù)字式頻率計原理框圖</p><p>　　由圖

44、4-1可以看出，待測信號經過放大整形電路后得到一個待測信號的脈沖信號，然后通過計數(shù)器計數(shù)，可得到需要的頻率值，最后送入譯碼顯示電路中顯示出來。但是控制部分相對重要，它在整個系統(tǒng)的運行中起至關重要的作用。</p><p>　　本設計控制電路和計數(shù)器電路以AT89C51為核心，譯碼顯示電路采用單片機靜態(tài)顯示計數(shù)來顯示，采用4位LED數(shù)碼管顯示器。下面分節(jié)介紹各部分硬件電路：</p><p>　

45、　4.1 控制、計數(shù)電路</p><p>　　單片機作為控制系統(tǒng)和計數(shù)器，是本次設計的最重要的部分，AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相

46、兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。所以本次設計采用AT89C51單片機。</p><p>　　89C51單片機, 它提供下列標準特征：4K字節(jié)的程序存儲器，128字節(jié)的RAM，32條I/O線，2個16位定時器/計數(shù)器,，一個5中斷源兩個優(yōu)先級的中斷結構，一個雙工的串行口，片上震蕩器和時鐘電路。

47、前面已經詳細介紹過AT89C51了，在此不再作詳細的描述。</p><p>　　4.2 外部震蕩電路的設計</p><p>　　一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產生幅度為3V左右的正弦波時鐘信號,其振蕩頻率為11.0592HZ。電路中兩個電容 C1,C2的作用有兩個:一是幫助振蕩器起振;二是對振蕩器的頻率進行微調。C1,C2的典型值為30

48、pF。</p><p>　　4.3 譯碼顯示電路</p><p>　　顯示電路采用靜態(tài)顯示方式。頻率測量結果經過74LS139譯碼,通過AT89C51 的并行I/0口送出。經74LS373擴展顯示到每一位。</p><p>　　4.4 顯頻和鎖頻電路</p><p>　　當頻率波動太快，在規(guī)定時間內無法記錄時，可以對顯示頻上的頻率進行鎖定

49、，方便記錄數(shù)據(jù)。此處是運用外部信號輸入，使得送顯跳出循環(huán)，就此對顯示器進行鎖定。</p><p>　　五、 軟件流程設計</p><p>　　對于頻率的計算，我們采用中斷定時。記錄出每50ms的時間中通過波的脈沖數(shù)，記錄20次，即1s時間內通過的脈沖，從而計算出信號源的頻率。并通過顯示函數(shù)將結果顯示到5位數(shù)碼管上。計算和顯示完一次頻率后，進行重裝T0時間常數(shù)的高、低八位。再一次進入計算頻

50、率和顯示頻率的過程。如果P3_7口鎖屏的信號輸入，送顯函數(shù)跳出循環(huán)，這樣5位LED數(shù)碼管上將一直顯示鎖屏信號給出前的頻率，而對實時改變的頻率不會顯示，直到計頻指令發(fā)出，再對實時頻率進行送顯，以起到鎖屏功能。當顯頻信號輸入時，5位數(shù)碼管顯示此時信號源的頻率。其軟件流程如圖5-1所示。</p><p>　　注：流程圖均只表示出程序設計的簡單流程，并且只表示出處理一次測量的過程，多次測量重復以上步驟即可。具體細節(jié)或某些

51、中間變量的賦值和對程序流程的影響詳細見程序注釋。</p><p>　　六、 調試過程論述</p><p>　　在設計的過程中，我們經歷了一次次的失敗，最終以良好的結果完成了此次課程設計。我們組在第一天和第二天對電路圖進行了設計，因為設計理論是采用靜態(tài)顯示，所以電路圖設計方面比較復雜。尤其是采用74LS373擴展并行口顯示，使得電路的設計難度增大，最后通過我們一起查閱書籍和實驗課作業(yè)，完美

52、的完成了電路圖方面的設計。</p><p>　　一個難題解決又會出現(xiàn)另一個難題，在C語言編程定時計數(shù)方面，因掌握不好在計算公式，在頻率計算和循環(huán)計算方面出現(xiàn)了很大的錯誤。使得初始的程序在仿真運行過程中，出現(xiàn)了只送顯不計算的結果。經過修改計算公式后，在仿真過程中又出現(xiàn)了不能連續(xù)計算和送顯。在多次調試和請教老師后才改正正確。</p><p><b>　　七、 結論和總結</b

53、></p><p>　　本文研究設計的簡易頻率計采用了通用的電子元器件，利用AT89C51單片機及外圍接口實現(xiàn)強大系統(tǒng)，利用單片機的定時器、計數(shù)器定時和計數(shù)的原理，將軟、硬件有機的結合起來。理論聯(lián)系實際，體現(xiàn)出大學生的動手能力。通過查資料和收集有關的文獻，培養(yǎng)了自學能力和動手能力。并且有原先的被動接受只是轉換為主動尋求只是，這是收集學習方法上的一個很大突破。在以往的傳統(tǒng)學習模式下，我們可能會記住很多書本知識

54、，但是通過畢業(yè)設計，我們學會了如何將學到的知識化為自己的東西，學會了怎么跟好的處理只是和實踐相結合的問題，把握重點，攻克難關，學到用到活學活用。在設計過程中由于時間倉促有很多地方難免存在不足之處，硬件設計已經完成，并實現(xiàn)了對顯示屏進行實時鎖屏計數(shù)，在工業(yè)上有很好的實際運用性。并且其測量的頻率范圍為10~10000Hz,具有較廣泛的測量運用。我們最終采用M法：示波器顯示數(shù)值與靜態(tài)顯示的數(shù)值十分吻合，誤差相當小，一般在1~5Hz內。本測量在

55、低頻段的相對測量誤差較小。但在高頻段的誤差會有所增大，并且送顯時間會有所增加。增大T可以提高測量精度，但在高頻段仍不能滿足要求。這些誤差的存在原因有（1）單片機計數(shù)速率的限制</p><p>　　設 計 體 會</p><p>　　我在這一次頻率計的設計過程中，很是受益匪淺。通過對自己在大學兩年半時間里所學的知識的回顧，并充分發(fā)揮對所學知識的理解和對課程設計的思考及書面表

56、達能力，最終完成了。這為自己今后進一步深化學習，積累了一定寶貴的經驗。撰寫論文的過程也是專業(yè)知識的學習過程，它使我運用已有的專業(yè)基礎知識，對其進行設計，分析和解決一個理論問題或實際問題，把知識轉化為能力的實際訓練。培養(yǎng)了我運用所學知識解決實際問題的能力。</p><p>　　通過這次課程設計我發(fā)現(xiàn)，只有理論水平提高了；才能夠將課本知識與實踐相整合，理論知識服務于教學實踐，以增強自己的動手能力。這個實驗十分有意義

57、我獲得很深刻的經驗。通過這次課程設計，我們知道了理論和實際的距離，也知道了理論和實際想結合的重要性，，也從中得知了很多書本上無法得知的知識。</p><p>　　我們的學習不但要立足于書本，以解決理論和實際教學中的實際問題為目的，還要以實踐相結合，理論問題即實踐課題，解決問題即課程研究，學生自己就是一個專家，通過自己的手來解決問題比用腦子解決問題更加深刻。學習就應該采取理論與實踐結合的方式，理論的問題，也就是實踐

58、性的課題。這種做法既有助于完成理論知識的鞏固，又有助于帶動實踐，解決實際問題，加強我們的動手能力和解決問題的能力。</p><p><b>　　附錄一</b></p><p><b>　　完整電路圖</b></p><p><b>　　附錄二</b></p><p><b

59、>　　仿真程序</b></p><p>　　#include "reg51.h"</p><p>　　#include "absacc.h"</p><p>　　#define LED4 XBYTE[0x1FFF] //千位最高地址</p><p>　　#define LED3 XBY

60、TE[0X3FFF] //百位最高地址</p><p>　　#define LED2 XBYTE[0X5FFF] //十位最高地址</p><p>　　#define LED1 XBYTE[0X7FFF] //個位最高地址</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　unsigned char

61、code table[10]={0xc0,0xf9,</p><p>　　0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};</p><p>　　int i=0,counter=0;</p><p>　　unsigned char l4,l3,l2,l1;</p><p>　　uint frequency;&l

62、t;/p><p>　　void t0ser(void);</p><p>　　sbit P3_7=P3^7;</p><p>　　void Display()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//unsigned char l4,l3,l2,l1;//定義數(shù)的各個位<

63、;/p><p>　　if(frequency>=10) //判斷頻率值是否過10Hz</p><p>　　{l4=frequency/1000;//千位</p><p>　　l3=(frequency-l4*1000)/100;//百位</p><p>　　l2=(frequency-l4*1000-l3*100)/10;//十位</

64、p><p>　　l1=frequency-l4*1000-l3*100-l2*10;//個位</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else //如果頻率不過10Hz，顯示結果為0000</p><p>　　{l4=0;l3=0;l2=0;l1=0;}</p><p><b

65、>　　while(1)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　LED4=table[l4];//送顯千位</p><p>　　LED3=table[l3];//送顯百位</p><p>　　LED2=table[l2];//送顯十位</p><p>

66、;　　LED1=table[l1];//送顯個位</p><p>　　if(P3_7==1) break;//對顯示屏上的頻率進行鎖定</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main() //主函數(shù)</p>&

67、lt;p><b>　　{ </b></p><p>　　TMOD=0x51;//T0 記時 T1計數(shù)</p><p>　　TH0=0x3c;//定時50ms</p><p><b>　　TL0=0xB0;</b></p><p>　　TH1=0x00;//計數(shù)</p><

68、;p><b>　　TL1=0x00;</b></p><p>　　TR0=1; //開T0</p><p>　　TR1=1;//開T1</p><p>　　ET0=1;//開中斷</p><p>　　EA=1;//打開總中斷 </p><p><b>　　while(1)

69、</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　Display();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void t0ser(void) inter

70、rupt 1 using 1 //中斷源1 “interrupt 1”:定時器0溢出中斷</p><p><b>　　{</b></p><p>　　counter++; </p><p>　　if(counter<20)//記不滿一秒</p><p><b>　　{</b></p>

71、;<p>　　TH0=0x3C; //重置T0時間常數(shù)高8位</p><p>　　TL0=0xB0; //重置T0時間常數(shù)低8位</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{ TR0=0; //啟動定時器T0<

72、;/p><p>　　TR1=0; //啟動定時器T1</p><p>　　frequency=TH1*256+TL1; //計算頻率值</p><p>　　TH1=0;//清T1高8位</p><p>　　TL1=0;//清T1低8位</p><p>　　TH0=0x3c; //重置T0時間常數(shù)高8位</p>

73、<p>　　TL0=0xb0; //重置T0時間常數(shù)低8位</p><p>　　counter=0; //中斷次數(shù)計數(shù)器清0</p><p>　　TR1=1;//啟動T1開始重新計數(shù)</p><p>　　TR0=1;//啟動T0開始1s定時</p><p><b>　　}</b></p>&

74、lt;p><b>　　}</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 李華等.MCS- 51 系列單片機實用接口技術[M]. 北京. 北京航空航天大學出版社, 1993.</p><p>　　[2]趙全利，肖興達.單片機原理及應用教程（第二版）[M].北京.機械工業(yè)出版社，200

75、7.7.</p><p>　　[3]賈振國，許琳.智能化儀器儀表原理及運用:基于Proteus及C51程序設計語言.北京.中國水利水電出版社，2011.1.</p><p>　　[4]?url=g2SjzQ4bHK6sU90usq-oQo1-Xn4K44QK8FvKEw1f2IYgHI_JWQDihWhSk0ZCIkvkvtp5_LQcM1G33YhqnWZF88TuEeobBdk01Ak