如何用8051 单片机做频率计数器

频率定义为每秒的周期数，也可以定义为周期经过的时间T”的倒数。我们将在这个项目中计算 8051 单片机端口 3.5 脉冲数，并显示在 1602 在液晶显示器上。即在8051的3.5端口测量信号的频率。我们在这里使用AT89S52 单片机，采样555 IC脉冲数在非稳态模式下演示。

所需组件：

8051单片机（AT89S52）

1602液晶显示器

频率源（555 定时器）

电位器

电路原理图：

555定时器方波脉冲发生器

使用 8051 的 TIMER 测量频率：

8051单片机 它是一个具有128字节的8位单片机RAM、4K字节的片上ROM、两个定时器，一个全双工串行口，四个八位端口。

AT89S52要将端口 3.5 配置为计数器需要 TMOD 寄存器值设置为 0x51。下图是TMOD 寄存器。

TRx：即TR0/TR1为TCON定时器在寄存器中的运行控制位置，相当于定时器的开关，设置1开始计时，设置0(清0)停止计时；

INTx：即INT0/INT1.外部中断引脚。

GATE ：当 GATE=1点，定时/计数器只在 INTx 高电平引脚 TRx 平时控制引脚高电。 GATE=0时，只要 TRx为了高电平，定时器将被启用。

C/T（Count/Timer）定时器/计数器切换开关：C/T=0为定时模式，C/T=1为计数模式；

M1和M0表示定时/计数器操作模式。

当 TMOD = 0x51 时，timer1 用作计数器和模式 1（16 位）运行。

关于8051定时/这里不展开计数器的内容，有兴趣请自己学习相关内容。

频率源为555定时器：

频率源应产生方波，最大振幅限制在5V，因为 8051 单片机的端口不能处理大于 5V 的电压。

模式1时，8051定时/计数器提供两个16位定时/计数器，计数范围为0-65535，计量存储在TH1 （高8位）和 TL1（低8位） 因为 TH1 和 TL1 存储限制寄存器，TH1 和 TL1 最多可以保存 65536 个计数。

在这个8051 在频率计项目中，使用555定时器在非稳态模式下产生可变频率方波。 IC 调整电位器可以改变产生的信号频率。

在这个项目中，Timer1 (T1) 对进入 8051单片机端口 3.5 计数脉冲数，计数值分别存储 TH1 和 TL1 在寄存器中 TH1 和 TL1 以下公式用于寄存器的值。

脉冲数 = TH1 * (0x100) TL1

在采用12 MHz单片机最大计数速度为0.5 MHz即500 kHz。

这个项目只计算在内 50 在毫秒内发生的脉冲数中，信号的频率被定义为每秒通过的周期数。转换如下：

f = 脉冲数* 20

代码说明：

对于1602 LCD 与 8051 我们必须定义单片机的接口 1602 lcd 连接到 8051 单片机引脚：

sbit rs=P2^7; //1602 lcd 的 RS 脚接 P2.7，

sbit rw=P2^6; //1602 lcd 的 RW 脚接 P2.6，

sbit en=P2^5; //1602 lcd 的 E 脚接 P2.5，

连接数据引脚 8051 单片机端口 0。

在程序中定义一些函数：

//delay延迟函数用于创建指定的延迟时间， void delay(unsigned int);  //Cmdwrt 函数用于向 1602 lcd 显示器发送命令 void cmdwrt(unsigned char);  //datawrt函数用于向 1602 lcd 发送数据的显示器。 void datawrt(unsigned char);

1602 LCD初始代码：清屏、显示光标、强制光标 1 行开头等：

for(i=0;i<5;i  ) {     cmdwrt (cmd[i]);     delay (1); }

8051定时/计数器初始化代码：

//将timer将操作模式设置为模式1， // 用于计数脉冲数。 TMOD=0x51;  //Timer0 定时器配置，模式设置为操作模式 用于产生延迟。 TL1=0;  //TH1 和 TL1 值设置为 0，以确保从 0 开始计数。 TH1=0;

定时器运行 50 ms。TR1=1 用于启动定时器，TR1=0 用于在 50 ms后停止定时器：

TR1=1; delay(50); TR1=0;

将 TH1 和 TL1 将寄存器中的计数值组合起来，乘以 20得到 1 秒内的总周期数：

Pulses = TH1*(0x100)   TL1; Pulses = pulses*20;

将频率值转换转换为单字节 1602 lcd 显示器显示：

d1 = pulses % 10; s1 = pulses % 100; s2 = pulses % 1000; s3 = pulses % 10000; s4 = pulses % 100000; d2 = (s1-d1) / 10; d3 = (s2-s1) / 100; d4 = (s3-s2) / 1000; d5 = (s4-s3) / 10000; d6 = (pulses-s4) / 100000;

将频率值的每个数字转换为 ASCII格式，并显示在 1602显示器上：

If(pulses>=100000)     datawrt ( 0x30   d6); if(pulses>=10000)     datawrt( 0x30   d5); if(pulses>=1000)     datawrt( 0x30   d4); if(pulses>=100)     datawrt( 0x30   d3); if(pulses>=10)     datawrt( 0x30   d2); datawrt( 0x30   d1);

向 1602 lcd 显示器发送命令：

该命令通过8051 单片机端口 0发送到1602 lcd。RS 命令写入低电平。RW 为低电平写作。 (E) 将高到低脉冲(下降边)应用于引脚的操作。

void cmdwrt (unsigned char x) {     P0=x;     rs=0;     rw=0;     en=1;     delay(1);     en=0; }

发送数据 1602 lcd：

通过数据8051 单片机端口 0发送到1602lcd。RS 命令写入高电平。RW 为低电平写作。（E）将高到低脉冲(下降边)应用于引脚的操作。

void datawrt (unsigned char y) {     P0=y;     rs=1;     rw=0;     en=1;     delay(1);     en=0; }

这就是我们如何使用它 8051 单片机测量任何信号的频率。