高精度单片机频率计的设计

单片机数字频率计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解数字频率计的工作机制。

2. 使学生能够运用单片机编程实现数字频率计的功能，包括计时、计数和显示。

3. 让学生了解数字频率计在实际应用中的重要性，如信号处理、电子测量等领域。

技能目标：1. 培养学生运用单片机进行数字频率计设计和编程的能力。

2. 培养学生运用相关软件（如Keil、Proteus等）进行电路仿真和调试的能力。

3. 提高学生的动手实践能力，学会在实际操作中发现问题、解决问题。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术和单片机编程的兴趣，培养其创新精神和实践能力。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和可靠性。

3. 增强学生的团队协作意识，学会在项目合作中相互支持、共同进步。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，要求学生在掌握理论知识的基础上，进行实际操作和项目实践。

学生特点：学生具备一定的单片机基础知识，对编程和电路设计有一定了解，但实际操作能力有待提高。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，以项目为导向，培养学生的动手实践能力和创新能力。

通过课程学习，使学生能够独立完成单片机数字频率计的设计和编程任务，达到课程目标所要求的具体学习成果。

二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理和结构：介绍单片机的内部组成、工作原理及性能特点。

- 数字频率计原理：讲解频率的概念、测量原理及其在电子测量中的应用。

- 编程语言：回顾C语言基础知识，重点掌握单片机编程相关语法。

2. 实践操作：- 电路设计：学习使用Proteus软件设计数字频率计电路，包括单片机、计数器、显示模块等。

- 程序编写：运用Keil软件编写数字频率计程序，实现计数、计时和显示功能。

- 仿真调试：在Proteus环境下进行电路仿真，调试程序，确保其正常运行。

3. 教学大纲：- 第一周：回顾单片机原理和结构，学习数字频率计原理。

基于51单片机的频率计设计报告
在该设计报告中，我将介绍基于51单片机的频率计的设计原理、硬件设计和软件设计。

设计原理：
频率计是一种用于测量信号频率的仪器。

基于51单片机的频率计的设计原理是利用单片机的定时计数器来测量输入信号的脉冲个数，然后将脉冲个数转换为频率。

硬件设计：
硬件设计主要包括输入信号的采集电路、计数电路和显示电路。

输入信号的采集电路使用一个比较简单的电路，包括一个电阻和一个电容，用于将输入信号转换为脉冲信号。

计数电路使用单片机的定时计数器来进行计数。

在这个设计中，我们使用TIMER0和TIMER1作为计数器，分别用于测量输入信号的高电平时间和低电平时间，然后将两个时间相加得到一个完整的周期，再根据周期反推频率。

显示电路使用一个LCD模块来显示测量得到的频率。

在这个设计中，我们使用IO口将计算得到的频率发送给LCD模块，通过LCD模块来显示频率。

软件设计：
软件设计主要包括信号采集、脉冲计数和频率计算。

信号采集主要通过定时器的中断来进行。

在采集到一个脉冲之后，中
断程序会使计数器加1
脉冲计数是通过对输入信号高电平时间和低电平时间计数来完成的。

在脉冲计数的过程中，我们需要启动TIMER0和TIMER1，并设置正确的工
作模式和计数值。

频率计算是通过将高电平时间和低电平时间相加得到一个完整的周期，然后再根据周期反推频率来完成的。

最后，将计算得到的频率发送给LCD
模块进行显示。

总结：。

基于51单片机的高频频率计的设计基于51单片机的高频频率计的设计简介：基于51单片机设计了一款测试范围在1 Hz～10 MHz的频率计。

系统通过峰值有效电路和有效值电路将正弦渡、方波和三角波转化为直流信号送入单片机，通过编写相应的程序计算出其有效值和峰峰值的比，实现自动检测的目的，并由显示电路显示测量结果。

该系统电路简洁、软件编写简单、调试难度低。

摘要基于51单片机设计了一款测试范围在1 Hz～10 MHz的频率计。

系统通过峰值有效电路和有效值电路将正弦渡、方波和三角波转化为直流信号送入单片机，通过编写相应的程序计算出其有效值和峰峰值的比，实现自动检测的目的，并由显示电路显示测量结果。

该系统电路简洁、软件编写简单、调试难度低。

目前在频率测量领域中，对于高频率信号高精度测量大都使用ARM、FPGA等高速处理器加专用计数芯片来完成。

但这种方法程序编写复杂，并且其处理器外围电路复杂，这增加了其调试难度，降低了可操作性。

文中设计的高频信号频率计，除数据处理和显示交由单片机负责外，测频核心电路用经检测的模拟电路完成，该高频频率计电路简洁，软件编写简单，降低了调试难度的同时增强了其操作性。

1 系统总体设计方案系统以STC80C51为核心，设计了一款测试范围在1 Hz～10 MHz的频率计。

该系统主要设计思想是通过峰值有效电路和有效值电路将正弦波、方波、三角波转化为直流信号，送入单片机，通过编写相应的程序计算出其有效值和峰峰值比，实现自动检测的目的，最后通过显示电路显示测量结果。

系统分为：缓冲器、峰值检测电路、有效值检测电路、分频电路、模式转换、最小系统和显示电路。

总体设计方案如图1所示。

基于51单片机的高频频率计的设计输入信号i经过缓冲器处理分为3路输出，依次作为峰值检测电路、有效值检测电路和分频器电路的输入信号。

经峰值检测电路和有效值电路处理后，输出直流信号O1、O2，经分频器分频后输出方波信号O3。

O1和O2经过A/D模数转换后输入单片机，在单片机中进行处理比较峰值和有效值的关系从而达到自动确定信号类型的功能。

AT89C51单片机频率计的设计摘要基于在电子领域内,频率是一种最基本的参数,并与其他许多电参量的测量方案和测量结果都有着十分密切的关系。

由于频率信号抗干扰能力强、易于传输，可以获得较高的测量精度。

因此,频率的测量就显得尤为重要，测频方法的研究越来越受到重视。

频率计作为测量仪器的一种，常称为电子计数器，它的基本功能是测量信号的频率和周期频率计的应用范围很广,它不仅应用于一般的简单仪器测量,而且还广泛应用于教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等其它领域。

随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片机的出现和发展，使传统的电子侧量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面都发生了巨大的变化，形成一种完全突破传统概念的新一代侧量仪器。

频率计广泛采用了高速集成电路和大规模集成电路，使仪器在小型化、耗电、可靠性等方面都发生了重大的变化。

目前,市场上有各种多功能、高精度、高频率的数字频率计,但价格不菲。

为适应实际工作的需要,本次设计给出了一种较小规模和单片机(AT89C51)相结合的频率计的设计方案,不但切实可行,而且体积小、设计简单、成本低、精度高、可测频带宽，大大降低了设计成本和实现复杂度。

频率计的硬件电路是用Ptotues绘图软件绘制而成，软件部分的单片机控制程序，是以KeilC做为开发工具用汇编语言编写而成，而频率计的实现则是选用Ptotues仿真软件来进行模拟和测试。

关键词：单片机；AT89C51；频率计；汇编语言选题的目的意义数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。

其基本原理就是用闸门计数的方式测量脉冲个数。

频率是单位时间（ 1s ）内信号发生周期变化的次数。

如果我们能在给定的 1s 时间内对信号波形计数，并将计数结果显示出来，就能读取被测信号的频率。

数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来。

基于单片机的高精度频率计设计.txt单身很痛苦，单身久了更痛苦，前几天我看见一头母猪，都觉得它眉清目秀的什么叫残忍？是男人，我就打断他三条腿；是公狗，我就打断它五条腿！本文由roufeng290贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。

建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

微处理器应用!! 电 ! 子 ! 测 ! 量 ! 技 ! 术 " # % ( * ,% ’ ! " . !!! ! $ &’ # )! + !)! $ $ #-’& & /第0 卷第2期 1 03 年5 月! 34 3基于单片机的高精度频率计设计卢飞跃! 广州番禺职业技术学院广州 2 5 W " 576 摘 ! 要!介绍了基于 * W 系列单片机的高精度频率计的设计方案! 描述了它的系统组成" 工作原理和软件设计# 此 $1 外! 阐述了利用单片机实现多周期同步法测量频率的方法! 包括同步接口电路设计和测量原理#该频率计采用单片机与频率测量技术相结合! 利于多周期同步测量法的实现和灵活的测量自动控制! 并且大大提高了测量的精度# 关键词!高精度$频率计$单片机$同步法;/ )+ - , (&B, =-" + #K -* < $#./0+ ED " "B #* ")(- %)7 -- &- )L /" =F FXB = O%8 O ?O= FUIJC >C#I @ ! F > c ? 5 7 6 I5 / &$ $ =HN > H88 ?J B== 8= >* W B@=CB ? P JK N .$ * ’ < =B B= 9 F 8<@ KC B>E= F >O A 8F= =JA JK9NH? $ 1+>I> ! PKJ >I K CP= 8 HNEQ K E Q8=P?B= S >J=P PK J=A J? E >KH CH $ =@ >KI =B B@ ? =8 ? 8 PB BI ! > ?J 8= I B > ? K KMHH ( < 8 = ! < =< H? @ N ><? ? NA IROI E= F >O A 8F= =JQJ #)B 8 ?H CN= !>IH> J=+ ><? ? N >=EC C CB JC = N I B FNH BCFB@ < O CK> F BJK8= B F N N K J O CK> F F B C KG =CR =NK A > B<+ ! F?C >KI8 H<@R 8 HJ=A 8F= =JPBCP= (N=N ?8<==J=N ><? ? NA IROI =NK A > 8JR?J? > B< > < =NK A > K BI SJ 8OJ CBM < O CK> F F B C > i J C =A 8F= =J KC B>9 PIB@+ N > < J=K E KG =CR =NK A > S P=B ? O8 PO> #)8 HJ= <?O? E= F >O A 8F= =J ’ @ KC B> E= F >OA JK + $N ><? ? NA J? $ KG =C == $ #) O CK> F =< H 6 7 +0 <(! 引 ! 言在电磁量的测量中! 间和频率的测量可以达到最高时的精确度#因此! 将任何其它物理量转换成时间或频率后进行测量! 精确度基本上取决于转换精度! 对提高时其这间和频率测量的精确度和自动化程度! 有重要的现实具意义# 多周期同步测量频率方法具有精确度高" 量迅速" 测容易实现测量过程自动化等一系列优点! 成为目前频率已测量的重要方法#而单片机内部具有定时(计数器和高稳定度的标准频率源等硬件资源以及灵活的软件运算和控制功能! 十分方便地对外部信号进行计数! 且可以实能并现逻辑控制及数据运算# 采用单片机与频率测量技术相结合可大大提高频率计的自动化程度和灵活性! 用多周期同步法可提高测频采的精确度#本文设计的频率计就是基于上述设计思想# 图 5! 硬件系统框图的同步接口电路! 该同步控制接口电路是根据多周期同步法测频设计的# 在同步控制接口电路与单片机内部计数器特性以及软件共同控制下! 设定时间内! 用单片机在利内部的两个计数器分别对外部被测信号和内部时钟周期信号进行同步计数! 计数的结果暂存于单片机内部# 在测量结束后! 通过单片机进行计算得到测量结果# 单片机系统包括单片机" 盘和显示器等! 要负责键主控制整个频率计的工作" 入操作信号" 量数据的处理! 输测以及测量结果的显示等! 是系统的核心#采用的 *$ 1 2 W #0 系列单片机! 内部包含有程序存贮器和 6 个计数器#)! 系统组成与工作原理基于单片机的高精度频率计的原理如图 5 所示# 输入通道由阻抗变换器" 带放大器和整形电路组宽成#输入通道的作用是将被测信号进行放大整形! 换成变作为同步接口电路的输入信号#由 $ " 电平的脉冲波形! $ 于采用单片机作为控制和处理! 计了与通常频率计不同设*! 基于单片机的多周期同步测频原理基于 *$ 1 2 系列单片机采用多周期同步测量频率 W #0 时! 充分利用其内部的资源和软件控制功能! 合简单要配的同步接口电路! 达到同步计数的要求# 其同步控制接口电路如图 0 所示# 单片机 *$ 1 2 内部 $ 设为5 位计数器! 于对用 W #0 3 4)1 ) 4基于单片机的高精度频率计设计 !!!!!!!! 卢飞跃!被测信号第2期由图 6 可知! 3 对被测信号计数的计数值 J! 5 对内 $ $ 平部周期的计数值 F # 设内部周期的平均频率为 5F % 均周期为 AF & 对被测信号的平均频率为 5J % 均周期为 ! 平 ! 有 AJ & 二者计数时间相同!J[AJ ZF [AF则J 5; Z 5F F 根据上述的多周期同步测量法分析可知! 3 和 $ 的 $ 5 启停是同步的! 的计数正确! 计数误差! 只有单片机无而 J 内部时钟频率存在 f5 的计数误差#,! 软件设计在基于单片机的频率计中! 单片机负责控制’测量’计算等#具体地说! 片机要执行按键分析及处理’态扫单动描显示’测量控制与计数’量结果数据处理等工作# 控测图 0! 同步控制接口电路制单片机的软件包括主程序’示子程序’分析及处理显键子程序’数据处理子程序’时中断处理子程序等# 其基定本工作流程如图 7 所示#外部输入的被测信号进行计数! 且设置启停同时受 $ 3 并 % 和( 3 共同控制"5 设为 5 位计数器! 于对内部周期用’$ $ 4 进行计数! 并且设置启停同时受 $ 5 和 ( 5 共同控制" % ’$ 实 $ 设置为 5 位定时器和中断工作模式! 现对测量时间 0 4 的定时# 图 0 中!5 和 V 为上升沿触发的 V 触发器#其工作V 0 过程为$ 测量前! 单片机 U 3 输出低电平 3 使 V 输在由 5S 5 出为 3!0 输出为 5" 后由 U 3 置 5!5S 清 3! 动测然启 V 5S U 5 量! 定时器 $ 定时开始计时#当被测信号 ! 的上升沿到 0 ; 来时! V 输出翻转为 5! 使 5 单片机的( 3 和( 5 同时变’$ ’$ 为高电平! 同时启动 $ 和 $ 开始计数! 现二者计数开实 3 5 始的同步#$ 和 $ 开始计数时! 同时启动 $ 定时开始# 3 5 0 当 $ 的定时间一到! 请中断! U 5 置 5! V 输出申由 5S 使 0 0 翻转为3#但 V 仍维持高电平状态! 3 和 $ 并不立即停 5 $ 5 止计数#此后直至被测信号 ! 的下一个上升沿到来将 V 5 ; 输出翻转为 3!3 和 $ 同时停止计数! 达到计数结束同步 $ 5 的目的#到此完成了一个测量频率的过程! 后的被测信以电只号 ! 不再起作用! 路处于闭锁状态! 有重置 U 3 复 5S ; 位! 才能进行下一次测量#测量原理波形如图 6 所示#图 7! 基本工作流程图主程序在完成初始化工作如设置定时器 $ ’ 5’ 0 3$ $ 等工作方式后! 示初始值! 入按键输入分析及处理程显进序#按下测量键后开始测量! 至测量结束后! 测量数直对据进行数据计算! 并及时由显示子程序显示测量结果# 进入测量键处理子程序! 出起动测量的信号 % 电发高平& 启动 $ 定时开始工作! 回主程序# 随后!’$ ( ! 返 0 ( 3 同时启动 $ 和 $ 开始 ( 5 响应起动测量的工作脉冲! ’$ 3 5 自动计数# 当设定定时时间一到! 进入 $ 定时中断服务子程序!0 结束测量! 发结束测量的工作信号 % 电平 & 并且设置测低 ! 量完标志% 主程序判断测量是否结束用& 返回# 随后! 供 !图 6! 基于单片机的多周期同步测频波形图同 ( 3( 5 响应结束测量的工作脉冲! 时自动停止 $ ’$ ( ’$ 3 和 $ 工作# 5" 下转第 5 3 页# 2 )1 ) _1 !第0 卷电!子!测!量!技!术系统相对于软件性能有极大的提升! 软 !! 由图 2 可知" 件系统在 7 3 ) P 左右的流量下就已经出现丢包的情 3 9N 况!而且" 如果流量中短包的比例增大时" 包率会急剧丢地增多!而本系统在 54 3 ) P 以下都能以接近于零的 3 9N 并且基本不受包长变化的影响! 丢包率工作"3! 结 ! 论本文提出了一种基于 "> T 操作系统的高速网络数 BF 据分流系统的设计! 该方案提出了一种软硬件结合的思将规则以软件和硬件 0 种形态设置到系统中去! 使得路" 软硬件协同完成网络数据分流的功能! 该方案同时具有软件的灵活性和硬件的快速性的优点!突破了传统网络数据分类系统的性能瓶颈" 实际测在试中" 以达到对 0 路千兆以太网数据并行处理的性能可图 7! 中断处理流程要求!参考文献,! 结果分析本系统已经成功地在一台 "> T 服务器上得以实现! BF 并使用 + 8JYJ 测试工具模拟真实网络环境" 系统进对 AK B N 行了测试!为了与软件解决方案进行对比" 时直接使用同性 "9 CP 进行了测试! 并对丢包率进行了对比" 能分析 BP8 如图 2 所示!# $ ?B V @? >B ) K YIB X IB %N? .8IC 5 !" K N =B8 > " 8B 8H " FM? BN " B>F8 ? : K>B U? I @ 8 H ?JAcJ > ? ?J 8=9NH 8= > S KEB B> > PB B8 ? ENEQ KR8= B B >J ?d8 8OB 8 P CJ > # $ ?N V C H@ =Q KR>IN PI 8 ? N D S# K? F8 =I N B B * KcB0R3 0 ?B?(8O 9Fc"75 5 1$ K " I S > J # $ = < )" 8F *" Bd > $:S>?PKJ @ A A K 0 !; I N YN !C = (CK ?8 > = ?O B A > @ A > BJ NK == =Q K >=ECN# $( 8 8 = =J >?F=R MI>J ?dBJK8= # S> I U?=H>N? ? (JK? >CN:S KC=B@ E- J >=C > =J # $ BKNE # K ?8 ? S )C??J ; > ? N HB= 6 !)C??J ?PKJ > B BKNE BH Q K K M HMIP =J d N # Y & $ <J &% ==? A > B V % " S JP % QQQSAC??J J BKNE S C A Hd S ? % H% # $ ? 8< > # K= " *=N> K % 9> ". = j ? < 7 !D >J8 ?9J IN8 H? FBB K@ K8R - KA > "> T HM = HB= ’K =B ? (# $ & 8J 8 S BF =B K K 6H H B> ) S i C M J %BO a * NC JN > "3 2S =I I N?B = (C0 3 8 图 2! 丢包率性能对比图%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% ! 上接第 1 页" _ 参考文献3! 结束语频率计采用单片机与频率测量技术相结合" 于多周利期同步测量法的实现和灵活的测量自动控制" 且大大提并则高了测量的精度!如果提高时基频率或延长测量时间" 还可以进一步提高测量的精确度! 另一方面" 分利用单充片机内部硬件资源和软件功能" 可以大大减少硬件电路将的复杂性" 电路结构更加简洁" 利于提高频率计的工使有作可靠性! 经设计与运行测试" 现在测量频率的范围只是 5 - # 3 c 同 0 )- " 果将前向通道改成更宽频带的通道" 时选用 c如时基频率更高的单片机类型" 容易扩展频率计的测量很范围!# $ 沈跃" 黄延军" 君 S基于精密二极管线性系统幅频特马 5! 性自动测量#$ 电子测量技术"3 7 7 &_S DS 0 3 ’ (2 # $ 牟方锐" 马杨云" 王章瑞 S 可编程定时计数器 V 0 70 在 0! W 2R 频率测量中的应用#$ 电子技术"3 6"3 7 &17 DS 0 3 6 ’ (7R0S # $ 陈晓荣" 蔡萍 S 基于单片机的频率测量的几种实用方法 6! #$ 工业仪表与自动化装置"3 6"5 &37 DS 0 3 ’ (7R0S # $ 张杰" 姚剑" 叶林" 李昌禧 S频率测量的新方法#$ 工业 7! DS 仪表与自动化装置" 3 6 5 &64 0 3 ’ (4R4S # $ 徐爱钧 S智能化测量控制仪表原理与设计 # $ 北京& 2! ) S 北京航空航天大学出版社"1 2S 51 # $ 刘军华 S现代检测技术与测试系统设计 # $ 西安& 西 4! ) S 安交通大学出版社"1 1S 51)53) 2基于单片机的高精度频率计设计作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：卢飞跃， Lu Feiyue 广州番禺职业技术学院,广州,511483 电子测量技术 ELECTRONIC MEASUREMENT TECHNOLOGY 2006，29(5) 7次参考文献(6条) 1.沈跃.黄延军.马君基于精密二极管线性系统幅频特性自动测量[期刊论文]-电子测量技术 2004(04) 2.牟方锐.马杨云.王章瑞可编程定时计数器D8254-2在频率测量中的应用[期刊论文]-电子技术 2003(04) 3.陈晓荣.蔡萍基于单片机的频率测量的几种实用方法[期刊论文]-工业仪表与自动化装置 2003(01) 4.张杰.姚剑.叶林.李昌禧频率测量的新方法[期刊论文]-工业仪表与自动化装置 2003(01) 5.徐爱钧智能化测量控制仪表原理与设计 1995 6.刘君华现代检测技术与测试系统设计 1999相似文献(10条) 1.期刊论文闵祥娜.Min Xiangna 基于TDC-GP1的高精度宽量程频率计设计 -中国科技信息2009,""(11)介绍了利用低成本单片机控制高精度时间测量芯片TDC-GP1实现宽量程高精度频率计设计的方法,简单分析了TDC-GP1的结构和性能特点,对频率计的硬件系统和软件系统进行了介绍,并分析了频率测量的精度.2.学位论文邹魏华低成本高精度相检宽带频率计的开发 2008本文主要论述了低成本高精度相检宽带频率计的研制目的和具体实现方案。

毕业设计-用单片机实现频率计的设计目录1 单片机概述 (1)1.1什么是单片机 (1)1.2 单片机的应用 (2)1.3 单片机历史及发展趋势 (2)1.4 单片机应用系统的结构及其必需的外接电路 (3)1.4.1 51单片机最小系统 (3)1.4.2 晶振电路 (3)1.4.3 复位电路 (4)1.4.4 定时计数器的原理 (5)2 频率计方案选定 (8)2.1 频率计概述 (8)2.2 频率测量仪的设计思路与频率计算 (8)2.3方案设计 (8)2.3.1 方案一 (9)2.3.2 方案二 (10)2.3.3 两种方案的比较 (11)3 系统软件设计 (12)3.1 频率计仿真模型 (12)3.2液晶显示部分程序设计 (13)3.3 频率测量部分设计 (17)3.3.1 方案一程序设计 (17)3.3.2 方案二程序设计 (18)3.4 频率计仿真结果 (20)3.5 PCB设计 (22)4 焊接及系统的测试 (23)5 总结 (26)1 单片机概述1.1什么是单片机单片机就是一种微型计算机，是一种“程序存储式”计算机。

它是在一块硅片上集成了中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、程序存储器（ROM或EPROM）、定时/计数器以及各种I/O接口，也就是集成在一块芯片上的计算机。

微处理器CPU主要由：运算器、数据总线、控制器组成。

同时，单片机具有优异的性价比，而且集成度、可靠性高，但受集成度限制，片内存储器容量较小（一般内ROM：8KB以下，内RAM：256KB以内），单片机的控制功能强，易于开发和扩展，可构成各种规模的应用系统。

MCS51单片机基本组成如图1所示。

图1 MCS-51单片机基本组成单片机是靠程序运行的，并且可以修改。

通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。

一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！1.2 单片机的应用目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

基于51单片机数字频率计的设计在电子技术领域中，频率计是一种常见的测试仪器，它可以用来测量信号的频率。

在本文中，我们将通过介绍基于51单片机数字频率计的设计实现来了解它的工作原理和设计流程。

1. 确定设计需求在进行任何项目之前，我们需要明确自己的设计需求。

对于频率计而言，它的主要需求就是准确地测量信号的频率。

因此，我们需要确定我们需要测量的频率范围和精确度。

2. 确定硬件设计在确定了设计需求之后，我们需要确定硬件设计。

对于数字频率计而言，它需要一个计数器来计算信号的脉冲数量。

在本设计中，我们采用74LS90计数器芯片来实现计数功能。

我们还需要一个51单片机来读取计数器的计数值，并将其转换为对应的频率值。

另外，我们还需要硬件板、LCD显示屏、按键等元件来搭建数字频率计的电路结构。

3. 确定软件设计硬件设计完成后，我们需要开发相应的软件来实现我们的需求。

在本设计中，我们使用KEIL C51软件来编写51单片机的程序。

编写软件的主要步骤是读取计数器计数值、计算出对应的频率值、将频率值显示在LCD屏幕上，并实现按键控制。

我们需要将这些步骤按照程序流程依次实现。

4. 进行测试在软件编写完成后，我们需要对数字频率计进行测试，以确保其满足我们的需求。

我们可以使用信号发生器给数字频率计输入不同频率的信号，然后观察LCD屏幕上显示出来的相应频率值是否准确。

如果测试结果不满足我们的需求，则需要对硬件或软件进行优化或调试，直到数字频率计能够正常工作为止。

总之，基于51单片机的数字频率计设计是一个较为简单的电子设计项目。

通过上述步骤的详细介绍，我们了解了数字频率计的设计流程和工作原理，并明确了设计中需要注意的细节和注意事项。

希望能够对大家理解数字频率计的设计过程有所帮助。

基于单片机的频率计的设计一、频率计的基本原理频率是指单位时间内信号周期性变化的次数。

频率计的基本原理就是在一定的时间间隔内对输入信号的脉冲个数进行计数，从而得到信号的频率。

常用的测量方法有直接测频法和间接测频法。

直接测频法是在给定的闸门时间内测量输入信号的脉冲个数，计算公式为：频率＝脉冲个数／闸门时间。

这种方法适用于测量高频信号，但测量精度会受到闸门时间和计数误差的影响。

间接测频法是先测量信号的周期，然后通过倒数计算出频率。

其适用于测量低频信号，但测量速度较慢。

在实际设计中，通常会根据测量信号的频率范围选择合适的测量方法，或者结合两种方法来提高测量精度和范围。

二、系统硬件设计1、单片机选型在基于单片机的频率计设计中，单片机是核心控制部件。

常用的单片机有 51 系列、STM32 系列等。

选择单片机时需要考虑其性能、资源、价格等因素。

例如，对于测量精度和速度要求不高的应用，可以选择51 单片机；而对于复杂的系统，可能需要选择性能更强的 STM32 单片机。

2、信号输入电路为了将输入信号接入单片机，需要设计合适的信号输入电路。

一般需要对输入信号进行放大、整形等处理，使其成为标准的脉冲信号。

常见的整形电路可以使用施密特触发器来实现。

3、显示电路频率计的测量结果需要通过显示电路进行显示。

常用的显示器件有液晶显示屏（LCD）和数码管。

LCD 显示效果好，但驱动较为复杂；数码管显示简单直观，驱动相对容易。

4、时钟电路单片机需要一个稳定的时钟信号来保证其正常工作。

时钟电路可以采用外部晶振或内部振荡器，根据系统的精度和稳定性要求进行选择。

5、复位电路为了确保单片机在系统启动时能够正常初始化，需要设计复位电路。

复位电路可以采用上电复位和手动复位两种方式。

三、系统软件设计1、主程序流程系统启动后，首先进行初始化操作，包括设置单片机的工作模式、初始化显示、设置定时器等。

然后进入测量循环，等待输入信号，在给定的闸门时间内进行计数，并计算频率，最后将结果显示出来。