基于单片机的频率计设计VIP免费

I[摘要]本设计采用的是脉冲宽度测量法实现对频率的测量，采用了MCS-51系列的单片机AT89C51和五个硬件电路。单片机片内有两个独立的16位定时计数器,对被测信号进行分频后送入单片机,由单片机内部时钟12分频的脉冲信号对其测量,将测量的结果,经过运算后通过LED数码管显示出来。本文设计的频率计就是基于上述设计思路，实现测量的数字化、自动化、智能化。[关键词]数字频率计；频率测量；周期测量；单片机控制II目录前言...............................................................................................11测量频率的方案及基本原理....................................21.1数字频率计的测量方案选取...............21.2测量频率的基本原理......................22频率计的整体设计思想及设计框图............42.1系统总体设计要求.............................42.2设计思想...........................................43系统的实现...............................................53.1硬件系统的组成...............................53．2软件系统的设计............................104被测信号的频率范围及其误差分析........134.1频率运算的基本方法...................144.2同步计数计时法...........................164.3连续采样的两种方法及其误差分析.174．4所测频率最大值fxmax.....................224．5所测频率最小值fxmin.....................225结论......................................................23参考文献..................................................24第1页共26页前言频率计是一种基础测量仪器，到目前为止已有30多年的发展史。一直以来，人们对频率计的特性主要有如下需求：（1）足够宽的频率测量范围；（2）高精度和高分辨率。精度是指测量的准确程度，即仪器的读数接近实际信号频率的程度，精确度越高测量越准确。分辨率表明很小的变化都能在仪器上显示出来，高分辨率可快速测出更小的漂移值和不稳定值。长期以来，人们测量频率的方法有两大种类：直接测量频率法，间接测量频率法。直接测量就是依据频率的定义对被测信号进行测量，即是单位时间内（通常是一秒）发出的脉冲个数，直接测量频率法在低频误差较大，不能满足设计要求。间接测量频率法有多种，较常用的是周期测量频率法和脉冲宽度测量法，实际上周期测量和脉冲测量方法基本相同，本论文就是用的脉冲宽度测量法实现对频率的测量，他的特点是测量迅速、灵敏，结构简单，精度高，误差小。单片机是一门发展极快,应用方式极其灵活的使用技术。它以灵活的设计、微小的功耗、低廉的成本,在数据采集、过程控制、模糊控制、智能仪表等领域得到广泛的应用。微电子技术和计算机技术的飞速发展,使得现代电子系统的设计和应用进入了一个全新的时代。高性能但结构简单的电子技术产品已经成为了市场的主体。频率的测量在生产和科研部门中经常使用,频率计在教学、科研、仪器测量、工业控制等方面都有较广泛的应用。也是一些大型系统实时检测的重要组成部分。采用单片机与频率测量技术相结合可大大提高频率计的自动化程度和灵活性,采用分频周期测量法可提高测频的精确度。本设计是对被测信号进行分频后送入单片机,由单片机内部时钟12分频的脉冲信号对其测量,将测量的结果,经过运算后通过LED数码管显示出来。本文设计的频率计就是基于上述设计思想。实现测量的数字化、自动化、智能化。众所周知，数字化、自动化、智能化已成为各类仪器仪表设计的方向,这里介绍一种用单片机控制的、全自动、数字显示的测量频率的方法。本论文基于单片机的频率计设计针对中高频的测量，该设计具有结构简单，价格低廉，使用方便，可靠性高，可自主更改测量频率范围，灵活性强等很多优点。1测量频率的方案及基本原理1.1数字频率计的测量方案选取频率测量方法很多，但常用的是直接测量法和间接测量法。直接测频法是依据频率的含义把被测频率信号加到闸门的输入端,只有在闸门开通时间T(以1s计)内,被测(计数)的脉冲送到十进制计数器进行计数。设计数器的计数值为N,则可得到被测信号频率为f=N。但是...