基于51单片机的数字频率计的设计

1 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进展，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讨论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，常常要用到频率计.传统的频率计采纳测频法测量频率，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。本次采纳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。2 频率计进展与应用在我国,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进展。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，进展也很快，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 系统总体设计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。由晶体振荡器产生的基频，按十进制分频得出的分频脉冲，经过基选通门去触发主控电路,再通过主控电路以适当的编码逻辑便得到相应的控制指令，用以控制主门电路选通被测信号所产生的矩形波，至十进制计数电路进行直接计数和显示。若在一定的时间间隔 T 内累计周期性的重复变化次数N，则频率的表达式为式：频率计数器严格地根据公式进行测频。由于数字测量的离散性，被测频率在计数器中所记进的脉冲数可有正一个或负一个脉冲的量化误差，在不计其他误差影响的情况下，测量精度将为： 应当指出,测量频率时所产生的误差是由 N 和 T 俩个参数所决定的，一方面是单位时间内计数脉冲个数越多时，精度越高，另一...