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基于单片机的数字频率计设计(创新的自动选当功能)基于单片机的数字频率计设计摘要：一个基于单片机的数字频率计设计，系统硬件主要包括整形电路（由74LS00斯密特触发器组成），分频器74LS161、多路选择器74LS151、与非门74LS00组成的分频模块，控制电路（由AT89C52单片机组成），LED数码管和显示电路。
能根据输入信号自动切换量程，可以测量方波、三角波及正弦波等多种波，结构简单，操作方便，价格低廉，适用于日常生活和生产、计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域。
关键词：单片机；数字频率计；定时器；计数；测量；AT89C52Design of digital frequency meter based on singl e chipmicrocomputerAbstract：The hardware system includes shaping circuit (consisting of 74LS00 Schmitt trigger), frequency module frequency divider 74LS161, 74LS151, 74LS00 MUX NAND gate, control circuit (composed of AT89C52 single chip computer), LED digital tube and display circuit. The software includes control of the main program and interrupt service subroutine, digital transformation procedures and display program. According to the input signal automatic switching range, can be measured in square wave, triangular wave and sine wave, wave, simple structure, convenient operation, low price, suitable for daily life and production, computer, communications equipment, audio video and other fields of scientific research and production.Keywords:single chip microcomputer; digital frequency meter; timer; counter; measurement; 89C52目录第1章引言 (1)1.1 数字频率计的发展和意义 (1)1.2 数字频率国内外的发展形势 (1)1.3 本章小结 (2)第2章系统总体设计 (4)2.1 系统设计要求 (4)2.2 测频方法 (4)2.3 系统设计思路 (5)2.4 系统设计框图 (5)2.5 本章小结 (6)第3章系统硬件设计 (7)3.1 单片机模块设计 (7)3.1.1 AT89C52介绍 (7)3.1.2 单片机引脚分配 (8)3.1.3 复位电路 (8)3.1.4 定时/计数器 (9)3.2 电源模块设计 (10)3.2.1 电源变压器 (11)3.2.2 整流电路 (11)3.2.3 滤波电路 (12)3.2.4 稳压电路 (12)3.2.5 电源模块原理图 (12)3.3 放大整形模块设计 (13)3.3.1 与非门74LS00 (13)3.3.2 放大整形模块原理图 (14)3.4 分频模块设计 (15)3.4.1 分频器74LS161芯片 (15)3.4.2 多路选择器74LS151芯片 (16)3.4.3 分频模块原理图 (16)3.5 显示电路设计 (17)3.5.1 频率数值显示电路 (18)3.5.2 频率数值单位显示电路 (18)3.6 整机电路流程 (19)3.7 本章小结 (19)第4章系统软件设计 (20)4.1 系统流程图 (21)4.2 初始化 (22)4.3 频率测量模块和量程自动切换模块设计 (22)4.4 显示模块设计 (25)4.5 延时模块设计 (27)4.6 本章小结 (28)第5章系统仿真及数据分析 (29)5.1 电源模块仿真 (29)5.2 放大整形电路仿真 (29)5.2.1 仿真软件MULTISIM 10.0仿真整形电路 (29)5.2.2 仿真放大整形电路 (30)5.3 频率计仿真 (32)5.3.1 使用KEIL软件编程 (32)5.3.2 使用软件Proteus仿真频率计 (32)5.4 本章小结 (38)第六章、结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录1 原理图 (42)附录2 Pcb电路图 (43)附录3 元件清单 (44)附录4 程序源代码 (45)附录5 仿真效果图 (53)第1章引言1.1 数字频率计的发展和意义随着电子信息技术的飞速发展，各种离散的电子元器件及其相关的功能单位。
目录1频率计的概要和发展动态 (1)2 单片机介绍 (1)2.1单片机的简介和发展 (1)2.2 AT89C51的原理 (2)2.2.1主要特性 (3)2.2.2管脚说明 (3)2.2.3振荡器特性 (4)2.2.4芯片擦除 (4)3 仿真软件protuse的介绍 (5)4系统模块设计 (6)5硬件部分 (6)5.1整形电路 (6)5.2控制电路 (7)5.3显示电路 (8)5.3.1 LCD1602引脚 (8)5.3.2 LCD1602的指令介绍 (8)5.4总体电路图 (9)6仿真结果 (11)6.1仿真结果 (11)6.2结果分析 (11)7 结论 (11)8参考文献 (12)附录 (12)1 keil C51软件介绍 (12)2 程序流程图 (13)3系统源程序 (14)1频率计的概要和发展动态在电子技术中，频率作为基本的参数之一，它与许多电参量的测量方案、测量结果密切相关，因此，频率的测量十分的重要。
在许多情况下，要对信号的频率进行精确测量，就要用到数字频率计。
数字频率计作为一种基础测量仪器，它被用来测量信号（方波、正弦波、锯齿波等）频率，并且用十进制显示测量结果。
它具有测量精度高、测量省时、使用方便等特点。
随着微电子技术和计算机技术的不断发展，单片机被广泛应用到大规模集成电路中，使得设计具有很高的性价比和可靠性。
所以，以单片机为核心的简易数字频率计设计，改善了传统的频率计的不足，充分体现了新一代数字频率计的优越性。
2 单片机介绍2.1单片机的简介和发展单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。
通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和IO接口电路等。
因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、3代的发展，正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、大存储容量、强IO功能及较好的结构兼容性方向发展。
基于单片机控制的数字频率计设计1. 简介在电子领域中，频率对于信号处理和电路设计至关重要。
频率计是一种测量电信号频率的仪器，它可以帮助工程师们更好地理解信号的特性，并在电路设计和调试中起到至关重要的作用。
在本文中，我将详细探讨基于单片机控制的数字频率计的设计原理和实现方法，希望能帮助读者全面理解这一主题。
2. 频率计原理频率计的原理在于对输入信号的周期进行测量，并通过适当的算法将其转换为频率。
基于单片机的数字频率计设计采用计数的方法来测量信号周期，然后利用计数的结果和时间基准来计算频率。
在这个过程中，单片机起到了关键的控制和计算作用，能够精准地对输入信号进行测量和处理。
3. 单片机选择在设计数字频率计时，单片机的选择至关重要。
一般情况下，我们会选择性能稳定、计算能力强、易于编程的单片机作为核心控制芯片。
常用的单片机包括STC系列、STM32系列和PIC系列等，它们都具有较好的性能和可靠性，适合用于数字频率计的设计和实现。
4. 系统设计数字频率计系统一般由信号输入、单片机控制、显示模块和电源模块等部分组成。
在系统设计中，信号输入模块用于接收待测信号，并将其转换为数字信号输入到单片机中；单片机控制模块负责对输入信号进行计数和处理，并输出结果到显示模块；显示模块一般采用数码管或液晶显示屏，用于显示测量的频率数值。
电源模块需要为整个系统提供稳定的工作电压，确保系统正常运行。
5. 算法设计在数字频率计的设计中，算法的设计对于测量结果的准确性和稳定性至关重要。
一般而言，常见的测频算法包括时间测量法、计数器法和分频计数法等。
这些算法都需要考虑精确的计数和时间基准，以确保测量结果的准确性。
在算法设计中还需要考虑到单片机的计算能力和存储空间，选择合适的算法和数据结构来降低系统的复杂度和成本。
6. 实现方法基于单片机的数字频率计的实现方法有多种，可以根据具体的需求和应用场景选择合适的硬件和软件方案。
在硬件设计方面，需要考虑信号输入电路、计数电路、显示电路和电源电路等部分；在软件设计方面，需要编写相应的程序代码，实现信号测量、数据处理和显示控制等功能。
基于单片机的频率计的设计1绪论1.1研究背景及主要研究意义频率是电子技术领域永恒的话题，电子技术领域离不开频率，一旦离开频率，电子技术的发展是不可想象的，为了得到性能更好的电子系统，科研人员在不断的研究频率，CPU 就是用频率的高低来评价性能的好坏，可见，频率在电子系统中的重要性。
频率计乂称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器，其最基本的工作原理为：当被测信号在特定的时间段T内的周期个数N时，则被测信号的频率£=1\!/「电子计数器是一种基础测量仪器，到目前为止已有三十多年的发展历史。
早期, 设计师们追求的目标主要是扩展测量范围，再加上提高测量精度、稳定度等，这些也是人们衡量电子计算机的技术水平，决定电子技术器价格高低的主要依据。
目前这些技术日臻完善，成熟。
应用现代技术可以轻松地将电子计数器的频率扩展到微波频段。
1.2数字频率计的发展现状随着科学技术的发展，用户对电子计数器也提出了新的要求。
对于低档产品要求使用操作方便，量程（足够）宽，可靠性高，价格低。
而对中高档产品，则要求有较高的分辨率，高精度，高稳定度，高测量速率；除通常通用计数器所具有的功能外，还要有数据处理功能，统计分析功能等等，或者包含电压测量等其他功能。
这些要求有的已经实现或者部分实现，但要真正地实现这些目标，对于生产厂家来说，还有许多工作要做，而不是表面看来似乎发展到头了。
由于微电子技术和计算机技术的发展，频率计都在不断地进步着，灵敏度不断提高，频率范围不断扩大，功能不断增加。
在测试通讯、微波器件或产品时，通常都市较复杂的信号，如含有复杂频率成分、调制的含有未知频率分量的、频率固定的变化的、纯净的或叠加有干扰的等等。
为了能正确的测量不同类型的信号，必须了解待测信号特性和各种频率测量仪器的性能。
微波技术器一般使用类型频谱分析仪的分频或混频电路，另外还包含多个时间基准、合成器、中频放大器等。
虽然所有的微波计数器都是用来完成技术任务的, 但各自厂家都有各自的一套复杂计数器的设计、使得不同型号的技术其性能和价格会有所差别，比如说一些计数器可以测量脉冲参数，并提供类似与频率分析仪的屏幕显示，对这些功能具有不同功能不同规格的众多仪器，我们应该视测试需要正确的选择以达到最经济和最佳的应用效果。
基于单片机简易数字频率计基于单片机的简易数字频率计概述：数字频率计是一种用于测量信号频率的仪器，它能够将输入的模拟信号转换为数字信号，并通过单片机进行处理和显示。
本文将介绍基于单片机的简易数字频率计的原理和实现方法。
一、原理介绍数字频率计的原理基于信号的频率与周期的倒数之间的关系。
当输入信号的频率较高时，直接测量周期较为困难，因此常采用测量信号的脉宽来间接推算频率。
本文所介绍的简易数字频率计就是基于这一原理。
二、硬件设计1. 信号输入：将待测信号接入单片机的GPIO口，通过外部电路对信号进行电平转换和滤波处理，确保输入信号稳定且符合单片机的输入电压范围。
2. 定时器：单片机内部的定时器用于测量输入信号的脉宽。
通过配置定时器的计数器和预分频器，可以实现不同精度的测量。
一般情况下，选择合适的计数器和预分频器，使得定时器的溢出周期与待测信号的周期相当，以提高测量的准确性。
3. 显示模块：通过数码管或LCD显示模块，将测量到的脉宽转换为频率值并进行显示。
可以根据需要选择合适的显示方式和显示精度。
三、软件设计1. IO口配置：在单片机的软件中，需要配置GPIO口的输入和输出模式，以及中断触发条件等。
通过配置正确的IO口，可以实现对信号输入和输出的控制。
2. 定时器配置：配置定时器的计数器和预分频器，并设置中断触发条件。
在定时器中断服务函数中，可以对计数器的值进行读取和处理。
3. 测量算法：在定时器中断服务函数中，可以根据测量到的脉宽值计算出信号的频率。
具体的计算方法有多种，例如可以通过测量多个周期的脉宽平均值来提高测量的准确性。
4. 显示控制：将计算得到的频率值转换为合适的显示格式，并通过显示模块进行显示。
可以根据需要选择合适的显示精度和显示方式。
四、实现方法基于以上原理和设计，可以通过以下步骤来实现简易数字频率计：1. 硬件连接：将待测信号接入单片机的GPIO口，并通过外部电路进行电平转换和滤波处理。
2. 软件编程：根据单片机的型号和开发环境，编写相应的软件程序。
基于单片机的数字频率计的设计与实现摘要随着电子信息产业的发展，信号作为其最基础的元素，其频率的测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要，而且需要测频的范围也越来越宽。
传统的频率计通常采用组合电路和时序电路等大量的硬件电路构成，产品不但体积较大，运行速度慢，而且测量范围低，精度低。
因此，随着对频率测量的要求的提高，传统的测频的方法在实际应用中已不能满足要求。
因此我们需要寻找一种新的测频的方法。
随着单片机技术的发展和成熟，用单片机来做为一个电路系统的控制电路逐渐显示出其无与伦比的优越性。
本文阐述了以AT89C51单片机为控制器件的频率测量方法，并用汇编语言进行设计，采用单片机智能控制，结合外围电子电路，用以实现高低信号频率的测量。
本文设计的是一个简易数字频率计，被测信号可以是正弦波、三角波、方波。
首先，我们把待测信号经过放大整形；然后把信号送入单片机的定时计数器里进行计数，获得频率值；最后把测得的频率数值送入显示电路里进行显示。
本文从频率计的原理出发，介绍了基于单片机的数字频率计的设计方案，选择了实现系统得各种电路元器件，并对硬件电路进行了仿真。
关键词单片机；频率计；测量Design and implementation of Digital FrequencyMeter Based on Single Chip MircrocomputeAbstractAlong with the development of electronic information industry, signal as the basic elements, the frequency measurement in scientific research and practical application is increasingly important, but also need the scope of frequency measurement is becoming more and more wide. The traditional frequency plan usually adopts combinational circuits and the sequential circuits of the hardware circuit structure, product not only large size, speed is slow, and measuring range, and low accuracy of low. Therefore, as for frequency measurement requirements, the traditional method of frequency measurement in practical application already cannot satisfy requirements. Therefore, we need to find a new measuring method of frequency. Along with the development of technology and mature, use a singleship as a circuit system of control circuit shown its incomparable advantages.In this paper, with AT89C51 microcontroller to control the frequency of measurement devices and assembly language design, intelligent control using single chip, combined with the external electronic circuit, can be high and low frequency measurements. This paper designs a simple digital frequency, the measured signal can be sine wave , square wave. Firstly, the rectangular pulse, which the measured signal is amplified and reshaped, is used as control throttle valve. Then, the frequency counter counts the number of the periods using the internal timer/counter of signal is chip so as to gain the frequency value of measured signal. Finally, the frequency value of measured signal is displayed through static display circuits.From the analysis of theory, and introduces the digital frequency plan based on single chip design, selection of the system, and have all kinds of circuit components of hardware circuit simulaion.Keywords Micor- computer；Frequency；Measure目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (5)1.1 课题背景 (5)1.2 单片机的发展及特点 (5)1.3 频率计的基础知识 (5)1.4 论文研究内容 (6)第2章单片机简介及方案论证 (7)2.1 AT89C51单片机简介 (7)2.1.1 单片机及其引脚说明 (7)2.1.2 AT89C51的定时/计数器原理 (9)2.1.3 定时/计数器的工作模式 (10)2.1.4 定时／计数器的特殊功能控制寄存器 (10)2.1.5 定时／计数器(T0,T1)的控制寄存器 (11)2.2 数字频率计设计的几种方案 (12)2.3 几种方案的优劣讨论 (12)2.4 本次设计采用的方案 (13)2.5 本章小结 (13)第3章系统硬件设计 (14)3.1 数字频率计工作原理及结构框图 (14)3.1.1 一般数字式频率计的原理 (14)3.1.2 基于单片机的数字频率计原理 (14)3.2 电路原理图 (15)3.3 放大整形电路 (15)3.3.1 放大整形电路的必要性 (15)3.3.2 放大整形电路的原理 (15)3.4 分频电路 (19)3.4.1 分频电路介绍 (19)3.5 四选一电路 (20)3.6 显示电路 (21)3.6.1 显示原理 (21)3.6.2 显示电路图 (23)3.7 本章小结 (24)第4章系统软件设计 (25)4.1 软件流程图 (25)4.2 测频软件实现原理 (25)4.3 几个重要的分程序 (26)4.4 本章小结 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录A (31)附录B (37)附录C (43)附录D (44)第1章绪论1.1课题背景在电子技术中,频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关，,因此频率计在教学、科研、测量仪器、工业控制等方面都有较广泛的应用。
编号：毕业设计说明书题目：基于单片机的数字频率计设计院（系）：电子工程与自动化学院专业：自动化学生姓名：学号：指导教师：职称：教授题目类型：实验研究工程技术研究2012年5月10日摘要在电子技术中，频率是最基本的参数之一，同时也是一个非常重要的参数，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此，频率的测量就显得更为重要。
数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。
它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。
频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。
本文中详细介绍了频率计的仿真及设计过程。
本文设计了一种以单片机STC89C52为核心的数字频率计。
介绍了单片机、放大整形模块、分频模块和LCD1602显示模块等各个模块的组成和工作原理。
测量时，将被测输入信号送给单片机，通过程序控制计数，结果送LCD1602显示频率值。
本次设计是以单片机STC89C52为控制核心，利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。
应用单片机的控制功能和数学运算能力，实现计数功能和频率的换算，最后显示测量的频率值。
本次设计所制作的频率计外围电路简单，大部分功能都通过软件编程实现，利用单片机控制实现频率计的自动换挡功能；用单片机中断控制端口实现频率的测量功能；通过分频电路实现对频率档位的控制。
本次设计的频率计具有测量准确度高，响应速度快，体积小等优点。
实现了1Hz~4MHz范围的频率测量，而且可以实现量程自动切换。
关键词：频率计；单片机；计数器；测量AbstractFrequency measurement is the most basic measurement in electronic field, while also a very important parameter, and with a number of the measurement results of electrical parameters have a very close relationship, so, the measurement of frequency has become more important. The digital frequency meter is an indispensable of measuring instruments in the field of scientific research and production of computers, communications equipment, audio and video. It is a decimal number to display the signal's frequency measuring instruments. The frequency measurement is one of the most basic measurement electronics measurements. Frequency of simulation and design process is described in detail in this article. This paper introduces a microcontroller STC89C52 as the core design of digital frequency meter. Introduced of the composition and working principle of microcontroller, amplifying and shaping module, frequency division module and LCD1602 display module and other modules.The design is based on STC89C52 microcontroller for the control of the core, using its internal timer and counter to complete the test signal frequency measurement. Application control features of the microcontroller and the operational ability of the counting function and frequency conversion, and finally use displays the measured frequency value. The design frequency meter produced peripheral circuits is simple, most of the functions are controlled via software programming, application control features of the microcontroller to achieve the frequency of automatic shift function; frequency measurement functions the microcontroller interrupt control port; control of the frequency of stalls by the divider circuit. The design of the frequency meter is high accuracy, fast response, small size, etc. Achieve100Hz to 4MHz frequency measurements, and can automatically switch the flow to achieve scale.Key words：Frequency meter; microcontroller; counter; measurement目录引言 (1)1 绪论 (2)1.1 频率计概述 (2)1.2 频率计发展现状 (2)1.3 数字频率计的种类 (3)2 总体方案设计 (4)2.1 数字频率计设计内容 (4)2.2 频率测量原理 (4)2.3 总体思路 (5)2.4 具体模块 (5)3 硬件设计 (7)3.1 电路设计的内容和方法 (7)3.1.1 电路设计的步骤 (8)3.2 单片机概述 (8)3.2.1 STC89C52简介 (9)3.2.2 STC89C52RC引脚功能说明 (10)3.2.3 单片机引脚分配 (12)3.3 单片机最小系统 (13)3.3.1 单片机最小系统原理 (13)3.3.2 复位电路及时钟电路 (13)3.4 信号调理及放大整形模块 (14)3.4.1 LM318介绍 (14)3.4.2 1N4733及74LS14介绍 (15)3.5 分频模块 (15)3.5.1 74LS161介绍 (15)3.5.2 74LS153介绍 (16)3.6 LCD显示和键盘 (17)3.6.1 LCD1602简介 (17)3.7 MAX232简介 (20)4 系统软件设计 (22)4.1 软件设计 (22)4.1.1 主程序流程图设计 (22)4.1.2 子程序流程图设计 (22)4.2 Keil和Proteus软件介绍 (25)4.2.1 Keil简介 (25)4.2.2 Proteus简介 (26)4.3 程序编写及仿真图设计 (26)5 调试 (28)5.1 系统调试 (28)5.2 软件调试 (29)5.3 软硬件联合调试 (30)5.4 误差分析 (30)6 总结 (31)谢辞 (32)参考文献 (33)附录 (34)引言频率计是我们在电子电路实验中经常会用到的测量仪器之一，它能将频率用液晶显示器或者数码管直接显示出来，给测试带来很大的方便，使结果更加直接；且频率计还能对其他多种物理量进行测量，如声音的频率、机械振动的频率等，都可以先转变成电信号，然后用频率计来测量。
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。
摘要本设计的目的是通过在对单片机原理及应用的学习，以及查阅资料，培养一种自学与动手能力，并且引导一种创新的思维，把学到的知识应用到日常生活当中。
在设计的过程中，不断的补充不知道的内容、巩固所学，和队友的分工合作、相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。
数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。
在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精确度高，显示直观，会被经常使用到。
关键词：单片机；数字频率计；设计；AbstractThis is designed by the SCM principle and application of learning, and access to information, and foster a self-study and practical ability, and lead an innovative thinking, learning knowledge is applied to daily life. In the design process, constantly supplement don't know the content, consolidate what they have learned and and teammates division and cooperation, mutual discussion, applying scientific analysis method to solve the difficulty they have ever met, master SCM system general development processes, learn to the common processing method, the accumulation of experience design system, give full play to the teaching and practice.Digital frequency meter is computer, communication equipment, audio video for scientific research, the production field indispensable measuring instrument. The simulation and digital circuit design, installation, debugging process, because its using decimal number display, measuring rapidly, high precision, the show intuitional, will be often use.Keywords:microcontroller;digital frequency plan; design;目录摘要第一章设计任务及指标 (3)1.1 整体功能要求 (3)第二章整体方案设计 (3)2.1 整体方框图及原理 (3)第三章电路的设计和器件选择 (4)3.1 信号整形设计部分 (5)3.2 单片机控制设计部分 (5)3.3 显示电路设计部分 (6)3.4 软件控制设计部分 (6)第四章组装调试电路 (8)4.1 硬件调试 (8)4.2 软件调试 (8)第五章实验结果及误差计算 (9)第六章设计小结 (10)6.1 问题及改进 (10)第七章总结收获及体会 (10)第八章参考文献 (11)附录整体电路图及元件清单 (11)1 仿真图 (11)2 原理图 (12)3 PCB图 (12)4 所用原件清单 (13)5 单片机语言源程序 (13)第一章 设计任务及指标一 设计任务：设计并制作一台数字显示的简易频率计。
毕业设计（论文）论文题目：基于单片机的数字频率计设计教学中心：电子科技大学网络教育重庆学习中心指导老师：职称：讲师学生姓名：学号:专业：通信工程毕业设计（论文）任务书题目：基于单片机的数字频率计设计任务与要求：单片机的最明显的优势，就是可以嵌入到各种仪器、设备中。
这一点是巨型机和网络不可能做到的。
在本文，由于单片机有着极强的通用性和实用性，因此本设计采取单片机小系统作为硬件开发环境，实现数字频率计的设计。
时间：2010 年3月2 日至2010年 5 月13 日共12 周办学单位：学生姓名：学号：专业：通信工程指导单位或教研室：指导教师：职称：讲师2010年03月01日毕业设计(论文)进度计划表电子科技大学毕业设计(论文)中期检查记录表摘要从美国仙童(Fairchild )公司 1974 年生产出第一块单片机(F8)开始，在短短的几十年中，单片机如雨后春笋一般，大量涌现出来。
GI 公司、Rockwell 公司、Intel 公司、Zilog 公司、Motorola 公司、NEC 公司等世界上几大计算机公司都纷纷推出自己的单片机系列。
目前，已经出现了 4 位、8 位和 16 位单片机，甚至 32 位超大规模集成电路单片机(如 T414)也己面世，同时性能也在不断提高。
这些年来，51系列单片机一直作为单片机系列的主流产品，在其基础上形成8位，16位，32位等51单片机系列。
随着时代的发展，新的技术逐步引入，包括羚羊单片机系列，ARM单片机系列，PIC单片机系列，DSP单片机系列，CPLD 可编程逻辑控制器件等等，然而51系列作为上一代的主流产品，已经推广和运用了十几年了，无论从基础学科学习上还是实际工业生产中，51系列单片机仍然保有其一席之地。
本设计以AT89C51单片机小系统作为核心器件，采用了等精度的测量方法，使用INA128和斯密特触发器对输入信号进行放大、整形，利用Keil C 编译环境对AT89C51进行编程，最终在数码管上显示出频率值。
关键词：AT89C51 等精度频率AbstractProduced the first one-chip computer (F8) to begin from the American fairchild (Fairchild) company in 1974, during short decades, one-chip computers emerge out in a large amount as bamboo shoots after a spring rain. GI Company, Rockwell Company, Intel Company, Zilog Company, Motorola Company, NEC Company,etc. in the world several big computer Company introduce one's own one-chip computer series one after another. At present, appear 4, 8 and 16 one-chip computer already, even 32 very large scale integration one-chip computer (such as T414) too own to emerge, performance is improving constantly too at the same time.These years,51 series monolithic integrated circuits tookcontinuosly the monolithic integrated circuit control section the mainsteam product,forms 8 in its foundation,16,32 and so on 51 monolithic integrated circuits series. Along with the time development,the new technology introduces gradually,including antelope monolithic integrated circuit series,ARM monolithic integrated circuit series, DSP monolithic integrated circuit series, CPLD programmable logic control component and so on, however 51 series achievement previous generation's mainstream product, already promoted and has utilized for several years, regardless of from the foundation discipline study in the actual industrial production, 51 series monolithic integrated circuits still held its small space.This design by the AT89C51 monolithic integrated circuit small system took the core component, has used the precision measuring technique, uses INA128 and the Smith special trigger carries on the enlargement, the reshaping for the input signal, translation environment carries on the programming using Keil the C to AT89C51, finally demonstrates the frequency value on the digital tube.KEY WORDS：AT89C51 precision frequency目录第一章绪言 (1)第二章单片微型计算机概述 (2)第一节单片微型计算机定义和特点 (2)第二节单片机的发展概况 (3)第三节单片机的组成及工作过程 (4)一、中央处理器(CPU) (5)二、存储器 (5)三、输入输出接口电路 (5)四、单片机的工作过程 (5)第四节单片机的应用 (5)一、工业过程控制中的应用 (5)二、生活中的应用 (6)三、智能仪表中的应用 (6)四、计算机网络及通信技术中的应用 (6)第五节基于单片机的数字频率计的设计思想 (6)第三章系统设计 (8)第一节设计要求 (8)第二节方案论证与比较 (8)第四章系统组成 (10)第一节系统的硬件设计 (10)第二节软件系统的设计 (13)第五章系统测试 (15)结束语 (17)谢辞 (18)参考文献 (19)附录 (20)第一章绪言51系列单片机一直作为单片机系列的主流产品，在其基础上形成8位，16位，32位等51单片机系列。
随着时代的发展，新的技术逐步引入，包括羚羊单片机系列，ARM单片机系列，PIC单片机系列，DSP单片机系列，CPLD可编程逻辑控制器件等等，然而51系列作为上一代的主流产品，已经推广和运用了十几年了，无论从基础学科学习上还是实际工业生产中，51系列单片机仍然保有其一席之地。
本设计以AT89C51单片机小系统作为核心器件，采用了等精度的测量方法，使用INA128和斯密特触发器对输入信号进行放大、整形，利用Keil C 编译环境对AT89C51进行编程，最终在数码管上显示出频率值。
第二章单片微型计算机概述第一节单片微型计算机定义和特点一、单片机的定义：所谓单片机微型计算机就是把CPU、寄存器、RAM/ROM、I/O接口电路集成在一块集成电路芯片上，构成一个完整的微型计算机。
二、单片机的特点：(一)集成度高、功能强微型计算机通常由中央处理器(CPU)、存储器(RAM, ROM)以及1/O接口组成，其各部分分别集成在不同的芯片上。
例如，大家熟悉的Z80微型计算机就是由Z80-CPU、存储器(RAM, ROM), PIO等芯片组成的，单片机则不同，它把CPU, RAM, ROM, I/O接口，以及定时器/计数器都集成在一个芯片上。
目前应用得最多的MCS-51系列单片机。
和微型计算机进行比较，单片机不仅体积大大减小，而且功能大为增强。
MCS-51系列单片机内的定时/计数器为16位，而Z80微型计算机只有8位，MCS-51系列单片机中不但有4个并行1/O接口，而且还有串行接口，且时钟频率可达12MHz。
(二)结构合理目前单片机大多采用Harvard结构。
这是数据存储器与程序存储器相互独立的一种结构。
而在许多微型计算机(如Z80, Inte18085, M6800等)中，大都采用两类存储器合二为一(即统一编址)的方式。
单片机采用上述结构主要有以下两点好处:①存储量大。
例如，采用16位地址总线的8位单片机可寻址外部64KBRAM 和64KBROM(包括内部ROM )。
此外还有内部RAM(通常为128字节)和内部ROM(一般为2-4KB )。
正因为如此，使用单片机不仅可以进行控制，而且能够进行数据处理。
单片机不仅设有监控程序，还可同时汇编、反汇编，具有高级语言以及各种函数库、子程序及图表。
因此单片机的功能大为加强，用户使用起来十分方便。
②速度快。
单片机由于主要用于工业控制方面，一般都需要较大的程序存储器，用以固化已调好的控制程序;而数据存储器的容量相对较小，主要用来存放少量的随机数据。
小容量随机存储器直接装在单片机内部，可使数据传送速度加快。
(三)抗干扰性强由于单片机的各种功能部件都集成在一个芯片上，特别是存储器也集成在芯片内部，布线短，数据大都在芯片内部传送，不易受到外部的干扰，增强了抗干扰能力，使系统运行更可靠。
(四)指令丰富单片机一般都有传送指令，逻辑运算指令，转移指令，加、减法运算指令等。
有些单片机还具有乘法及除法运算指令，特别是位操作指令十分丰富。
例如在MCS-51系列单片机中，专门设有布尔处理器，并且有一个专用的处理布尔变量的指令集。
指令集中包括布尔变量的传送、逻辑运算、控制转移、置位等指令，因而单片机能在逻辑控制、开关量控制以及顺序控制中得以广泛应用。
