毕业设计基于单片机的数字式频率检测装置设计 - 图文(4)

2019-03-15 18:11

指令5:光标或显示移位 S/C:高电平时移动显示的文字,低电平时移动光标。

指令6:功能设置命令 DL:高电平时为4位总线,低电平时为8位总线 N:

低电平时为单行显示,高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符,高电平时显示5x10的点阵字符。

指令7:字符发生器RAM地址设置。 指令8:DDRAM地址设置。

指令9:读忙信号和光标地址 BF:为忙标志位,高电平表示忙,此时模

块不能接收命令或者数据,如果为低电平表示不忙。

指令10:写数据 指令11:读数据

液晶显示模块是一个慢显示器件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平,表示不忙,否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址,也就是告诉模块在哪里显示字符,下表是DM-162的内部显示地址.

比如第二行第一个字符的地址是40H,那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢?这样不行,因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B(40H)+10000000B(80H)=11000000B(C0H)

3 软件设计

3.1 系统工作流程图 系统工作流程如图10

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图10系统工作流程图 3.1.1 T0的1s定时

本次设计选用定时器T0完成定时功能,选用方式1时最多也只能定时

65536?12/(11.0592?106)?71.1ms

显然不能满足定时1 S的要求,可以用下面这种方法解决:采用T0定时50 ,连续循环定时20次即可完成1 定时,用一个计数单元存放循环的次数,每一次循环单元自加1,当加到20次时则1S 定时到时。其程序流程图如图11所示。 3.1.2 T1的计数原理

设计中T1采用计数功能,需要注意的一个问题是,输入的待测时钟

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信号的频率最高可以达到460800Hz,但本设计的最高频率为计数器的最多计数65536次,显然当所输入的频率大于65536Hz的时候将无法显示,所以每当计数器T1溢出回零时产生中断,中断程序执行显示提示错误信息显示为00000Hz。其程序流程图如图12所示。

图11 12

3.2 软件工作原理

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图将整形后的波形送至单片机的T1计数器输入口,打开定时器0,初始化定时器0,将单片机的内部定时器T0定时为1S,此时T1输入口在1s内所计数到的脉冲个数即为该信号的频率。将该计数脉冲个数经单片机处理送至LCD显示。 3.3 软件处理方法

本频率计的设计以 AT89S52 单片机为核心 ,利用它内部的定时/ 计数器完成待测信号频率的测量 。单片机 AT89S52 内部具有 2 个 16 位定时/计数器 ,定时/ 计数器的工作可以由编程来实现定时 、计数和产生计数溢出中断要求的功能 。在构成为定时器时 ,每个机器周期加 1 (使用 12M Hz 时钟时 ,每 1us 加 1) ,这样以机器周期为基准可以用来准确定时1S。在构成为计数器时 ,在相应的外部引脚发生从 1 到 0 的跳变时计数器加 1 ,这样在计数闸门的控制下可以用来测量待测信号的频率 。外部输入每个机器周期被采样一次 ,这样检测一次从1 到 0 的跳变至少需要 2 个机器周期 (24 个振荡周期) ,所以最大计数速率为时钟频率的 1/ 24 ( 使用12M Hz 时钟时 ,最大计数速率为 500 KHz) 。定时/计数器的工作由相应的运行控制位 TR 控制 ,当 TR置 1 ,定时/ 计数器开始计数 ;当 TR 清 0 ,停止计数 。设计综合考虑了频率测量精度和测量反应时间的要求 。 4 实验结果与分析 4.1实验数据

为了衡量这次设计的频率计的工作情况和测量精度,本人对系统进行了多次测量。以南京电讯仪器厂生产的E312B型通用计数器为基准进行

[6]

19

了测试对比。测量数据如下表

E312B频率10 50 100 500 1000 5000 8000 1000测试值(Hz) 本设计频10 50 99 492 1001 5003 7995 9995 49973 率计测量值(Hz) 相对误差(%)

4.2实验结果分析

基于单片机直接计数脉冲,受单片机晶振频率的影响,外围电路与外部中断口接触良好问题,外界环境干扰等因素,故本频率存在一定客观和主观上的误差。经实际多次测试频率在小于1000Hz的时候最大相对误差达到1%,在1000Hz-65536Hz相对误差小于0.1%。

受本频率计的相对误差影响使得本频率计适合的场合受到一定的限制。但由于本频率计设计成本低、产品可模块化设计、电源直接使用干电池、体积小、使用时可随时随地移动、使用起来特别的方便,比起传统的频率计还是有非常大的使用价值和使用空间。 结 束 语

0 0 1% 0.40.1% 0.060.063% % % 0.05% 0.046% 0 50000 [7]

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