基于单片机的简单数
字频计设计报告
课程设计名称： 现代电子实验
设计项目名称： 设计简单的数字频率计
专业班级： 电子信息科学与技术08级1班
参与量程数字频率计的设计要求如下：
显示位数：6位，最大显示999999。
自动量程要求:当计数器大于9999时(溢出)量程自动升高一档，输入被测电压:1Hz-1MHz方波或正弦波的幅度为10mv-3v(有效值)。
计过程测量原理：
原理图如如图1-1所示
频率测量部分：本设计方案还采用传统的测量方法，即单位时间内测量信号脉冲边缘（上升或下降边缘）。频率测量的硬件电路如图所示，主要由控制电路、单片机控制部分、计数和显示电路组成。单片机控制部分主要完成测量过程的控制、测量结果的处理和显示。单片机选用AT89C52，其中P.1(T1)用于信号。一次计数完成后，单片机计算计数值并发送8位。AT89C52 P用于和LED数码管
第一档测量范围为1Hz-100KHz
第二档测量范围为100KHz-1MHz
第三档测量范围为1MHz-10MHz
刷新时间为1S。
脉宽测量部分：定时器寄存器TMOD的D7位(GATE)特殊功能，当GATE只要是低电平时TCON中的TR0/TR1为1，计数器开始计数，当GATE在高电平时，计数器T0、T1计数运行控制位TR0、TR1为高仍不能计数，还需要INT0/INT由此可见，计数器工作的电平为高，当GATE=1和TR0/TR1=1时，计数器是否计数取决于INT0/INT一引脚信号， INT0/INT1从0到1开始计数，从1到0停止计数，可用于测量 INT0/INT脉冲宽度出现在一端。
原理图分解如下
放大整形电路
如图1-2所示
图1-2放大整形电路
其中，由集成操作放大器组成的反向比例操作电路大部分放大，放大倍数 Au=R4/R3=当然，这可以通过调整电阻来调整R3和R满足实际需要的4值。整形部分仅由一个与门构成，与门的一端接高电平，另一端接输入信号，当输入信号的幅值高于与门的阈值电压时，在与门的输出端将会得到高电平。相反，输出低电平，实现波形变换。下图为放大整形手术的模拟截图：
输入正弦波的振幅值为200mV，频率为10kHz，从上到下依次是原始信号、放大信号、整形手术信号：
分频电路
如图1-3所示
图1-3 分频电路
分频电路由两片74组成LS90、和一片74LS153实现单片机AT89C52初始时从P1.0和P1.1输出P1.1=0，P1.0=0，此时将从74LS153的output当端输出未经分频的信号时AT89C脉冲检测频率高于1000KHz时，置P1.1=0，P1.0=1，此时将从74LS153的output当端输出非常频信号时AT89C脉冲检测频率高于152MKHz时，P1.1=1，置P1.0=0，此时将从74LS153的output端输出通过100分频信号实现更大频率范围的测量。
下图为分频电路模拟截图：
输入信号为100Hz，原始信号，10分频后的信号，100分频后的信号。
显示和锁定电路
如图1-4所示
图1-4 显示和锁定电路
显示和锁定部分的电路由6片74组成LS由273和6个7段数码管组成，AT89C52将记录的数据分解为最高和次高……最低水平，然后分时送到数据总线P0口，再由P二口发出的锁定信号依次锁定，最后由数字管对应地显示每个锁定的数字，通过改变小数点AT89C52的P1.2、P1.3、P1.4.控制的原理类似于分频电路的控制，因此不再重复。
如图1-5所示
图1-2简易频率计电路图
频率测量部分：AT89C52单片机，
脉宽测量部分：当检测到脉宽测量按钮时(pwide)按下时，转到脉宽测量程序执行，并使用单片机定时/计数器进行测量。当检测到它时INT0引脚为高电平时，定时器开始计数(当晶振为12时，定时器可视为机器周期的计数MHz定时器接收每个脉冲的时间为1us)，当检测到下降边缘时，单片机响应中断，计数停止，AT89C52对计得的数量进行加工，送锁存器锁定，然后通过数字管读取锁存器显示测得的脉宽。
程序部分：
程序部分的设计主要与硬件电路相结合，以正确实现精度测量。整个系统软件的设计采用自上而下的模块化结构，将每个功能分为独立的模块，由系统的程序统一管理和执行。它主要完成测量、数据操作、显示等各种功能。主程序流程图如图所示
图1-3 主程序流程图测量频率
测频部分：
1.被测正弦信号频率为1Hz，幅值为200