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单片机课程设计题目：数字频率计班级：电气073班姓名：杨艳萍学号： 200708953指导教师：苟军年设计时间： 2010.1.4评语：成绩讨论后独立思考完成。
一、中文摘要本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率，采用一个1602A LCD显示器动态显示6位数。
测量范围从1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波、锯齿波的频率。
以测量周期的方法对正弦波、方波、三角波的频率进行自动的测量。
二、引言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。
它的基本功能是测量正弦信号，方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
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，经常要用到频率计。
本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率。
输入信号通过放大整形电路整形为矩形波，然后进入单片机对矩形波的变化次数在1s内进行统计，由于频率是输入信号在1s内的变化次数，故所测到的统计次数即为被测信号的频率。
因为一个信号其频率不一定固定，故需重复上述步骤，以循环检测频率变化。
三、设计方案及原理本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率，以测量周期的方法对正弦波、方波、三角波的频率进行自动的测量。
采用一个1602A LCD显示器动态显示6位数。
测量范围从1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波、锯齿波。
具体为先将输入信号通过放大整形电路整形为矩形波，然后送入单片机，在1s内对矩形波的周期变化次数进行统计。
所谓“频率”，就是周期性信号在单位时间（1s）内变化的次数，故所统计到的次数即为被测信号的频率。
最后直接用十进制数字显示被测信号频率。
若信号其频率不稳定，则需重复上述步骤，以循环检测频率变化，取其平均值作为该信号的频率。
被测信号从输入端输入经三极管放大电路放大，再经由555电路组成的施密特触发器整形，将三角波、正弦波、锯齿波等信号变换成方波信号，便于计数。
第一章前言频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。
由于频率信号抗干扰性强，易于传输，因此可以获得较高的测量精度。
随着数字电子技术的发展，频率测量成为一项越来越普遍的工作，测频原理和测频方法的研究正受到越来越多的关注。
1.1频率计概述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。
它的基本功能是测量正弦信号、方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
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，经常要用到频率计。
传统的频率计采用测频法测量频率，通常由组合电路和时序电路等大量的硬件电路组成，产品不但体积大，运行速度慢而且测量低频信号不准确。
本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计，测量准确度高，响应速度快，体积小等优点[1]。
1.2频率计发展与应用在我国，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术的里程碑事件。
单片机作为最为典型的嵌入式系统，它的成功应用推动了嵌入式系统的发展。
单片机已成为电子系统的中最普遍的应用。
单片机作为微型计算机的一个重要分支，其应用范围很广，发展也很快，它已成为在现代电子技术、计算机应用、网络、通信、自动控制与计量测试、数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技术，应用范围十分广泛。
其中以AT89S52为内核的单片机系列目前在世界上生产量最大，派生产品最多，基本可以满足大多数用户的需要[2]。
1.3频率计设计内容利用电源、单片机、分频电路及数码管显示等模块，设计一个简易的频率计能够粗略的测量出被测信号的频率。
参数要求如下：1．测量范围10HZ—2MHZ；2．用四位数码管显示测量值；第二章系统总体方案设计2.1测频的原理测频的原理归结成一句话，就是“在单位时间内对被测信号进行计数”。
被测信号，通过输入通道的放大器放大后，进入整形器加以整形变为矩形波，并送入主门的输入端[3]。
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。
单片机原理课程设计报告题目：智能数字频率计设计专业：信息工程班级：信息111学号：***姓名：***指导教师：***北京工商大学计算机与信息工程学院1、设计目的（1）了解和掌握一个完整的电子线路设计方法和概念；（2）通过电子线路设计、仿真、安装和调试，了解和掌握电子系统研发产品的一个基本流程。
（3）了解和掌握一些常见的单元电路设计方法和在电子系统中的应用：包括放大器、滤波器、比较器、计数和显示电路等。
（4）通过编写设计文档与报告，进一步提高学生撰写科技文档的能力。
2、设计要求（1）基本要求设计指标：1.频率测量：0～250KHz；2.周期测量：4mS～10S；3.闸门时间：0.1S，1S；4.测量分辨率：5位/0.1S，6位/1S；5.用图形液晶显示状态、单位等。
充分利用单片机软、硬件资源,在其控制和管理下,完成数据的采集、处理和显示等工作,实现频率、周期的等精度测量方案。
在方案设计中,要充分估计各种误差的影响,以获得较高的测量精度。
（2）扩展要求用语音装置来实现频率、周期报数。
（3）误差测试调试无误后，可用数字示波器与其进行比对，记录测量结果，进行误差分析。
（4）实际完成的要求及效果1.测量范围：0.1Hz～4MHz，周期、频率测量可调；2.闸门时间：0.05s～10s可调；3.测量分辨率：5位/0.01S，6位/0.1S；4.用图形液晶显示状态、单位（Hz/KHz/MHz）等。
3、硬件电路设计（1）总体设计思路本次设计的智能数字频率计可测量矩形波、锯齿波、三角波、方波等信号的频率。
系统共设计包括五大模块: 主芯片控制模块、整形模块、分频模块、档位选择模块、和显示模块。
设计的总的思想是以AT89S52单片机为核心，将被测信号送到以LM324N为核心的过零比较器，被测信号转化为方波信号，然后方波经过由74LS161构成的分频模块进行分频，再由74LS153构成的四选一选择电路控制档位，各部分的控制信号以及频率的测量主要由单片机计数及控制，最终将测得的信号频率经LCD1602显示。
题目：简易数字频计简易数字频率计前言在电子测量技术中，频率是一个最基本的参量，对适应晶体振荡器、各种信号发生器、倍频和分频电路的输出信号的频率测量，广播、电视、电讯、微电子技术等现代科学领域。
因此，数字频率计是一种应用很广泛的仪器。
那么频率应该如何测量呢？根据频率的的定义我们可以知道，在一个标准一秒的时间内被测信号的脉冲个数就是它的频率，我们只要测出它的大小，就可以测出信号的频率了。
数字频率计是数字电路中的一个典型应用，实际的硬件设计用到的器件较多，连线比较复杂，而且会产生比较大的延时，造成测量误差、可靠性差。
而在设计中，我们常用学习软件来仿真设计，通过严格的测试后，能够较准确地测量方波、正弦波等各种常用的信号的频率。
在此次设计中我们经过网上搜索，查阅图书阅览室的有关书籍等途径，搜集了大量的资料。
经过我们对资料的分析整理，以及细心地设计，最终成功设计出了一台简易数字频率计，在我们付出了汗水之后总算是尝到了成功的甘甜。
我们的设计可能不是很完美，但是我们尽力去做了，如果有什么意见或建议，希望能多提出一些，我们会努力做到最好的目录第一章设计要求1.1整体功能要求1.2系统结构要求1.3测试指标第二章整体方案设计2.1算法设计2.2整体方框图及原理第三章输入电路的设计与调测3.1时基电路设计3.2时基电路的调测3.3放大整形电路的设计3.4放大整形电路的调测第四章控制电路的设计与调测4.1控制电路设计4.2逻辑控制电路的调测第五章显示电路的控制与调测5.1显示电路设计5.2计数电路和显示电路的调测5.3单位转换电路和小数点显示电路设计5.4报警电路设计第六章整体电路图及元件清单6.1整体电路图6.2整机原件清单第七章设计小结7.1设计任务完成情况7.2问题及改进7.3心得体会附录参考文献第一章设计要求1.整体功能要求频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波等周期信号的频率值。
2.系统结构要求数字频率计的整体结构要求如图1-1所示。
《单片机课程设计》设计报告设计题目：简易数字频率计系别：控制工程学院专业：自动化班级学号：姓名：指导教师：设计时间：简易数字频率计设计设计任务：采用A T89S52单片机测量实验室产生的方波脉冲频率，将待测频率接至T0引脚，测量方波频率并显示。
1.总体方案设计(1).设计思路本次课程设计是基于51单片机的频率计设计。
该课程设计是能实现精确测量频率。
由于计数器最大能计数的频率为f/24=460.8KHz。
本设计为了便于编程将最大测量频率限制在65536*7=458.752KHz。
如果超出最大频率数码管将显示------。
该设计通过定时器1定时1S，待测频率通过计数器0在1S内的计数值得出。
每1S显示一次待测频率值。
由于最大频率可达458.752KHz,而每次计数值最大只能达到65536，所以计数器0每产生一次中断，需要将计数值加65536，并给计数初值赋0重新计数，直到1S定时时间到。
计数值计算公式为（最后一次计数值+计数器0溢出次数*65536）。
将得到的计数值经处理后转换成BCD码分别在6个数码管上显示。
本次设计，利用了定时器，计数器，中断，查表，8255扩展端口等，设计出硬件电路。
最后在PROTEUS上进行仿真。
（2）.系统总体结构(2).芯片选择本设计主要采用A T89S52,8255A,74LS373,等构成测量系统。
74LS373芯片为了实现P0口的复用，应在P0口连上74LS373，通过锁存器输出A0,A1（连接到8255A）。
74LS373芯片为三态输出的锁存器。
当三态允许控制端OE为低电平的时候，Q0～Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。
当OE为高电平时，Q0～Q7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。
当锁存器允许端LE为高电平时，Q随数据D而变化。
当LE为低电平时，Q被锁存在已经建立的数据电平。
74LS245芯片74LS245是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。
单片机频率计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理，掌握其内部结构和功能。
2. 学生能掌握频率计的设计原理，理解并运用相关电路知识。
3. 学生能了解并掌握编程语言在单片机应用中的基本使用方法。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并搭建一个简单的单片机频率计电路。
2. 学生能编写程序，实现对频率计的功能控制，进行基本的数据测量。
3. 学生能通过实验过程，培养动手操作能力、问题解决能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对单片机及电子技术的兴趣，激发创新思维。
2. 学生能认识到单片机技术在现实生活中的应用价值，增强学以致用的意识。
3. 学生在课程实践过程中，培养严谨、细致的科学态度，提高对科学研究的尊重和热爱。
课程性质分析：本课程为实践性较强的电子技术课程，旨在通过单片机频率计的设计与实现，使学生在实践中掌握单片机技术的基本原理和应用。
学生特点分析：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子技术基础知识，具有较强的学习能力和动手能力，对实际操作有较高的兴趣。
教学要求分析：根据课程性质和学生特点，要求课程目标具体、可衡量，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和创新思维能力。
通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容围绕单片机频率计的设计与实现，结合以下章节进行组织：1. 单片机基础理论：介绍单片机的内部结构、工作原理和功能特点，重点讲解单片机的时钟系统、I/O口控制、中断系统等基础知识。
2. 频率计原理：讲解频率计的基本原理，包括信号发生器、计数器、时钟脉冲等组成部分，以及频率测量的基本方法。
3. 电路设计与搭建：指导学生运用所学知识，设计并搭建一个简单的单片机频率计电路，包括单片机选型、外围电路设计、元器件选型等。
4. 编程与调试：教授编程语言基础，如C语言、汇编语言等，指导学生编写单片机程序，实现对频率计的功能控制，并进行程序调试。
题目：基于51单片机的数字频率计目录第1节引言 (1)1.1数字频率计概述 (1)1.2频率测量仪的设计思路与频率的计算 (1)1.3基本设计原理 (2)第2节数字频率计（低频）的硬件结构设计 (3)2.1系统硬件的构成 (3)2.2系统工作原理图 (3)2.3AT89C51单片机及其引脚说明 (4)2.4信号调理及放大整形模块 (6)2.5时基信号产生电路 (6)2.6显示模块 (7)第3节软件设计 (11)3.1 定时计数 (11)3.2 量程转换 (11)3.3 BCD转换 (11)3.4 LCD显示 (11)第4节课程设计总结 (12)参考文献 (13)附录汇编源程序代码 (14)基于51单片机的数字频率计第1节引言本应用系统设计的目的是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识，以及查阅资料，培养一种自学的能力。
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，不断的学习，思考和同学间的相互讨论，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。
全能提高个人系统开发的综合能力，开拓了思维，为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。
1.1数字频率计概述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。
它的基本功能是测量正弦信号，方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
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，经常要用到频率计。
本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率，采用一个1602A LCD显示器动态显示6位数。
测量范围从1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波，时基宽度为1us,10us,100us,1ms。
用单片机实现自动测量功能。
课程设计报告课程名称：单片机课程设计报告题目：数字频率计学生姓名：所在学院：专业班级：学生学号：指导教师：2013 年12 月25 日课程设计任务书摘要以ATME单片机为核心，利用单片机的外部中断、定时器的计数模式和定时器的功能对信号发生器产生的脉冲频率进行计数。
且可以根据频率的不同，单片机控制选择测周法或者测频法对产生的脉冲波形进行计数，以进行更加精确的频率测量。
而且可以通过按键来进行频率测量方法的选择。
关键词：数字频率计；测频发；测周法；单片机目录、概述、方案论证1．总体方案2.测量方案选择 (2)三、硬件设计 (2)1.系统功能描述 (2)2.硬件电路设计方框 (3)3 •单片机各部分电路 (3)四、软件设计 (4)1.测频发 (4)2•测周法 (4)3•主程序流程图设计 (5)4. 程序设计 (14)五、课程与心得14六、参考文献15一、概述数字频率计是采用数字电路制成的实现对周期性变化信号的频率的测量。
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。
它的基本功能是测量正弦信号，方波信号以及其他各种单位时间内变化的物理量。
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，精度高，显示直观，所以经常要用到数字频率。
二、方案论证1总体方案本次设计包含硬件设计与软件设计两部分，根据设计任务要求，采用 AT89S52单片机，配置时钟电路，复位电路构成单片机最小系统，配置前置放大电路，人机对话通道中的键盘，数码管显示，从而构成设计要求的单片机应用测频系统，其结构框图如下图1-1所示：前置放大整形数码管显示键盘电路图1结构框图2.测量方案选择方案一：直接测频法。
直接测频法是把被测频率信号经脉冲形成电路后加到闸门的一个输入端，只有在闸门开通时间T (以秒计)内，被计数的脉冲被送到十进制计数器进行计数。
单片机系统课程设计报告专业：学生姓名：学号：指导教师：完成日期：2011年11月10日目录1 设计任务和性能指标 (1)1.1设计任务 (1)1.2性能指标 (1)2 设计方案 (1)2.1任务分析 (1)2.2方案设计 (1)3 系统硬件设计 (2)3.1单片机的最小系统 (2)3.2信号整形电路设计 (3)3.3分频电路设计 (3)3.4LCD液晶显示 (5)4 系统软件设计.......................................................................... 错误！未定义书签。
4.1主程序设计........................................................................错误！未定义书签。
5 调试及性能分析 (7)5.1调试分析 (7)5.1.1 软件调试 (7)5.1.2 硬件调试 (8)5.1.3 系统功能调试 (8)5.2性能分析 (9)6 心得体会 (9)参考文献 (9)附录1 系统原理图 (10)附录2 程序清单 (11)1 设计任务和性能指标1.1设计任务频率计是我们经常会用到的仪器之一，通常用来测量信号的频率或周期，与编码器配合也可用来测量旋转机械设备的转速。
用单片机的定时/计数器功能可以实现频率计的数字化、智能化，通过合理的硬件设计和软件编程使测量精度达到实用化要求。
1.2性能指标（1）测量频率范围10Hz～1MHz，量程可自己选择。
（2）精度：1%。
（3）被测信号可以是方波。
（4）显示方式为4位十进制数显示。
2 设计方案2.1任务分析频率的测量实际上就是在1秒时间内对信号进行计数，计数值就是信号频率。
用单片机设计频率计通常可采用两种方法：一是使用单片机自身的计数器对输入脉冲进行计数即得到频率值，或对输入脉冲进行周期测量，这种方法只能测量频率低于单片机时钟频率1/24以下的信号；二是在单片机外部使用计数器对脉冲信号进行计数，计数值再由单片机读取，这种方法适合于测量频率较高的场合。
《单片机技术》课程设计说明书数字频率计系、部：航空与机械工程系学生姓名：黄超群指导教师：江官星职称老师专业：机械设计制造及其自动化班级： 1281021班学号： 128102109完成时间： 2015年1月《单片机技术》课程设计任务书一、设计题目：数字频率计二、适用班级：1281021班三、指导教师：江官星四、设计目的与任务：学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
五、设计内容与要求设计内容1、数字频率计设计一个能够测量周期性矩形波信号的频率、周期、脉宽、占空比的频率计。
该频率计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态。
按频率测量键则测量频率；按周期测量键则测量周期；按脉宽测量键则测量脉宽；按占空比测量键则测量占空比。
设计要求1、以上课题为题，学生也可以自拟课题；2、编程语言：汇编或C51；3、计算机打印《单片机技术》课程设计说明书一份；4、设计时间：一周；5、实物制作；6、人员分组：四人一组四实物。
六、《单片机技术》课程设计说明书正文主要内容参照“《单片机技术》课程设计说明书正文主要内容”文件。
七、《单片机技术》课程设计说明书书写规范格式参照“《单片机技术》课程设计说明书书写规范格式”文件。
八、参考资料单片机原理及应用：基于Keil及Proteus/周淇，周旭欣主编.--北京：北京航空航天大学出版社，2014.1。
摘要本课程设计是一个基于单片机技术的数字频率计。
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。
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。
关键字：数字频率计；单片机；计数器；定时器；LED数码显示管目录1 频率计概述........................................................1.1数字频率计简介................................................1.2数字频率计的基本原理..........................................1.3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明...........................2 硬件系统的设计................................................2.2 硬件电路主要部分的介绍.......................................2.2.1数码管电路..............................................2.2.2 独立键盘电路............................................2.2.3复位电路................................................2.2.4 晶振电路................................................2.2.5 电源电路................................................2.2.6下载口电路 (7)2.2.7 AT89S52芯片............................................3 软件系统的设计....................................................3.1 使用单片机资源的情况.........................................3.2 软件系统各模块功能简要介绍 (9)3.3 设计原理简介 (9)3.4 软件系统程序流程框图.........................................4 设计误差分析及总结 (13)4.1 误差分析.....................................................4.2 频率计的使用说明.............................................4.3 实物的运行分析 (13)4.4 设计总结.....................................................5 软件系统程序清单..................................................1 频率计概述1.1数字频率计简介数字频率计又称为数字频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器，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。
它的基本功能是测量方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率，用单片机实现自动测量功能。
基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。
1.2数字频率计的基本原理数字频率计最基本的工作原理为：当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时，则被测信号的频率f=N/T（如图1所示）。
图1 频率测量原理频率的测量实际上就是在1s时间内对信号进行计数，计数值就是信号频率。
用单片机设计频率计通常采用的办法是使用单片机自带的计数器对输入脉冲进行计数；好处是设计出的频率计系统结构和程序编写简单，成本低廉，不需要外部计数器，直接利用所给的单片机最小系统就可以实现。
缺陷是受限于单片机计数的晶振频率，输入的时钟频率通常是单片机晶振频率的几分之一甚至是几十分之一，在本次设计使用的AT89C51单片机，由于检测一个由“1”到“0”的跳变需要两个机器周期，前一个机器周期测出“1”，后一个周期测出“0”。
故输入时钟信号的最高频率不得超过单片机晶振频率的二十四分之一。
根据频率检测的原理，很容易想到利用51单片机的T0、T1两个定时/计数器，一个用来定时，另一个用来计数。
1.3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明本次设计主要分成两大方面：硬件电路的设计和软件程序的设计。
硬件电路方面，采用单片机最小系统，便可实现课题要求。
程序的设计方面，本人采用汇编语言编写程序。
1.3.1 数字频率计总体方案设计 （1）方案比较方案一：本方案主要以单片机为核心，利用单片机的计数、定时功能来实现频率的计数并且利用单片机的动态扫描法把测出的数据送到数字显示电路显示。
其原理框图如图2所示：图2 单片机原理框图方案二：本方案主要以数字器件为核心，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。
其原理框图如图3所示：单片机数码管复位电路电源电路下载口电路晶振电路 独立键盘电路图3 数字电路原理框图（2）方案论证方案一：本方案主要以单片机为核心，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。
方案二：本方案使用大量的数字器件，被测信号经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号，其频率与被侧信号的频率相同。
同时时基电路提供标准时间基准信号，其高电平持续时间1s，当1s信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门，计数器开始计数，直到1s信号结束闸门关闭，停止计数。
若在闸门时间1s内计数器计得的脉冲个数为N，则被测信号频率Fx = NHz。
逻辑控制电路的作用有两个：一是产生锁存脉冲，是显示器上的数字稳定；二是产生清零脉冲，使计数器每次测量从零开始计数。
（3）方案选择比较以上两种方案可以知道，方案一的核心是单片机，使用的元器件少，原理电路简单，调试简单只要改变程序的设定值则可以实现不同频率范围的测试能自动选择测试的量程。
与方案一相比较方案二则使用了大量的数字元器件，原理电路复杂，硬件调试麻烦。
如要测量高频的信号还需要加上分频电路，价格相对高了点。
基于上述比较，所以选择了方案一。
2 硬件系统的设计2.1 硬件系统各模块功能简要介绍本次课程设计用到的硬件电路有七个部分组成（见表2和图2）电路图见附录A。
表2 硬件电路说明名称接法及功能说明AT89S52 单片机，硬件系统的核心处理器数码管电路共阳极，用于显示，P0为段控口P2为位控口电源电路用于接通+5V电源晶振电路给单片机提供时钟信号，12MHz复位电路采用按键电平复位独立键盘电路接P1口下载口用于给单片机下载程序2.2 硬件电路主要部分的介绍2.2.1数码管电路图2 数码管电路如图2所示数码管电路采用了两个4位一体共阳数码管，P0口接为段控口，电阻的作用是限流，P2口为位控口控制三极管通和断，当其为低电平时三极管接通，相应的数码管显示。
2.2.2 独立键盘电路图2 独立键盘电路如图2，独立键盘电路采用按键低电平有效。
接P1口，P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
2.2.3复位电路图2 复位电路如图2，复位电路采用手动复位的方式，利用一个电容电压的不可突变性使得复位信号能够维持2个周期的高电平。
2.2.4 晶振电路图2－4 晶振电路如图2－4，当MCS-51内部的定时器/计数器被选定为定时器工作模式时，计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期产生一个脉冲使计数器增1，因此定时器/计数器的输入脉冲的周期与机器周期一样，输入脉冲的频率为时钟振荡的1/12。
当采用12MHz频率的晶体时，计数速率为1MHz，输入脉冲的周期间隔为1us。
当定时器/计数器用作计数器时，计数脉冲来自相应的外部输入引脚T0和T1。
当输入信号产生由1至0的负跳变时，计数器的值增1，对外部输入引脚进行采样。
2.2.5 电源电路图2－5 电源电路如图2－5，采用2种供电方式，一种为USB供电，另一种是外接12V电源。
