图2.4 AT89C52引脚图
系统板上硬件连线:
(1)把“单片机系统”区域中的P0.0-P0.7与“动态数码显示”区域中ABCDEFGH端口用8芯排
线连接。
(2 把“单片机系统”区域中的P2.0-P2.7与“动态数码显示”区域中的
S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。
(3)把“单片机系统”区域中的P3.4(T0)端子用导线连接到“频率产生器”区域中的WAVE
端子上。
2.3数据显示电路
数据显示电路由限流电路和7段数码管组成???, 采用器件LED 显示器。LED 显示器的结构由发光二极管构成a、b、c、d、e、f和g 七段, 并由此得名。本设计中采用了六个七段数码管进行数据显示, 将六个数码管串接起来进行显示, 显示数据即是对频率计的测量结果。如图2.5所以:
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图2.5 显示电路图 其流程框图如图2.6所示。
开始 置段码、位选码初值 位选码左移1位 N 位选码送P2口 显示完? Y 段选码转字型码 指向下一个显示单元 返回 段选码送P0口 延时1ms 图2.6 LED动态显示流程图
要显示的数据以BCD码的方式存放在单片机RAM的存储单元中。首先将位选码、段选码初始化赋值,分别送单片机端口,通过查表将存储单元的数据送LED显示;调延时程序,指向下一个显示单元,直到所有位显示完退出。
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在通过软件实现动态显示的时候???,需要用到字型码查表图,现将表1列出下:
表1 七段LED显示器共阳极字型码
显示字符 g
f
e
d
c
b
a
dp
字型码 (共阴极)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F . 全亮 全灭
0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0
1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0
1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0
1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0
1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0
1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0
1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H 88H 83H C6H A1H 86H 8EH 08H 00H FFH
[6] 徐煜明,韩雁.单片机原理及接口技术[M].北京:电子工业出版社,2005.5
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2.4 软件设计流程图
本设计中软件流程如图2.7所示。为使图1所示流程能顺利地完成预期的功能, 在初始化部分, 计数部分, 4byte除法部分, 数据显示部分都分别设计了流程图???。完成信号的周期测量后, 需要做一次倒数运算才能获得信号的频率。为提高运算精度, 这里采用4byte定点算术运算, 需要自行编写4byte出发指令, 即组成4byte除法部分。
开始 入口 系统初始化 频率计数 显示
图2.7 软件设计流程图
第三章 频率测量原理
在电子技术中, 频率是最基本的参数之一, 并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,本次设计的频率测量系统以单片机AT89C52为核心, 采用C语言和直接测量方法, 成功地实现了宽领域, 高精度的数字频率计的设计和仿真。
3.1 测量频率的原理
在测量过程中定时/计数器T0和T1的工作方式设置,由图可知,T0是工作在计数状态下,对输入的频率信号进行计数,但对工作在计数状态下的T0,最大计数值为fOSC/24,由于fOSC=12MHz,因此:T0的最大计数频率为1mHz。对于频率的概念就是在一秒只数脉冲的个数,即
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为频率值。所以T1工作在定时状态下,每定时1秒中到,就停止T0的计数,而从T0的计数单元中读取计数的数值,然后进行数据处理。送到数码管显示出来。T1工作在定时状态下,最大定时时间为65ms,达不到1秒的定时,所以采用定时50ms,共定时20次,即可完成1秒的定时功能。
3.2 直接测频法
频率测量的基本原理如图3.1所示。
放大整形 时间闸门 计数器 显示 控制过程 晶体振荡
图3.1 直接测频法的原理框图
图中晶体振荡提供了测量的时间基准,经放大整形后的测量信号进入计数器进行计数,再由显示电路显示数据结果。
第四章 系统设计
4.1 功能实现
本次采用单片机设计的数字频率计主要实现以下几个功能:
(1)用6位数码管显示HZ、KHZ、MHZ三个频段的待测脉冲信号的频率值。 (2)频率测量范围从1HZ~1mHZ。
(3)能测量正弦波,三角波,锯齿波等多种波形信号的频率值。
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