基于单片机的数字频率计设计 西南科技大学高等教育自学考试毕业论文
2 摘要
本方案主要以单片机为核心，主要分为时基电路，逻辑控制电路，放大整形电路，闸门电路，计数电路，锁存电路，译码显示电路七大部分，设计以单片机为核心，被测信号先进入信号放大电路进行放大，再被送到波形整形电路整形，把被测的正弦波或者三角波整形为方波。利用单片机的计数器和定时器的功能对被测信号进行计数。编写相应的程序可以使单片机自动调节测量的量程，并把测出的频率数据送到显示电路显示。
本设计以89C51单片机为核心，应用单片机的算术运算和控制功能并采用LED数码显示管将所测频率显示出来。系统简单可靠、操作简易，能基本满足一般情况下的需要。既保证了系统的测频精度，又使系统具有较好的实时性。本频率计设计简洁，便于携带，扩展能力强，适用范围广。
[关键词]单片机：运算；频率计；LED数码管 西南科技大学高等教育自学考试毕业论文
3 Abstract
The program mainly microcontroller as the core, are divided into time-base
circuit, the logic control circuit, amplifier shaping circuit, the gate circuit, the
counting circuit, latch circuit, decoding circuit most of the seven shows, design a
microcontroller as the core, the measured signal the first amplifier to amplify the
incoming signal, and then was sent to the waveform shaping circuit surgery, the
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 Frequency
Meter Based on Single Chip Mircrocompute
Abstract
Along 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.
毕业设计（论文）任务书
课题名称： 数字频率计的设计
学院（系部）： 机电工程系
专业 ： 电子信息工程三班
学生姓名：
学号 ：
＿＿月＿＿日至＿＿月＿＿日共＿＿周
指导老师（签字）＿＿＿＿＿＿＿
教学院长（签字）＿＿＿＿＿＿＿
目录
摘要 综述
第一章 引言
1.1课题的目的及意义
1.2国内外发展现状及研究概况 1.3设计的主要技术指标与参数
1.4设计的主要内容
第三章 单元电路设计
1. 数字频率计原理 2. 数字频率计的基本原理框图
3. 数字频率计的基本原理
4. 数字频率计的设计电路
5. 放大整形电路
6. 石英晶体振荡器和分频器 7. 计数译码显示电路
8. 控制电路
9. 数字频率计的电路图
10. 课程设计的总结与展望
1.1课题的目的及意义
数字频率计是用数字显示检测先好频率的仪器，是一些科研生产领域不可缺少的脉显仪器，被测信号可以是正弦波，方波，三角波或其他周期性变化的信号，经过改装，可以测量
脉冲宽度，精密数字式脉款测量仪，可以测量电容。如配以适当的传感器，可以对多种物理
量进行测试，比如机械振动的脉冲，转速，声音的频率以及产品的计时等等。因此，数字频
率计作为一种基础测量仪器到目前已有30多年的发展史，并且在工业测量中有广泛的应用。
本次设计的四位数显频率计是在基础理论和专业基础上，用十进制数字来显示被测信号频率的测量装置。通过对其的设计，使我巩固了所学的本专业基础理论、专业知识和基本技
能，增强了综合运用所学知识与技术独立分析问题解决问题的能力；对频率计的工作原理、
电子仪器的常用设计方法等有比较深入的了解；进而掌握应用计算机进行电子线路设计的基
本思想和方法。
1.2国内外发展现状及研究概况
当今社会，随着科技的进步，电子技术得到了飞速的发展与应用，数字系统的设计也有
了很大的进步，如今运行速度快，在功能更加 强大的基础上更加便于使用携带成了发展的
方向。60年代以来，在半导体器件和计算机技术发展的基础上，结合电测技术创造了完全新的数字式仪表。它在测试方法，原理，仪器结构和操作方法上完全与前面所讲的模式式仪表不同，产生了新型智能化仪表，它具有程序控制，信息存储数据处理和自动检修功能，使
1 数字电路课程设计报告
1)设计题目
简易数字频率计
2)设计任务和要求
要求设计一个简易的数字频率计，测量给定信号的频率，并用十进制数字显示，具体指标为：
1)测量范围：1HZ—9.999KHZ，闸门时间1s；
10 HZ—99.99KHZ，闸门时间0.1s；
100 HZ—999.9KHZ，闸门时间10ms；
1 KHZ—9999KHZ，闸门时间1ms；
2)显示方式：四位十进制数
3)当被测信号的频率超出测量范围时,报警.
3)原理电路和程序设计：
（1）整体电路
数显式频率计电路
（2）单元电路设计；
（a）时基电路
U1LM555CNGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2U2A74LS00DR110kΩR21kΩR35.1kΩR410kΩKey=A50%D11N1202CC11nFC2100nF1LED12VCC12V3C3100uF45670VCC时基信号时基信号
2 (b)放大逻辑电路
Q12N2219U1A74LS00DU1B74LS00DR110kΩR21mΩ原信号原信号放大信号2VCC12VU274LS90DQA12QB9QD11QC8INB1R916R927R012INA14R023U374HC138D_4VY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16~G2A4~G2B545VCC3时基信号时基信号D11N1202C67RR选通信号选通信号0
(c)计数、译码、驱动电路
U274LS90DQA12QB9QD11QC8INB1R916R927R012INA14R023U174LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11U374LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14~LT3~RBI5~BI/RBO41234678U4ABCDEFGCAU574LS90DQA12QB9QD11QC8INB1R916R927R012INA14R023U674LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11U774LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14~LT3~RBI5~BI/RBO4U8ABCDEFGCA141211109U974LS90DQA12QB9QD11QC8INB1R916R927R012INA14R023U1074LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11U1174LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14~LT3~RBI5~BI/RBO4U12ABCDEFGCA2018171615U1374LS90DQA12QB9QD11QC8INB1R916R927R012INA14R023U1474LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11U1574LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14~LT3~RBI5~BI/RBO4U16ABCDEFGCA26242322212827295131925接选通信号接选通信号30R时钟信号时钟信号R3132R1300ΩR2300ΩR3300ΩR4300Ω033034035036
