1、淮海工學(xué)院畢業(yè)論文學(xué)生用表本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)基于單片機(jī)數(shù)字頻率設(shè)計(jì)Research and design of Based on single chip microcomputer digital frequency學(xué) 院： 電子工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 電子信息工程 電子091班 學(xué)生姓名： 朱楠 學(xué) 號(hào)： 510920133 指導(dǎo)教師： 韓曉春（高級(jí)實(shí)驗(yàn)師） 2013年 6 月畢業(yè)設(shè)計(jì)中文摘要摘要:作為基本的參數(shù)的頻率決定了電參數(shù)量的許多的測(cè)量和結(jié)果， 因此,頻率測(cè)量對(duì)我們來(lái)說(shuō)有重要意義。測(cè)量頻率的方法有很多種, 其中具有使用方便、測(cè)量迅速, 以及便于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)的電子計(jì)數(shù)器測(cè)

2、量方法 可以作為頻率測(cè)量的重要手段 。現(xiàn)在普及的測(cè)量頻率的的方法有兩種, 直接測(cè)量頻率的方法和間接測(cè)量頻率的方法 （周期測(cè)頻法）如果需要測(cè)量頻率高的信號(hào)的話我們用直接測(cè)量方法, 如果要測(cè)量頻率低的信號(hào)可以用間接測(cè)量的方法 。本次的測(cè)頻設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用了以單片機(jī)AT89C52為核心的數(shù)字頻率計(jì)進(jìn)行，介紹了單片機(jī)控制，信號(hào)產(chǎn)生，數(shù)據(jù)選擇器選擇和LED的顯示組成等，由信號(hào)發(fā)生器，過(guò)零電路，數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)分別產(chǎn)生頻率，然后通過(guò)數(shù)據(jù)選擇器選擇，將被測(cè)的信號(hào)輸送到微計(jì)算機(jī)中，通過(guò)程序控制數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器計(jì)數(shù)，頻率送至數(shù)據(jù)選擇器74LS153和收發(fā)器74LS245,驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管顯示頻率值并分析了測(cè)量誤差并且

3、說(shuō)明方法來(lái)減小誤差。關(guān)鍵詞:單片機(jī);數(shù)字頻率計(jì);測(cè)頻;誤差2畢業(yè)設(shè)計(jì)外文摘要 Abstract: as the basic parameter of the frequency determines the electrical parameter measurement and the results of many of the quantity, so frequency measurement is important for us. Frequency measurement method has a lot of kinds, which is easy to use, measu

4、rement quickly, as well as the advantages of easy to realize automatic measurement process of the electronic counter measurement method can be used as important means of frequency measurement. Now popular method of measuring frequency has two kinds, direct measuring method and indirect method of mea

5、suring frequency of frequency (cycle) frequency measurement method for measuring high frequency signal words we use direct measurement method, if want to low frequency signal can be measured in indirect measurement method.The design frequency measurement system USES a single-chip computer AT89C52 as

6、 the core of digital frequency meter, and introduces the single-chip microcomputer control, data selector to choose and LED display, etc., will be measured signals to the microcomputer, the counting by program control digital clock signal generator, frequency selector 74 ls153 and sent to the data t

7、ransceiver 74 ls245, drive LED digital tube display frequency values and analyzes the error of measurement and description methods to reduce error. Keywords: Call System ，SCM ，AT89C51, Error目 錄1.緒論61.1引言：61.2實(shí)際可行性分析：62系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案和硬件設(shè)計(jì)步驟72.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：72.2總體設(shè)計(jì)方案：83.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)93.1單片機(jī)概述93.1.1 單片機(jī)的特征93.2 AT89C52單

8、片機(jī)的簡(jiǎn)介103.2.1 AT89C52介紹103.2.2 AT89C52主要性能參數(shù)103.2.3 AT89C52管腳說(shuō)明113.2.4 單片機(jī)最小電路133.3晶振電路143.5信號(hào)產(chǎn)生模塊：163.5.1信號(hào)發(fā)生器介紹：163.6四選一電路193.6.1數(shù)據(jù)選擇器的介紹；193.6.2數(shù)據(jù)選擇器74LS153203.7顯示模塊223.7.1數(shù)碼管介紹：22 3.7.3驅(qū)動(dòng)方式233.7.4七段四位數(shù)碼管介紹243.7.5顯示電路243.8電源電路264.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)：274.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：274.2系統(tǒng)初始化及工作過(guò)程294.2.1系統(tǒng)初始化：294.4數(shù)碼管顯示模塊：314.5測(cè)頻軟

9、件實(shí)現(xiàn)原理325系統(tǒng)仿真335.1 Keil軟件簡(jiǎn)介：335.1.1 keil運(yùn)行步驟335.2 protues介紹345.3 Protues和Keil聯(lián)合仿真345.4誤差分析38結(jié) 論38致 謝39參考文獻(xiàn)391.緒論1.1引言： 頻率測(cè)量在我們的生活中尤為的不可或缺。測(cè)量頻率的方法有很多種, 其中具有使用方便、測(cè)量迅速, 以及便于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)的電子計(jì)數(shù)器測(cè)量方法 可以作為頻率測(cè)量的重要手段 。電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率的方法有直接測(cè)量頻率的方法和間接測(cè)量頻率的方法 （周期測(cè)頻法）兩種。直接測(cè)頻法一般適應(yīng)來(lái)測(cè)量頻率高的信號(hào)頻率, 間接測(cè)頻法相反適應(yīng)于測(cè)量頻率低的信號(hào)頻率。本次的頻率測(cè)量

10、設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用了以單片機(jī)AT89C52為核心的數(shù)字頻率計(jì)進(jìn)行, 使用C語(yǔ)言進(jìn)行編譯，直接測(cè)量頻率的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量,完美的實(shí)現(xiàn)數(shù)字頻率計(jì)的測(cè)量和仿真。因?yàn)闇y(cè)量的設(shè)備和測(cè)量的方法決定了頻率測(cè)量所能達(dá)到的精度，所以對(duì)于我們的需要，不斷提高信息的傳輸和處理是當(dāng)務(wù)之急，并且使用更精密的測(cè)量技術(shù)來(lái)提高所測(cè)量頻率的精密度。直接測(cè)量頻率的方法較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是精密度不夠高。周期法是指將頻率差值倍增法和差拍法相結(jié)合的一種辦法，這個(gè)方法將參考信號(hào)和被測(cè)的信號(hào)經(jīng)過(guò)頻率差成倍的增加來(lái)擴(kuò)大被測(cè)信號(hào)的相位起伏，通過(guò)獲得信號(hào)并在低頻率的條件下用電子計(jì)數(shù)器多次進(jìn)行測(cè)量，可以在同樣的時(shí)間內(nèi)以較很少的成倍增加次數(shù)來(lái)到所測(cè)量值更高的精

11、密度。不過(guò)這個(gè)方法雖然簡(jiǎn)單，但是仍然有誤差出現(xiàn)。在需要使用電子的地方下，數(shù)字技術(shù)的使用仍然到處都是。供我們使用的大型家用電器、航船的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)、航空的雷達(dá)控制系統(tǒng)、醫(yī)院的緊急搶救系統(tǒng)等在使用的過(guò)程中都有數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)。 作為現(xiàn)在生活中通信設(shè)備測(cè)量系統(tǒng)中不可缺少的一種測(cè)量?jī)x器，數(shù)字頻率計(jì)不但要求電路所得的頻率信號(hào)的精確程度，穩(wěn)定的程度都高，更需要可以更容易的實(shí)現(xiàn)頻率的改變。 1.2實(shí)際可行性分析： 設(shè)計(jì)中所需的每一部分都可以找到相關(guān)的器件和技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)板技術(shù)在許多方面都有應(yīng)用。隨著現(xiàn)代社會(huì)電子產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，各種信號(hào)頻率的度量在研究方面和社會(huì)應(yīng)用中的用處日漸突出。對(duì)于頻率的

12、測(cè)量，以硬件電路為主體的模擬頻率計(jì)存在許多的限制，如量程切換、測(cè)量范圍、測(cè)量精度和功能的擴(kuò)展等方面 。以前的模擬頻率計(jì)對(duì)于現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展已經(jīng)不可能能滿(mǎn)足它的需求了，所以現(xiàn)階段隨著微型控制芯片在數(shù)字儀器中的大量使用，使得頻率計(jì)成了數(shù)字儀器發(fā)展的主要方向之一。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案和硬件設(shè)計(jì)步驟2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求： 電子計(jì)數(shù)器測(cè)頻的測(cè)量方法有兩種：1.直接測(cè)量頻率的方法（指在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)需要測(cè)量信號(hào)的脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行測(cè)量）；2.間接測(cè)量頻率的方法。本課題應(yīng)用Proteus軟件進(jìn)行原理圖的電路設(shè)計(jì)，運(yùn)用Keil軟件進(jìn)行程序的編輯、編譯工作，最后聯(lián)合仿真。通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)研究，可擴(kuò)充學(xué)生在等精度頻率計(jì)技術(shù)

13、領(lǐng)域的知識(shí)，綜合訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技能本課題應(yīng)用Proteus軟件進(jìn)行原理圖的電路設(shè)計(jì)，運(yùn)用Keil軟件進(jìn)行程序的編輯、編譯工作，最后聯(lián)合仿真。通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)研究，可擴(kuò)充學(xué)生在數(shù)字頻率計(jì)技術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)，從而訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行測(cè)頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1） 研究數(shù)字頻率計(jì)的工作原因和工作方法；（2） 對(duì)基于單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)的電路系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)；（3） 應(yīng)用proteus軟件對(duì)論文課題的原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì)；（4） 使用Keil軟件進(jìn)行軟件編程；（5） 用proteus設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)電路圖與keil軟件編寫(xiě)的程序進(jìn)行聯(lián)合仿真調(diào)試；設(shè)計(jì)技術(shù)要求：（1） 熟練使用proteus軟件、keil軟

14、件；（2） 選用適合的單片機(jī)和外圍的電路使仿真能夠?qū)崿F(xiàn)；工作要求:檢索10篇以上基于單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和proteus軟件方面的技術(shù)資料, 并按要求進(jìn)行設(shè)計(jì)所需要的工作。1.課題調(diào)研實(shí)習(xí)報(bào)告1份。2.與設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)文獻(xiàn)檢束報(bào)告1套。3.外文翻譯（包括原文和譯文）1套。4.開(kāi)題報(bào)告1份。5.設(shè)計(jì)報(bào)告即說(shuō)明書(shū) 1份。6.系統(tǒng)電路圖1份。7.電路仿真運(yùn)行數(shù)據(jù)1份。2.2總體設(shè)計(jì)方案 頻率計(jì)是采用數(shù)字電路制做而成并且還能夠?qū)崿F(xiàn)由信號(hào)的周期變化所產(chǎn)生的頻率進(jìn)行測(cè)量的一種儀器 ，也是我們常用的科研儀器，一般用于測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)周期信號(hào)的頻率值。本課題設(shè)計(jì)以AT89C52單片機(jī)為控制中心來(lái)設(shè)計(jì)一種數(shù)字

15、頻率計(jì)，用C語(yǔ)言進(jìn)行編譯，采用單片機(jī)的控制系統(tǒng)，結(jié)合數(shù)據(jù)選擇器，數(shù)碼管顯示器，寄存器等外圍元器件形成主要的的外圍電子電路，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻率和低頻率進(jìn)行等精度的頻率測(cè)量。根據(jù)上述分析，系統(tǒng)有1.單片機(jī)控制模塊。2顯示模塊3.電源模塊。數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊四個(gè)模塊構(gòu)成。由激勵(lì)源產(chǎn)生的待測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)選擇器的選擇進(jìn)入單片機(jī)并且開(kāi)始計(jì)數(shù)，然后利用它的內(nèi)部定時(shí)器T2進(jìn)行定時(shí)，通過(guò)顯示模塊的數(shù)碼管來(lái)記錄并顯示的所有數(shù)據(jù)。其基本框圖如下：按鈕控制信號(hào)選擇74LS245驅(qū)動(dòng)單片機(jī)AT89C52控制器四路數(shù)據(jù)選擇器74LS153選擇信號(hào)信號(hào)源產(chǎn)生待測(cè)信號(hào)時(shí)鐘電路七段四位數(shù)碼管顯示頻率復(fù)位電路圖1硬件設(shè)計(jì)基本框圖3.系統(tǒng)硬

16、件設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)概述 單片機(jī)又叫微型計(jì)算機(jī)，包括如CPU（中央處理器）、ROM（只讀存儲(chǔ)器），輸入/輸出的接口，RAM（隨機(jī)存儲(chǔ)器）、定時(shí)器（計(jì)數(shù)器）等幾個(gè)部件以及串行的通信接口等放置在一塊芯片從而構(gòu)成一個(gè)大規(guī)模的集成電路。又叫做“MCU”。 由于單片機(jī)主要的功能是控制的功能，隨著科技的進(jìn)步和需求，單片機(jī)芯片內(nèi)集成了許多的需要被測(cè)控的目標(biāo)的接口電路。這些已經(jīng)超出了傳統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的體系構(gòu)造，所以可以更加明確的反應(yīng)單片機(jī)的本質(zhì)名字應(yīng)是微型控制器。3.1.1 單片機(jī)的特征 單片機(jī)主要部件（1） CPU（中央處理器）它是單片機(jī)的最重要的部分，內(nèi)部含有控制器和運(yùn)算器。（2）存儲(chǔ)器單片機(jī)的存儲(chǔ)器可以放程

17、序或者數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器地址空間包括普林斯頓結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)的形式。哈佛（Harvard）結(jié)構(gòu)是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器完全的分開(kāi)，的一種尋址結(jié)構(gòu)。由于單片機(jī)一般需要內(nèi)存大的程序存儲(chǔ)器。80C51都是采用哈佛結(jié)構(gòu)。普林斯頓把程序和數(shù)據(jù)放置在存儲(chǔ)的空間。CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)，存儲(chǔ)單元可以是ROM或者RAM，用相同類(lèi)型的指令。（3）并行I/O口并行的I/O接口的作用是為了顯示單片機(jī)控制的功能，。它所具有的特點(diǎn)是，功能強(qiáng)，數(shù)量多、，可以有效的使用挑選輸入或輸出方式，另外并行I/O口可作為系統(tǒng)總線。（4）串行I/O口8位單片機(jī)都可提供全雙功能的串行I/O口，因而能和某些終端設(shè)備進(jìn)行串行通信 ，或者連接到

18、一些功能獨(dú)特的器件。（5）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器由于單片機(jī)需要精密的定時(shí)或者對(duì)外部程序計(jì)數(shù)，因而單片機(jī)內(nèi)部被設(shè)計(jì)了定時(shí)器/計(jì)數(shù)器電路，通過(guò)中斷，完成定時(shí)/計(jì)數(shù)自動(dòng)的處理。3.2 AT89C52單片機(jī)的簡(jiǎn)介3.2.1 AT89C52介紹 AT89C52的硬件結(jié)構(gòu)圖如下所示。其中包括CPU， RAM,定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串行通訊，和輸入輸出接口。串行通訊口RAMFLASHCPU輸入輸出接口計(jì)數(shù)器定時(shí)器時(shí)鐘 圖 2 單片機(jī)89C52結(jié)構(gòu)框圖3.2.2 AT89C52主要性能參數(shù) 一個(gè) 8位CUP中央處理器 一個(gè)晶振電路 應(yīng)用存儲(chǔ)器為8K 256KB片內(nèi)存儲(chǔ)器 3個(gè)16位定時(shí)器計(jì)數(shù)器 32條雙向I/O線 8個(gè)中斷

19、源 兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套和五個(gè)中斷源的中斷結(jié)構(gòu) 低功耗空閑和掉電模式3.2.3 AT89C52管腳說(shuō)明（1）電源引腳VCC：電源 電源接+5VGND：接地 電源接地端（2）I/O端口引腳， AT89C52有四個(gè)八位并行I/O引腳，總共32條I/O引接線。P0口：P0口是一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路的雙向I/O口。為多功能輸出口，當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，分時(shí)作用低8位地址總線和雙向8為數(shù)據(jù)總線，反過(guò)來(lái)，可以作為通用I/O接口。作為輸入時(shí)候應(yīng)先向端口鎖存器寫(xiě)入1，但在這種情況下，P0口需要接入一個(gè)上拉電阻。 P1口：P1口是一個(gè)上拉電阻在它內(nèi)部的的8位是準(zhǔn)雙向I/O口，長(zhǎng)作為通用I/O口接口。當(dāng)P1口工作時(shí)，

20、因?yàn)閮?nèi)部上拉電阻，輸出口將輸出電流ILL。 此外，不同與AT89C51的是，AT89C52不僅具有定時(shí)計(jì)數(shù)器T0，T1，還有一個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器T2，接在P1.0和P.1引腳上。它有定時(shí)/計(jì)數(shù)器和波特率發(fā)生方式。T2的具體如下表所示。 表1 P1.0和P1.1引腳功能特性 編程時(shí)，P1口接收低8位字節(jié)。 P2口：P2口是一個(gè)8位準(zhǔn)雙向I/O口的內(nèi)部帶有上拉電阻，屬于多功能口， 在有外接存儲(chǔ)器或者I/O接口時(shí)，系統(tǒng)的地址總線輸出高8位地址，與P0口的低8為地址組成16位的地址總線。在編寫(xiě)程序的時(shí)候，控制的信號(hào)和高8位的地址字節(jié)也輸送到P2口。 P3口：P3口為一個(gè)8位準(zhǔn)雙向I/O口，P3輸出緩沖級(jí)可吸

21、收或輸出4個(gè)邏輯電平。P3口除了當(dāng)做的I/O接口外，更加突出的是它的第二個(gè)功能，功能如下表所示。 在編寫(xiě)程序時(shí)，一些控制信號(hào)也發(fā)輸送進(jìn)入P3口。 RST：復(fù)位信函的輸入。晶振運(yùn)行時(shí)，RST引腳用高電平持續(xù)兩個(gè)個(gè)機(jī)器周期使單片機(jī)復(fù)位。VCC掉電時(shí)，這個(gè)引腳還可以接電源，從而保留RAM的數(shù)據(jù)。 ALE/：ALE是地址鎖存允許輸出信號(hào)，當(dāng)單片機(jī)CPU訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)候，ALE用于鎖存低8位地址。ALE高電平的時(shí)候，P0口出現(xiàn)地址信息。ALE下降沿來(lái)臨時(shí)，鎖存P0口上的地址信息。并出現(xiàn)指令和數(shù)據(jù)信息。單片機(jī)不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)指令時(shí)，ALE輸出的頻率為振蕩器的六分之一。ALE周期性的以此頻率發(fā)出正脈沖信號(hào)。

22、此引腳（）的第二功能是作編程輸入脈沖。 ：程序存儲(chǔ)器的允許是指外部程序存儲(chǔ)器的信號(hào)輸入端接地有效。在訪問(wèn)外程序存儲(chǔ)器時(shí)，有一個(gè)機(jī)器周期中的信號(hào)不出現(xiàn)。AT89C52從執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器代碼時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期被通過(guò)兩次，如果訪問(wèn)外程序存儲(chǔ)器，有一個(gè)機(jī)器周期中的信號(hào)不出現(xiàn)。：是片外存儲(chǔ)選用端，當(dāng)使用片外存儲(chǔ)器的時(shí)候說(shuō)明引腳接地。引腳接電源時(shí)，從內(nèi)部ROM開(kāi)始對(duì)程序存儲(chǔ)器 進(jìn)行訪問(wèn)。如果地址超過(guò)內(nèi)部容量，切換到外部RAM訪問(wèn)。該引腳第二功能是在單片機(jī)編程期間，此引腳接入21V編程電源VPP。 XTA L1：外接晶體引腳，該引腳接入CHMOS使用外部時(shí)鐘信號(hào)，XTA L2：外接晶體引腳，該引腳接入HM

23、OS使用外部時(shí)鐘信號(hào) 圖 3 AT89C52外部引腳圖3.2.4 單片機(jī)最小電路 單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路是能使單片機(jī)運(yùn)行的最簡(jiǎn)單的電路，這里我們采用的是AT89C52芯片，如圖所示，它內(nèi)部自帶8K的FLASH程序存儲(chǔ)器，一般情況下，這48K的存儲(chǔ)空間足夠我們使用，因此可以將AT89C52芯片的第31腳固定接電源。圖中的最小電路系統(tǒng)所用的元器件很少，時(shí)鐘部分由電容C1，C2和石英晶體振蕩器X1組成。而電阻R2，電容C3和按鍵組成復(fù)位電路。電路中的各個(gè)I/O全部留出來(lái)供用戶(hù)使用，但是使用P0口的時(shí)候需要加上上拉電阻。最小系統(tǒng)中的EA引腳接電源，因?yàn)樽钚∠到y(tǒng)沒(méi)有外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器，所以直接使用內(nèi)部的8KR

24、OM和256BRAM存儲(chǔ)器。圖4 單片機(jī)最小電路3.3晶振電路將AT89C52的反向放大輸入端XTAL1和輸出端XTAL2與石英晶體震蕩器X1及兩個(gè)電容C1、C2按圖5所示形式連接起來(lái)。圖中由晶振、電容C1C2及片內(nèi)與非門(mén)（作為反饋、放大元件）構(gòu)成了晶振電容三角式的震蕩器，而震蕩信號(hào)頻率大小是和晶振頻率及電容C1、C2的容量有很大關(guān)聯(lián)，但主要還是由晶振頻率來(lái)決定，晶振的范圍在024MHz之間，電容C1、C2取值范圍則在530pF之間。根據(jù)實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)中采用12MHZ做系統(tǒng)的外部晶振。電容取值為30pF。圖5 晶振電路3.4.復(fù)位電路系統(tǒng)本設(shè)計(jì)單片機(jī)每次上電就會(huì)復(fù)位一次。如果單片機(jī)連續(xù)操作兩

25、個(gè)周期以上的高電平時(shí)，也會(huì)復(fù)位一次。如引腳RST一直是高電平，單片機(jī)就會(huì)保持循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。 單片機(jī)復(fù)位是另一個(gè)特征的CPU和系統(tǒng)從初始狀態(tài),一般復(fù)位模式主要是上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位按鈕等,本設(shè)計(jì)選用手動(dòng)按鈕復(fù)位模式。當(dāng)單片機(jī)通電后,電壓的電容器C3此時(shí)會(huì)很小,重置下拉電阻器R2的電容器C3并聯(lián)電壓接近電源電壓,相當(dāng)于RST是1(高水平),在這個(gè)過(guò)程中充電電容器C3 ，RST端口電壓下降緩慢,RST電壓下降到低于一定值,單片機(jī)內(nèi)部CPU從復(fù)位狀態(tài),由于電容器C3足夠大,可以保證RST 1有效時(shí)間大于24振蕩周期,CPU可以可靠復(fù)位。當(dāng)復(fù)位按鈕添加到避免事故不能可靠復(fù)位。當(dāng)復(fù)位按鈕按下電容器C3出院后

26、。當(dāng)放電電容器C3結(jié)束,RST端口是由R1和R2的分壓比。因?yàn)镽2 R1,所以RST高水平,CPU在復(fù)位狀態(tài),放手,在充電電容器C3,RST結(jié)束電壓降,CPU從復(fù)位狀態(tài)。R2的作用是限制按鈕按下瞬時(shí)放電電流的電容器C3,避免產(chǎn)生火花,為了保護(hù)按鈕觸電。21個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)如表特殊功能寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)A00HTMOD00HB00HTCON00HPSW00HTH000HSP07HTL000HDPL00HTL100HDPH00HTL100HP0-P3FFHSBUF不定1PXXX00000BSCON00H1E0XX00000BPCON0XXXXXXXB表3 特殊功能寄存

27、器復(fù)位后狀態(tài)圖6 復(fù)位電路3.5信號(hào)產(chǎn)生模塊：3.5.1信號(hào)發(fā)生器介紹：信號(hào)發(fā)生器由叫做信號(hào)源，是輸出各種電子信號(hào)的儀器，主要用在調(diào)試、測(cè)試電子電路、電子設(shè)備的參數(shù)。按信號(hào)波形信號(hào)發(fā)生器可分為正弦信號(hào)發(fā)生器、波形信號(hào)發(fā)生器、隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器和脈沖發(fā)生器四大類(lèi)。正弦信號(hào)的信號(hào)精度高、質(zhì)量高，尤其是可以輸出強(qiáng)度很弱的信號(hào)；它屬于一種標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)發(fā)生器。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生各種常用波形，如正弦波、三角波、方波等，但是精度不夠。脈沖信號(hào)發(fā)生器輸出脈沖波形；智能化的頻率合成器，可以產(chǎn)生任意波形。3.5.2信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)1、帶有外部掃描頻率并控制輸入接口是指頻率低的信號(hào)發(fā)生器所輸出的頻率可以由外部進(jìn)行控制

28、（有外部控制接口），外部控制頻率變化的電壓是0-5V，控制電流小于1mA。當(dāng)外部控制電壓在0-5V變化時(shí)，低頻的信號(hào)發(fā)生器可以輸出可以在100HZ到20KHZ之間變化。 2、內(nèi)部有掃描頻率并且輸出功能（）是指頻率低信號(hào)發(fā)生器具有從低頻開(kāi)始到高頻（或反之）自動(dòng)變化的功能即完成100Hz20KHZ中間所有頻率的變化過(guò)程。 。本課題設(shè)計(jì)了三個(gè)頻率輸出，頻率1直接采用了數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)選擇器直接輸入單片機(jī)的P32接口進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)定時(shí)計(jì)數(shù)器接收當(dāng)前頻率并顯示在數(shù)碼管上。 由于正弦波激勵(lì)源或者三角激勵(lì)源波傳送的時(shí)候電路無(wú)法正常工作，二數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器激勵(lì)源可以產(chǎn)生信號(hào) 。所以我們需

29、要把波形轉(zhuǎn)換把正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)成時(shí)鐘方波信號(hào)，方案1 施密特觸發(fā)器轉(zhuǎn)換：方案2 遲滯比較器方案4 采用運(yùn)算放大器完成正弦波轉(zhuǎn)變到方波 這里的頻率2我們采用第四方案把正弦波轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲āＲ虼丝梢蕴砑恿艘粋€(gè)過(guò)零電路來(lái)實(shí)現(xiàn)正弦波到方波的轉(zhuǎn)換，正弦波信號(hào)源輸出正弦波信號(hào)輸送到運(yùn)算放大器LM833N的正端，信號(hào)源輸入的正弦信號(hào)通過(guò)與LM844N的負(fù)端也就是零電平進(jìn)行比較，由于LM833N的負(fù)端直接接地，所以他的參考電壓為0V，當(dāng)電壓如果大于0的話，LM833N輸出正電源+5V，如果輸入的正弦波信號(hào)小于負(fù)端也就是0V的話，那么LM833N輸出低電平0V，從而完成信號(hào)的整形。并把信號(hào)輸送到數(shù)據(jù)選擇器進(jìn)行選擇。圖

30、7 過(guò)零電路 頻率3我們直接選用一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)激勵(lì)源作為信號(hào)發(fā)生的初始端，由于數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)可以直接測(cè)量，所以直接通過(guò)數(shù)據(jù)選擇器選擇輸送到單片機(jī)中進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在顯現(xiàn)在LED中。3.6四選一電路 本課題需要一個(gè)四選一電路來(lái)挑選需要測(cè)頻的頻率的信號(hào)，在這里我選擇了常用的74LS153。數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率，通過(guò)按鈕挑選相對(duì)應(yīng)頻率并通過(guò)數(shù)據(jù)選擇器輸送到單片機(jī)CPU的I/O接口。3.6.1數(shù)據(jù)選擇器的介紹；數(shù)據(jù)選擇是指經(jīng)過(guò)芯片內(nèi)部挑選，把多個(gè)通道的數(shù)據(jù)集中到一起傳輸?shù)轿ㄒ坏墓餐ǖ乐小?shí)現(xiàn)該工作的電路為數(shù)據(jù)選擇器。它的作用是由地址碼控制，從多組數(shù)據(jù)中挑選一種輸出。它的作用等同于一個(gè)單刀多擲開(kāi)關(guān)選

31、擇多種輸入中的一種。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)選擇器有2選1，,4選1（74LS153）8選一，16選一等。圖8 4選1數(shù)據(jù)選擇器示意圖 圖9 74LS151引腳排列表4數(shù)據(jù)選擇器輸入輸出輸 入輸 出SA2 A1 A0Q100000000× × ×0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10D0D1D2D3D4D5D6D71012345673.6.2數(shù)據(jù)選擇器74LS153 如果把兩個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器連接在一起就形成一個(gè)雙四選一數(shù)據(jù)選擇器。74LS153的引腳排列如圖10，它的功能如表5圖10 74LS153引腳功能 1、2為兩個(gè)獨(dú)立的使能端

32、，；輸出端：Q1，Q0，公用的地址輸入端：A1.A0；兩個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端：1D01D3，2D02D3。(1)當(dāng)使能端1 (2)=1時(shí)，多路開(kāi)關(guān)被禁止，信號(hào)無(wú)輸出，Q=0.(2)當(dāng)使能端1 (2)=0時(shí)，多路開(kāi)關(guān)工作，根據(jù)地址碼A1、A0，把數(shù)據(jù)D0D3送到輸出端Q。如：A1A0=00，則選擇D0數(shù)據(jù)到輸出端，即Q=D0。 A1A0=01，則選擇D1數(shù)據(jù)到輸出端口，即Q=D1，。表5 74LS153功能表：選擇輸入數(shù)據(jù)輸出選通輸入輸出BAC0C1C2C3GYLLL×××LL××××××HLLL

33、H×××LHLH×L××LLLH×H××LHHL××L×LLHL××H×LHHH×××LLLHH×××HLH 本論文中，我們用74LS153作為數(shù)據(jù)選擇器來(lái)對(duì)三種信號(hào)產(chǎn)生源進(jìn)行三選1，圖11 74LS153圖中，使能端為1E,2E,1X0-1X3，2X0-2X3是數(shù)據(jù)輸入端， 1Y，2Y為輸出端，A,B為地址信號(hào)選擇端。三種信號(hào)產(chǎn)生源分別接到1x0,1x1,1x2,輸出端口，兩個(gè)選擇端接

34、到單片機(jī)的T2計(jì)數(shù)器中產(chǎn)生三個(gè)地址信號(hào)，然后由使能端口控制開(kāi)關(guān)的工作，使能端接低電平時(shí)候，電路才能工作，信號(hào)通過(guò)地址碼的狀態(tài)進(jìn)行選擇，然后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)選擇器輸出端送入單片機(jī)的P3.2接口，通過(guò)外部中斷進(jìn)行計(jì)數(shù)。圖12 信號(hào)產(chǎn)生模塊電路圖 3.7顯示模塊3.7.1數(shù)碼管介紹： LED有七段LED和八段LED，按連接方式LED分為共陽(yáng)極和共陰極數(shù)碼管。按顯現(xiàn)的位數(shù)來(lái)分則被分為一位、二位，四位LED； 全部發(fā)光二極管的正極連到一起就會(huì)形成公共陽(yáng)極(COM)的LED，它在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，共陰數(shù)碼管是指把全部發(fā)光二極管的負(fù)極接到一起形成公共陰極(COM)的LED，共陰數(shù)碼管在使用的時(shí)候要把

35、它們的公共極COM接地，當(dāng)某一部分發(fā)光二極管的陽(yáng)極接電源時(shí)，相應(yīng)二極管就發(fā)光，當(dāng)某一部分的正極為接地時(shí)，二極管就熄滅。 3.7.2數(shù)碼管結(jié)構(gòu)led（LED Segment Displays）是把許多個(gè)發(fā)光二極管連接在一起組成“8”字形狀的電子元器件，引線在它的內(nèi)部進(jìn)行連線。憑借LED的接法我們把它分為共陰數(shù)碼管和共陽(yáng)數(shù)碼管兩種，了解數(shù)碼管的這些特點(diǎn)有助于寫(xiě)程序，因?yàn)轭?lèi)型不一樣的LED，除了它的電路有不同之處，編程方法也不盡相同。圖 13 共陰極數(shù)碼管圖 14共陽(yáng)極數(shù)碼管圖15是兩種數(shù)碼管的內(nèi)部電路，不同的是電源極性，不過(guò)它們的發(fā)光原因相同。數(shù)碼管的顏色有紅色的，綠色的，藍(lán)色的，黃色的數(shù)碼管。圖

36、7是一個(gè)二位七段帶小數(shù)點(diǎn) 1DP引腳的LED數(shù)碼管 。圖8 引腳定義 每一個(gè)字母對(duì)應(yīng)代表一個(gè)二極管， DP則是小數(shù)點(diǎn). 圖15 LED數(shù)碼管引腳定義 圖16 10引腳的LED數(shù)碼管3.7.3驅(qū)動(dòng)方式數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式又有靜態(tài)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)兩種方式。 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)靜態(tài)驅(qū)動(dòng)又被叫做直流驅(qū)動(dòng)。數(shù)碼管顯示器在靜態(tài)顯示方式下，共陽(yáng)極和共陰極連接在一起接電源或者接地。每位的段選線“a,b,c,d,e,f,g,dp”與一個(gè)并行端口相連。N位的靜態(tài)顯示器要求有8*N個(gè)I/O接口線，所以占用資源比較多，不過(guò)它的優(yōu)點(diǎn)是程序編寫(xiě)比較簡(jiǎn)單，而且數(shù)碼管顯示的數(shù)字比較亮。動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)但是單片機(jī)中常用的顯示方法是動(dòng)態(tài)顯示數(shù)碼

37、管，在需要挑選的位數(shù)多的時(shí)候我們將選擇動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示來(lái)驅(qū)動(dòng)。為了使電路更加簡(jiǎn)單，需要的成本減小，在多位顯示的時(shí)候，所有位選線接在一起由一個(gè)4位I/O口控制，共陽(yáng)極和共陰極則有相應(yīng)的I/O的接口線控制。數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示需要兩個(gè)接口控制，一個(gè)來(lái)控制位選線，一個(gè)控制段碼選線，所有的位選碼都由一個(gè)I/O的接口控制，因此，在每個(gè)時(shí)間段，LED只能顯現(xiàn)同樣的字符，不過(guò)可以采用掃描顯示方式來(lái)顯示不同的字符。就是指在某一瞬間指使用一位顯顯現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的字符。在這個(gè)時(shí)間段，段3選控制的I/O接口在這個(gè)顯示位對(duì)共陽(yáng)極接電源，共陰極接地來(lái)保證顯現(xiàn)相對(duì)的字符，輪流下來(lái)，每一位都顯示這個(gè)位置的顯示字符，然后保存一段時(shí)間，造

38、成視覺(jué)的停留。 3.7.4七段四位數(shù)碼管介紹此次設(shè)計(jì)采用了7SEG-MPX4-CC,七段四位數(shù)碼管，它是一個(gè)共陰極數(shù)碼管。四位共陰極數(shù)碼管由四個(gè)單獨(dú)的數(shù)碼管組成，每個(gè)單獨(dú)數(shù)碼管都有一個(gè)公共端，不過(guò)所有的段選引腳串聯(lián)在一起共同使用一組段位線，其引腳圖如下：圖 17 七段四位共陰極數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖中12,9,8,6為公共端。3.7.5顯示電路上一模塊介紹了LED的顯示驅(qū)動(dòng)有動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)和靜態(tài)驅(qū)動(dòng)，本論文選用了動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是指單片機(jī)依次輸出字型，當(dāng)數(shù)碼管輸出一個(gè)字型的時(shí)候，所有數(shù)碼管都會(huì)接收到這個(gè)字型，不過(guò)位選端會(huì)決定哪一個(gè)數(shù)碼管是亮的，如果相應(yīng)的位選控制端開(kāi)打的話，那么對(duì)應(yīng)的LED就會(huì)亮，否則

39、就不會(huì)亮。這里我們選用一個(gè)74LS245作為驅(qū)動(dòng)芯片。驅(qū)動(dòng)器的輸入端通過(guò)排阻接到單片機(jī)的P0口，由于數(shù)碼管亮起來(lái)的最小的電路為5mA,但是單片機(jī)的P1.0輸出的電流不到1mA,為了保證數(shù)碼管能亮，所以必須接一個(gè)上拉電阻，這里我們選擇10K，由于供電電壓為5V，所以經(jīng)過(guò)上拉電阻輸出的電路達(dá)到5mA,通過(guò)的電流可以使數(shù)碼管發(fā)亮。74LS245的19腳稱(chēng)為使能控制端，當(dāng)19引腳為低電平時(shí)，它才傳輸數(shù)據(jù)，所以19腳接地。1引腳稱(chēng)為傳輸方向控制端，當(dāng)1引腳為高電平時(shí)，29引腳是輸入端口，1118腳是輸出端口；當(dāng)1引腳為低電平時(shí)，1118引腳是輸入端口，29引腳為對(duì)應(yīng)的輸出端口。本例電路的1引腳接低電平，

40、輸入與輸出采用的是后面一種方法。數(shù)碼管的共陰極接地，這種接法稱(chēng)為動(dòng)態(tài)方式。數(shù)碼以74LS245來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示器。它的內(nèi)部組成如圖10。 由8*2=16個(gè)三態(tài)門(mén)構(gòu)成。 圖18 74LS245內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能表74LS245是我們常用的芯片，它不具備鎖存的功能，但具備選出輸入和輸出的功能，所以可以作為擴(kuò)展I/O 輸入。另外74LS245同時(shí)作為總線芯片的另外一個(gè)特點(diǎn)是加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)的能力，從而提供更大的輸出電流可以直接用來(lái)驅(qū)動(dòng)光耦、發(fā)光管等元器件，也可以用于驅(qū)動(dòng)微型的繼電器。本課題就是用來(lái)它驅(qū)動(dòng)led數(shù)碼管。其原理圖如下：74LS245還具有雙向三態(tài)功能，可以把多個(gè)芯片的輸出并聯(lián)到一起而不受到影響。既可以輸出

41、，也可以輸入數(shù)據(jù)。（1）當(dāng)AT89C52單片機(jī)的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò)P0最大負(fù)載的時(shí)候，一定要接上74LS245或者其他總線驅(qū)動(dòng)器。（2） 當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，當(dāng)DIR=“0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸；（接收）當(dāng)DIR=“1”，信號(hào)由 A 向 B 傳輸；A,B如果是高阻態(tài)，CE為高電平。（3） （3）由于P2口輸出地址的始終是高8位，所以接口的時(shí)候 74LS245的三態(tài)控制端（/1G/2G）接地，P2口連接到驅(qū)動(dòng)器輸入線。P0口與74LS245輸入端相連,/E端接地，從而使數(shù)據(jù)保持現(xiàn)暢通。8051的RD和PSEN相連后接DIR，使得RD或PSEN有效，74LS245輸入其它的時(shí)間

42、處于輸出的狀態(tài)圖 19 顯示模塊電路3.8電源電路電源模塊是AC220V電源通過(guò)12V變壓器降壓變?yōu)锳C12V,經(jīng)整流橋整流為DC12V.在通過(guò)電容將電壓中尖峰，毛刺等干擾過(guò)濾掉，一部分+12V經(jīng)過(guò)濾波后經(jīng)三態(tài)穩(wěn)壓LM7805再過(guò)濾電壓得到+5V從而對(duì)其他電路和單片機(jī)來(lái)供電，這里的7805起到穩(wěn)壓作用，C1和C5分別輸出端和輸入端的濾波電容，R7為負(fù)載電阻。它的原理圖如下所示：圖20電源模塊4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)：4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 本課題根據(jù)模塊設(shè)置了系統(tǒng)軟件。整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)控制模塊，系統(tǒng)初始模塊，數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊，電源模塊，顯示模塊等模塊組成。頻率計(jì)開(kāi)始工作或者完成一次頻率測(cè)量的時(shí)候，都會(huì)進(jìn)行測(cè)

43、的量初始化。系統(tǒng)由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率，系統(tǒng)的初始化設(shè)置中斷控制和定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式。首先把定時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器初始化，然后等中斷事件。頻率計(jì)使用一個(gè)四位七段數(shù)碼管顯示頻率值。P0口作為數(shù)碼管的數(shù)據(jù)交換端口，P2口作為數(shù)碼管的位選擇端口。它的工作流程為: 首先定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器2 的計(jì)數(shù)寄存器清0 ,定時(shí)計(jì)數(shù)器T2計(jì)算出1m中內(nèi)外加其引腳的脈沖個(gè)數(shù)，然后按鈕和數(shù)據(jù)選擇器74LS153選擇脈沖通過(guò)P32口輸入單片機(jī)，定時(shí)器T0的數(shù)據(jù)寄存器THOHE TLO的值接到當(dāng)前頻率值。最后將頻率值拆為顯示數(shù)據(jù)通過(guò)驅(qū)動(dòng)74LS245顯示在數(shù)碼管上。本課題根據(jù)模塊設(shè)置了系統(tǒng)軟件。整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)控制模塊，初始化模塊，數(shù)

44、據(jù)產(chǎn)生模塊，電源模塊顯示模塊等模塊組成。頻率計(jì)開(kāi)始或完整的一次度量結(jié)束以后，系統(tǒng)軟件都對(duì)被測(cè)的頻率值進(jìn)行還原清0。頻率計(jì)的軟件流程圖如圖： 開(kāi)始系統(tǒng)初始化測(cè)量頻率頻率是否小于1KHZ N Y黃色指示燈亮計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)測(cè)量頻率值顯示測(cè)量數(shù)據(jù)圖20 頻率軟件流程圖4.2系統(tǒng)初始化及工作過(guò)程4.2.1系統(tǒng)初始化： 所謂初始化,是單片機(jī)上電,或要做一件事之前的準(zhǔn)備工作,比如鍵盤(pán)掃描,先定義變量,定義哪些變量.給變量賦什么初值.選定哪些口輸出輸入,等等.這不是固定化的.是根據(jù)實(shí)際電路和具體的算法而定的.程序也就兩部分構(gòu)成,聲明區(qū),也就所胃的初始化,下面的就是指令區(qū)。系統(tǒng)初始化子程序：void main()s

45、ys_init();/系統(tǒng)初始化函數(shù)while(1)key();/按鍵功能函數(shù)void ex0_irt() interrupt 0/外部中斷0函數(shù)f_1+;/產(chǎn)生中斷，頻率1計(jì)數(shù)加1void ex1_irt() interrupt 2/外部中斷1函數(shù)f_2+;/產(chǎn)生中斷，頻率2計(jì)數(shù)加1void timer0_irt() interrupt 1/定時(shí)器0溢出中斷函數(shù)TH0=0XFC;/重載初始值TL0=0X18;tim0_cnt+;/毫秒計(jì)數(shù)加1if(tim0_cnt=1000)/計(jì)數(shù)滿(mǎn)1Stim0_cnt=0;/計(jì)數(shù)值清零if(f_1<1000)led4=0;else led4=1;/把

46、頻率1分解給數(shù)碼管顯示seg_val0=f_1/1000;/分解千位seg_val1=f_1/100%10;/分解百位seg_val2=f_1/10%10; /分解十位seg_val3=f_1%10;/分解個(gè)位EX0=1;/打開(kāi)外部中斷0EX1=0; /關(guān)閉外部中斷1f_1=0;/計(jì)數(shù)值清零，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)seg_duan=0x00;/關(guān)閉數(shù)碼管顯示seg_display(); /數(shù)碼管顯示函數(shù)4.3按鍵功能模塊： 這里我們采用軟件消抖進(jìn)行消抖，如按下按鍵1，經(jīng)過(guò)按鍵消抖后 ，按鍵還原。按下1的話，時(shí)鐘信號(hào)輸出，1號(hào)等亮，2,3號(hào)等滅。等待按鍵松開(kāi)，還原系統(tǒng)初始化，繼續(xù)執(zhí)行下面操作，2,3號(hào)燈的

47、亮滅同一號(hào)等一樣。此處就不一一介紹了。按鍵功能模塊子程序： void key()/按鍵功能函數(shù)if(key1=0)/如果K1按下delayms(1);/按鍵延時(shí)消抖if(key1=0)/經(jīng)消抖后,按鍵還是按下的話，執(zhí)行下面的功能flag_1=1;/顯示頻率1標(biāo)志置1flag_2=0;flag_3=0;/顯示頻率2標(biāo)志置0while(key1=0);/等待按鍵松開(kāi)else if(key2=0)/如果K2按下delayms(1);/按鍵延時(shí)消抖if(key2=0)/經(jīng)消抖后,按鍵還是按下的話，執(zhí)行下面的功能flag_1=0;/顯示頻率1標(biāo)志置0flag_2=1;flag_3=0;/顯示頻率2標(biāo)志置

48、1while(key2=0);/等待按鍵松開(kāi)else if(key3=0) delayms(1); if(key3=0) flag_1=0;/顯示頻率1標(biāo)志置0flag_2=0;flag_3=1;/顯示頻率2標(biāo)志置1while(key3=0);/等待按鍵松開(kāi) 4.4數(shù)碼管顯示模塊： 數(shù)碼管顯示的段碼值為0到9，該作用是在定時(shí)計(jì)數(shù)器中斷服務(wù)子函數(shù)中完成的。此處74LS245作為數(shù)碼管靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)，74LS245的19腳稱(chēng)為使能控制端，當(dāng)該腳處于低電平時(shí)，74LS245才傳輸數(shù)據(jù)，所以19引腳腳與地線相接。1號(hào)引腳腳控制信號(hào)傳輸?shù)姆较颍?dāng)該腳接電源時(shí)，29引腳稱(chēng)為輸入口，1118引腳為的輸出口；當(dāng)

49、1號(hào)引腳接地時(shí)，29腳為對(duì)應(yīng)的輸出端，1118腳為輸入端，。本次電路的1引腳接地。顯示模塊子程序如下;void seg_display()/數(shù)碼管顯示函數(shù)static uchar i=0;switch(i)case 0:seg_duan=seg_tabseg_vali;w4=1;w1=0;i+;break;/顯示第1位數(shù)碼管case 1:seg_duan=seg_tabseg_vali;w1=1;w2=0;i+;break;/顯示第2位數(shù)碼管case 2:seg_duan=seg_tabseg_vali;w2=1;w3=0;i+;break;/顯示第3位數(shù)碼管case 3:seg_duan=s

50、eg_tabseg_vali;w3=1;w4=0;i=0;break;/顯示第4位數(shù)碼管default:i=0;4.5測(cè)頻軟件實(shí)現(xiàn)原理軟件的編寫(xiě)是基于電路原理圖來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這篇論文采用的是時(shí)鐘測(cè)頻法，基本依照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理在軟件進(jìn)行測(cè)頻。本論文的軟件語(yǔ)言我們使用了C語(yǔ)言編寫(xiě)，用keil軟件編譯成HEX文件載入原理圖的單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)仿真。5系統(tǒng)仿真5.1 Keil軟件簡(jiǎn)介： Keil一般適應(yīng)于51單片機(jī)系列。它的特點(diǎn)是性能優(yōu)越使用方便，Keil C51是德國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，提供了豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具Vision3、keil

51、C51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的軟件開(kāi)發(fā)提供了C語(yǔ)言環(huán)境，同時(shí)保留了匯編語(yǔ)言代碼高效、快速的特點(diǎn)。5.1.1 keil運(yùn)行步驟 建立一個(gè)新的工程：（1）點(diǎn)擊project菜單，點(diǎn)擊菜單中的new project按鈕，會(huì)看到彈出一個(gè)Windows文件對(duì)話窗口，選擇保存文件的位置，輸入工程文件的名字，本課題為“zhunan4”文件的 擴(kuò)展名為uv2，這就是KEIL uVision2項(xiàng)目文件擴(kuò)展名，然后單擊鼠標(biāo)選擇保存。以后我們可以直接點(diǎn)擊這個(gè)文件來(lái)調(diào)用先前做過(guò)的的工程。（2）選擇我們所需型號(hào)，keil一般都是使用51系列的單片機(jī)，選擇常用的Ateml公司的AT89C52。選擇過(guò)后，然后單擊確

52、定按鈕保存。新建一個(gè)源文件：（1），首先建立一個(gè)文件。（2）回到編輯界面后，單擊“Target1”前面的“+”號(hào)，然后在“Source Group1”單擊右鍵，彈出快捷菜單，選擇其中“添加文件到組”選項(xiàng)，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，尋找源文件，選中“zhunan4.c”單擊ADD按鈕，然后關(guān)閉文件窗口，完成成上面步驟后，我們就開(kāi)始編寫(xiě)程序。生成HEX文件： 單擊項(xiàng)目窗口上的“Target1”然后單擊菜單，工程“Targte1”屬性，對(duì)話框中的選項(xiàng)選擇默認(rèn)值。這里設(shè)置頻率值為12M，勾選生成“HEX”文件從而生成文件代碼。很快在窗口中就顯示HEX文件已經(jīng)到指定的文件夾中去 了，這樣我們就可用自己的Keil附帶的軟件去讀取并輸入到單片機(jī)中。編譯，調(diào)試和運(yùn)行。如果做單片機(jī)的話，這是必須的。單擊“工程”菜單，再在菜單中單擊“構(gòu)造目標(biāo)”選項(xiàng)，如果有錯(cuò)誤，則按照提示修改程序，編譯成功后，再單擊“debug”菜單下的“start/stop debug”，開(kāi)始調(diào)試。單擊菜單下的“go”按鈕，然后單擊“ stop go”按鈕，就可以看到執(zhí)行后的結(jié)果了。5.2 protues介紹 protues是一種進(jìn)行電路分析、仿真實(shí)物電路的一個(gè)軟件。由動(dòng)態(tài)器件庫(kù)，原理圖輸入系統(tǒng)，混合模型仿真器，高級(jí)圖形的研究，仿真處理器和PCB編譯六個(gè)部分組成的。是一個(gè)基于ProSPICE混合模型仿真，完整的系統(tǒng)軟