图5.3 系统仿真图
输入信号为500HZ时，仿真如下：
图5.4 系统仿真图
输入信号为1KHZ时，仿真如下：
图5.5 系统仿真图
输入信号为8KHZ时，仿真如下：
图5.6 系统仿真图
输入信号为1MHZ时，仿真如下：
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图5.7 系统仿真图
输入信号为1.2HZ时，仿真如下：
图5.8 系统仿真图
从以上的仿真结果可以得出：在所测量的频率范围，频率越小仿真结果越精确，频率越高就会出现一定的误差，当频率超过1MHZ时，就仿真不出其正确结果。
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第六章减小误差措施及扩展方面
6.1减小误差措施
（1）选用频率较高和稳定性好晶振。如选24KHZ的晶振可使测量范围扩大，稳定性好的晶振可以减小误差。
（2）测量频率低的信号时，可适当调整程序，延长门限时间，减少原理上±1的相对误差。 （3）测量频率高的信号时，可先对信号进行分频，在进行测量。
6.2扩展方面
（1）预处理电路部分
在实际工作中，如若两级NPN放大管仍不能使放大作用明显，则可以再级联一个NPN放大管；或者采用放大能力更强的三极管或CMOS管代替。后一种思路虽然在价格上有所增加，但却减少了电路的复杂程度，并且在电路板一旦出现问题时，能尽最大可能的减少元器件的更换和连接线路的修改，非常方便和实用。 （2）增加电源部分
在上面数字频率计的设计工程中，使用的是外部干电池电源对单片机和其他电路供电，操作起来很方便，但有一个缺点是外部提供的电源准确度不是很高[14]。比如，单片机需要提供5V的标准电压，我们使用的干电池，由于使用时间过久或型号不同而使得提供的电压达不到5V或高于5V，这样使得电路不能在正常的状态下工作或损坏元器件。因此在原理图中，我们可以加入电源部分，采用元件7805或7809和整流电路对外来电压进行整流、限压，提供标准的5V电压给电路，这样就增加了硬件电路的稳定性和测试的准确性。
[14]赫建国，刘立新，党剑华.基于单片机的频率计设计[J].西安邮电学院学报，2003，8(3)： 31-34.
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6.3 功能上的完善
6.3.1增加键盘控制
通过按键实现数字频率计的测频率，周期，占空比，脉宽等各项功能。按不同的键起到不同的作用，也就是完成不同的功能。还可以根据按键数的多少来选择不同的键盘。所以我们可以从实际操作中知道键盘的扩展是非常方便的。
6.3.2实现自动量程转换
在测量频率时，软件编程也可以实现频率测量量程的自动转换。频率计每个工作循环开始时使用计数方法实现频率测量，测量完后判断测量结果是否具有2位有效数字，如果成立，将结果送去显示，本工作循环结束；否则将计数闸门宽度依次扩大10倍，继续进行测量判断，直到计数闸门宽度达到1s，这时对应的频率测量范围为100Hz～999Hz。如果测量结果仍不具有2位有效数字，频率计则使用定时方法实现频率测量。
6.3.3液晶显示器（LCD）进行数据的显示
LED显示管只能显示0～9和一些简单的英文字母，频率计的功能就受到极大的限制，而LCD显示管能够解决LED的不足，增强显示功能。LCD具有体积小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，因此广泛应用于各种仪表设备中去。LCD显示器主要有字符型和点阵型两种。
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结语
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。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，会被经常使用到。
本文介绍了一种基于单片机AT89C52制作数字频率计的设计方法。其测量原理非常简单，硬件电路制作方便，软件编程易于实现，所测得的频率范围较宽，精度较高，平均相对误差在0.34%左右，是在允许的测量误差范围内。此次设计的数字频率计达到了测量频率的目的，但在实际制作和测试过程中，由于自己知识有限，时间短和经验不足等原因，还是出现了一些问题和需要继续改进、完善的地方。比如：在制PCB板时，单面布线的布通率始终无法达到100%，因此焊接电路板时必须采用导线连接，测量时准确性受外部因素影响比不用导线连接时大，造成的测量误差就大些。在编写程序时，闸门时间没能准确地微调至1秒，致使测量的误差比理想的要大。由于单片机内部具有丰富的存储资源和强大的数据处理能力，因此采用单片机设计的数字频率计只需要改动很少的硬件部分就可以和其他的自动化仪表组成多功能控制系统，测量速度得到提高，用于连续测量的控制系统是非常有价值和意义的。
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