单片机数字频率计开题报告
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湖南人文科技学院本科生毕业设计档案材料题目(中文):基于单片机的数字频率计的设计学生姓名:龙小丽学号08417204系部:物理与信息工程系专业年级:电子信息科学与技术2008级指导教师:唐贤健辅导教师:谢莉湖南人文科技学院教务处制一、毕业设计开题报告书(一)选题的根据:1)本选题的理论、实际意义2)综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解在电子技术中,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系,因此频率的测量就显得非常重要。
数字频率计是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器,它的基本功能是测量正弦信号、方波信号、尖脉冲信号以及其他各种单位时间内变化的物理量,因此它的用途十分广泛。
在传统的生产制造业中,频率计被广泛的应用在生产测试。
用户通过使用频率计能够迅速的发现有故障的晶振产品,确保产品质量。
在计量实验室中,频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准。
在无线通讯测试中,频率计既可以被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准,还可以被用来对无线电台的调频信号和频率调制信号进行分析。
本论文主要研究如何用单片机来设计数字频率计。
因为在电子技术中,频率的测量十分重要,这就要求频率计要不断的提高其测量的精度和速度。
在科技以日新月异的速度向前发展,经济全球一体化的社会中,简洁、高效、经济成为人们办事的一大宗旨。
在电子技术中这一点表现的尤为突出,人们在设计电路时, 都趋向于用尽可能少的硬件来实现, 并且尽力把以前由硬件实现的功能部分, 通过软件来解决。
因为软件实现比硬件实现具有易修改的优点, 如简单地修改几行源代码就比在印制电路板上改变几条连线要容易得多, 故基于微处理器的电路往往比传统的电路设计具有更大的灵活性。
单片机就属于这一类设计电路,单片机因其功能独特和廉价已在全球有数千种成功的范例, 在国内也开发出了充电器、空调控制器、电子定时器、汽车防盗器、卫星接收机以及各种智能仪表等实用产品。
单片机课程设计报告题目:数字频率计院(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: ----- 2011 年 1 月 15 日摘要该系统以STC89S51单片机为核心, 应用单片机的运算和控制功能并采用LCD 显示器实时地将所测频率显示出来, 通过测量结果对比,分析了测量误差的来源,提出了减小误差应采取的措施。
频率计具有电路结构简单、成本低、测量方便、精度较高等特点,适合测量低频信号。
关键词:单片机,频率测量AbstractThe paper introduces one cymometer system Based on singlechip which applys the singlechip`s function of operation and control and displays the result by LCD. By comparing results, the source of measurement error is analysed, the measures are proposed for reducing errors. T he frequency meter has characteristics of simple circuit, low cost, easy measurement and high precision, it fits for measuring low frequency signals.Key words : Singlechip,frequency- measure引言 (1)1 课程设计概述 (1)1.1 课程设计任务及要求 (1)1.2 主要仪器 (1)1.3 数字频率计概述 (1)1.4 测频基本设计原理 (2)2 方案论证 (2)2.1 总体方案 (2)2.2 测频方案选择 (3)3硬件设计 (3)3.1系统功能描述 (3)3.2硬件电路设计框架 (3)3.3单片机部分 (4)3.4 放大整形部分 (4)3.5分频部分 (5)3.6 LCD显示和键盘部分 (6)4 软件设计 (6)4.1 主程序流程图设计 (6)4.2 子程序流程图设计 (7)4.2.1 显示程序 (7)4.2.2频率测量程序框图 (8)4.2.3 中断服务流程图 (8)5 系统调试 (9)5.1显示调试 (9)5.2键盘调试 (9)5.3前置放大整形调试 (9)5.4软件调试 (9)6结果分析与结论 (10)7总结 (10)参考文献 (11)附录 (12)引言:在工业生产、仪器仪表行业及实验教学中,经常会遇到频率的测量,我们经常使用的及目前市场上所售的频率测量装置,大多数是采用小规模集成电路及分离元件组成。
单片机开题报告范文随着单片机由于其较小的体积和很高的性价比,而在各种电子产品中受到广泛的应用和发展,单片机的研发人员也在不断的进行技术上的革新。
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单片机开题报告范文篇1:基于单片机数字频率计设计开题报告一、选题的依据及意义:本课题主要研究如何用单片机来设计数字频率计。
因为在电子技术中,频率的测量十分重要,这就要求频率计要不断的提高其测量的精度和速度。
在科技以日新月异的速度向前发展,经济全球一体化的社会中,简洁、高效、经济成为人们办事的一大宗旨。
在电子技术中这一点表现的尤为突出,人们在设计电路时,都趋向于用竟可能少的硬件来实现,并且尽力把以前由硬件实现的功能部分,通过软件来解决。
因为软件实现比硬件实现具有易修改的特点,如简单的修改几行源代码就比在印制电路板上改变几条连线要容易的多,故基于微处理器的电路往往比传统的电路设计具有更大的灵活性。
因为数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域必不可少的测量仪器,所以频率的测量就显得更为重要。
在数字电路中,频率计属于时序电路,它主要由具有记忆功能的触发器构成。
在计算机及各种数字仪表中,都得到了广泛的应用。
本课题采用的是直接测频式的频率计,设计原理简单、电路稳定、测量精度高,大大的缩短了生产周期。
二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述):由于当今社会的需要,对信息传输和处理的要求不断提高,对频率的测量的精度也需要更高更准确的时频基准和更精密的测量技术。
而频率测量所能达到的精度,主要取决于作为标准频率源的精度以及所使用的测量设备和测量方法。
目前,测量频频的方法有直接测频法、内插法、游标法、频差倍增法等等。
直接测频的方法较简单,但精度不高。
频差倍增多法和周期法是一种频差倍增法和差拍法相结合的测量方法,这种方法是将被测信号和参考信号经频差倍增使被测信号的相位起伏扩大,再通过混频器获得差拍信号,用电子计数器在低频下进行多周期测量,能在较少的倍增次数和同样的取样时间情况下,得到比测频法更高的系统分辨率和测量精度,但是仍然存在着时标不稳而引入的误差和一定的触发误差。
单片机数字频率计开题报告1. 研究背景在电子领域,频率是一个非常重要的参数。
频率计是一种测量电子信号频率的仪器,广泛应用于通信、电力、无线电以及科学研究等领域。
传统的频率计通常由模拟电路实现,但随着单片机技术的发展,数字频率计逐渐成为主流。
2. 研究目的本文旨在设计并实现一个基于单片机的数字频率计,能够精确测量输入信号的频率,并通过显示器输出结果。
该频率计将有助于提高测量精度、简化操作流程,并具备一定的自动化能力。
3. 研究内容3.1 单片机选择考虑到频率计需要高精度的计数能力,本项目选用Atmel公司的AVR系列单片机作为控制核心。
根据需求分析,选择ATmega328P作为单片机主控芯片。
3.2 信号输入频率计的输入信号需要进行电平转换和滤波处理,以确保测量的准确性和稳定性。
本项目将使用信号调理电路对输入信号进行初步处理,并采用低通滤波器滤除杂散信号。
3.3 计数算法本项目将采用计数器算法来测量输入信号的频率。
通过使用单片机的计数功能,可以实时计数输入信号的周期数,并通过算法将其转化为频率值。
3.4 显示输出为了直观地显示测量结果,本项目将使用液晶显示器作为输出设备。
单片机将通过串行通信协议将测量结果发送给液晶显示器,以实现结果的实时显示。
4. 技术路线4.1 硬件设计根据项目需求和选择的单片机,设计输入信号调理电路和低通滤波器,以及液晶显示电路。
4.2 软件设计编写单片机的控制程序,实现输入信号的读取和处理、计数算法的运算以及输出结果的显示控制。
4.3 系统集成将硬件和软件进行集成测试,验证系统的可行性和稳定性。
5. 预期成果本项目预期能够设计并实现一个基于单片机的数字频率计,具有以下特点和性能:•高测量精度:能够精确测量输入信号的频率,误差控制在可接受范围内。
•简化操作流程:通过单片机控制,实现自动化测量,简化用户的操作流程。
•易扩展性:系统具备一定的扩展性,可以根据实际需求进行功能升级。
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:。
开题报告通信工程数字频率计设计一、课题研究意义及现状频率计又称频率计数器,是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器,频率测量的原理归结成一句话就是:单位时间内对被测信号进行计数。
在传统的电子测量仪器中,频率计的应用范围越来越广,它不仅可以测量普通的如正弦波信号的频率,在教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等领域也都有广泛的应用。
示波器虽然可以对信号进行频率测量,但缺点是精度较低,误差较大。
频谱仪虽然有也准确的测量频率和显示被测信号的频谱的优点,但它的测量速度比较慢,比较耗时间,也不能实时精确的捕捉到被测信号频率的变化情况。
但频率计却能够快速精确的捕捉到被测信号频率的变化,所以,频率计在各个重要的领域中被普遍使用到。
例如:在传统的生产制造企业中,频率计被广泛的应用在生产线的生产测试中。
当生产线中有故障的晶振产品时,频率计就可以快速准确的定位到发生故障的那件晶振产品,生产人员就可以及时的采取措施,以确保产品的质量保证。
在计量实验室中,频率计也可以对各种电子测量设备等产品的本地振荡器进行校准。
在无线通讯测试中,就可以用频率计对无线通讯基站的主时钟进行校准,还可以对无线电台的跳频信号和频率调制信号进行分析。
虽然目前使用的频率计产品很多,但基本上都是采用专用技术芯片(如ICM7240等)和数字逻辑电路组成,由于这些芯片本身的工作频率不高(如ICM7240仅有15MHZ左右),从而限制了产品工作频率的提高,远不能达到在一些特殊场合需要测量很高频率的要求,而且测量精度也收到芯片本身的极大限制。
随着社会的进步、科技的发展,频率计所测量的频率范围极影越来越大,精度也越来越高,但最重要的是如今的频率计已不仅仅是简单的用来测量频率和一些具有周期特性的频率:经过改装,做成数字式脉宽测量仪,就可以测量脉冲宽度;也可以经过改装后做成可以测量电容的数字式电容测量仪;还可以在电路中增加传感器,使之可以测量长度、重量、压力、温度等非电量的测量。
基于单片机的简易数字频率计设计报告课程设计名称:近代电子学实验设计项目名称:简易数字频率计设计专业班级:电子信息科学与技术08级1班图1-2放大整形电路其中,放大部分由集成运算放大器构成的反向比例运算电路实图1-4 显示、锁存电路显示、锁存部分的电路是由6片74LS273和6个7段数码管构目录第一章总论错误!未定义书签。
1.1 项目名称及承办单位 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2 编制依据及原则 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.3 主要建设内容 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.4 研究重点 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.5 研究结论 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
单片机数字频率计开题报告篇一:数字频率计开题报告武汉大学珞珈学院本科生毕业论文(设计)开题报告毕业论文(设计)题目数字频率计系统设计系:电子信息科学系学号: XX05060 姓名:一、论文选题的目的和意义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,并且与许多电参量方案、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。
在数字电路中,数字频率计属于时序电路,它主要由具有记忆功能的触发器构成,计算机及各种数字仪表中,都得到了广泛的应用。
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系,因此频率的测量就显得尤为重要。
测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有使用方便、测量迅速,以及便于实现测量过程自动等优点,是频率测量的重要手段之一。
为了实现智能化的技术,测频实现宽领域,高精度的频率计,一种有效的方法是将单片机用于频率计的设计中去。
单片机数字频率计以其可靠性高,体积小,价格低,功能全等优点,广泛的应用于各种智能仪器中,这些智能仪器校核以及测量过程的控制中,达到了自动化传统仪器中的开关和按钮被键盘所代替,测试人员在测量时只需按需要按的键,省掉了很多繁琐的人工操作,而采用lcd液晶显示器能够清楚明了的显示出测得的实验数据。
二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势研究现状: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。
对于抵挡产品要求使用操作方便,量程(足够)宽,可靠性能搞,低价格。
而对于中高档产品,则要求有高分辨率,高精度,搞稳定度,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,时域分析功能等等,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,但要真正完美的实现这些目标,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,功能不断地增加。
开题报告课题名称数字频率计课题来源自选课题类型AX 指导教师任宇芬学生姓名郭飞飞学号14 专业电子科学与技术(一)资料的准备:1.武俊鹏. 数字电路与可编程技术实验教程. 哈尔滨工业大学出版社. 20072.路勇. 电子电路实验及仿真. 清华大学出版社 20103.季建华. 智能仪表原理[M]. 山东教育出版社. 20044.赫建国等. 单片机在电子电路设计中的应用[M]. 清华大学出版社. 2005.5.康华光.电子技术基础(数字部分)[M]. 高等教育出版社. 19986.吴清平. 单片机原理与应用实例教程[M]. 海军出版社. 2008.7.张庆双.电源应用电路[M].机械工业出版社.20058.王为青.程国刚.Keil Cx51应用开发技术[M].人民邮电出版社.2006(二)设计的目的和意义:1.每一种产品开发时都应该少不了对信号的检测,而检测信号的频率也是其中重要指标之一。
本设计设计的目的就是要设计出一种高效,高精度,价格便宜符合广大群众要求的数字频率计。
2.随着电子信息产业的不断发展,信号频率的测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。
传统的频率计通常是用很多的逻辑电路和时序电路来实现的,这种电路一般运行缓慢,而且测量频率的范围比较小。
考虑到上述问题,本论文设计一个基于单片机技术的数字频率计。
(三)研究内容及思路1.系统分析与设计:对系统进行调研,详细分析系统,设计出基于单片机控制的高精度数字频率计。
2.实现系统的关键技术:信号放大整形电路;分频电路;单片机控制电路;数码管显示电路;电源电路。
(四)任务完成的阶段内容及时间安排1. 资料的准备、原理的掌握、开题报告等 5周2. 硬件的购买与制作 4周3. 软件的编写及调试 2周4. 作品整体测试 1周5. 论文答辩准备及答辩等2周(五)预期成果及表现形式:论文及实物(六)完成设计(论文)所具备的条件因素:熟练了解单片机在实际中的应用,熟悉单片机C 语言编程技术,有较强的动手能力,熟练查阅相关资料。
单片机数字频率计开题报告篇一:数字频率计开题报告武汉大学珞珈学院本科生毕业论文(设计)开题报告毕业论文(设计)题目数字频率计系统设计系:电子信息科学系学号: XX05060 姓名:一、论文选题的目的和意义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,并且与许多电参量方案、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。
在数字电路中,数字频率计属于时序电路,它主要由具有记忆功能的触发器构成,计算机及各种数字仪表中,都得到了广泛的应用。
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系,因此频率的测量就显得尤为重要。
测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有使用方便、测量迅速,以及便于实现测量过程自动等优点,是频率测量的重要手段之一。
为了实现智能化的技术,测频实现宽领域,高精度的频率计,一种有效的方法是将单片机用于频率计的设计中去。
单片机数字频率计以其可靠性高,体积小,价格低,功能全等优点,广泛的应用于各种智能仪器中,这些智能仪器校核以及测量过程的控制中,达到了自动化传统仪器中的开关和按钮被键盘所代替,测试人员在测量时只需按需要按的键,省掉了很多繁琐的人工操作,而采用lcd液晶显示器能够清楚明了的显示出测得的实验数据。
二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势研究现状: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。
对于抵挡产品要求使用操作方便,量程(足够)宽,可靠性能搞,低价格。
而对于中高档产品,则要求有高分辨率,高精度,搞稳定度,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,时域分析功能等等,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,但要真正完美的实现这些目标,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,功能不断地增加。
在测试通讯、微波器件或产品时,通常都是较复杂的信号,如含有复杂频率成分、调制的或含有未知频率分量的、频率固定的或变化的、纯净的或叠加有干扰的等等。
为了能正确地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。
微波计数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,但制造厂家都有各自的一套复杂的计数器的设计、使得不同型号的计数器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,并提供类似于频率分析仪的频幕显示,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。
发展趋势:数字电路制造工业的进步,使得系统设计人员能在更小的空间实现更多的功能,从而提高系统可靠性和速度。
现如今,数字频率计已经不仅仅是测量信号频率的装置了,用它还可以测量方波脉冲的脉宽。
在人们的生活中频率计也发挥着越来越重要的作用,比如用数字频率计来监控生产过程,这样可以及时发现系统运行中的异常情况,以便给人们争取时间处理。
除此之外,它还可以应用于工业控制等其它领域。
在传统的电子测量仪器中,示波器在进行频率测量是频率较低,误差较大。
频率仪可以准确的测量频率并显示被测信号的频谱,但测量速度较慢,无法实时的跟踪捕捉到被测信号的频率变化。
正是由于频率计能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化,因此频率计拥有非常广泛的引用范围。
在传统生产制造企业中,频率计被广泛应用在产线的生产测试中。
频率计能够快速的捕捉到晶体振荡器输出的频率变化,用于通过使用频率计能够迅速的发现有故障的晶振产品,确保产品质量。
在计量实验室中,频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准。
在无线通讯测试中,频率计既可以被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准,还可以用来对电台的跳帧信号进行分析。
对于频率计的设计目前也有专用芯片可以实现,如利用MAXIM公司的ICM7240来设计频率计。
但由于这种芯片的计数频率比较低,远不能达到在一些场合需要测量很搞的频率要求,而测量精度也受到芯片本身的限制。
提出的用AT8C52单片机设计频率计的方法可以解决这些问题,实现精度较高、等精度和宽范围频率计的设计。
三、论文的主攻方向、主要内容、研究方法及技术路线本设计主攻方向为以电子测量中的测频法、测周法、测相差法为基本原理,以相关计数法测频为主要实现手段,以设计高频宽低误差的时间测量系统为目标。
目的在于设计出一个高频宽(0.1Hz~20MHz),低误差(误差精度为10?6)的时间参数测量系统。
具体实现功能和技术指标如下:(1)频率测量a)测量范围信号:方波、正弦波幅度:0.5~5 V频率:0.1Hz~10MHzb)测试误差≤0.01%(最大闸门时间≤10s)(2)周期测量(技术指标及要求同频率测量)(3)周期脉冲信号占空比测量a)测量范围频率:1Hz~15kHz幅度:0.5~5V占空比变化范围:10%~90%b)测试误差≤1%(4)小信号放大和整形电路其中,频率测量、周期测量应实现电路实模型及相应软件的设计和调试,对于周期脉冲信号占空比测量应完成仿真电路设计。
四、毕业论文(设计)的进度安排第一阶段(2月21号~3月11号):阅读指定的电子测量的教材,详细了解时间参数测量的原理和误差来源,对论文中所涉及的各种测量方案以及测量的实现难点着重研读,打下理论基础。
查找相关资料,基本形成总体设计的框架。
第二阶段(3月12号~3月22号):选择测量方案,设计出基于电子计数器实现的频率测量系统,了解电子计数器的特性和设计中应注意的事项。
第三阶段(3月23号~4月15号):熟悉和掌握微处理器彷真平台的应用环境,搭建设计电路,编写测试软件完成对电路的功能与指标的测试和优化。
第四阶段:(4月16号~4月26号)在优化系统设计的同时撰写毕业设计论文。
第五阶段:(4月27号~5月18号)完成毕业设计论文的撰写,上交指导教师和评阅教师,反馈意见后修改论文。
第六阶段:(5月19号~5月25号)检查和修改论文以达到规范化的要求,准备答辩。
五、毕业论文(设计)应收集的资料及主要参考文献[1]. 蒋焕文、孙续. 电子测量(第二版). 中国计量出版社. 1998.5;[2]. 刘国林、殷贯西.电子测量.机械工业出版社. XX.1[3]. 孙焕根 .电子测量与智能仪器 . 浙江大学出版社. 1992[4]. 古天祥、王厚军等. 电子测量原理 . 机械工业出版社. XX.9[5]. 郭允、苏秉炜. 脉冲参数与时域测量技术. 中国计量出版社. 1989.10;[6]. 美D.霍布沙尔. 电子仪器的电路设计 . 科学出版社 . 1986.9[7]. 黄秉英. 时间频率的精确测量 (第一版).中国计量出版社. 1986.11[8]. 美Kevin Skahill. 可编程逻辑系统的VHDL设计技术 . 东南大学出版社.1998.9[9]. 高书莉、罗朝霞. 可编程逻辑设计技术及应用 .人民邮电出版社. XX.9[10]. 程云长、王莉莉. 可编程逻辑器件与VHDL语言 . 科学出版社. XX.9[11]. 陆玉新、傅崇伦. 电子测量 . 国防工业出版社 . 1985.12[12]. 刘克刚.复杂电子系统设计与实践.电子工业出版社,XX.6指导教师签名:年月日篇二:基于单片机的数字频率计的设计开题报告题目:基于单片机的数字频率计的设计1. 结合课题任务情况,查阅文献资料,撰写1500~XX 字左右的文献综述。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
(1)单片机的发展历史:从1946年第一台电子计算机问世到现在不过几十年历史,但它的发展与变化却极为惊人。
这几十年来,电子计算机的发展已经经历的四代:第一代为电子管数字计算机,其发展年代大约为1946年到1958年。
此时,计算机的逻辑元件采用电子管,主储存器采用磁芯、磁鼓,外存储器已经开始使用磁带,运行速度为每秒几千次到几万次。
用途则主要用于科学计算。
编写程序主要使用机器语言,后期逐渐发展了汇编语言。
第二代是晶体管计算机,其发展年代大约为1958至1964年。
晶体管代替了电子管作为计算机的逻辑元件。
第三代电子计算机开始采用中、小规模集成电路,其发展年代为1964至1971年。
到1971年出现了集成在一块大规模集成电路上的微处理器----微型计算机的核心。
一般认为第四代计算机的起点是70年代的中期以后,那时,大规模集成电路芯片开始用于一些中、大型计算机。
80年代则还是第四代计算机的年代。
在微处理器由低档向高档发展的同时,单片微型计算机也在不断的发展:1975年美国德州仪器(TI)公司推出TMS-1000,英代尔公司推出4004 4位单片机。
1980年代英代尔公司在MCS-48系列的基础上,又推出了高性能的MCS-51系列8位单片机。
1982年16位单片机问世后,又推出了MCS-96系列16位单片机。
而今32位单片机又以其强大的功能提供给应用者。
(2)目前单片机的发展状况:二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。
不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。
它由主机、键盘、显示器等组成。
还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。
这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。
顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。
因为它体积小,通常都安装在被控机械内部。
它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。
各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机、智能型电饭煲等。
随着集成技术的发展和广泛应用的迫切需要,单片机的发展十分迅速,其发展趋势具有以下特点:技术高新化、低功耗、宽电压、高速度、高可靠性、品种多样化。
(3)设计方案与论证:本次设计共包括单片数字频率计的硬件电路可分为:1)前置整形电路, 2)分频电路, 3)基准信号源, 4)单片机电路:单片机、数据选择器、键盘、状态指示,5)数字显示电路,稳压直流电源等。
由于频率计所测对象的电路参数各不相同, 而且输入信号大多数都不规则的或者是状态转换不明显, 因此要得出准确的频率数据就必须对输入信号进行整形, 通过整形电路, 把杂乱的信号转换成容易识别的信号, 从而确定频率数据。