单片机原理课程设计报告
题目:智能数字频率计设计
专业:信息工程班级:信息111学号:姓名:指导教师:
北京工商大学计算机与信息工程学院
f1、设计目的
(1)了解和掌握一个完整的电子线路设计方法和概念;(2)通过电子线路设计、仿真、安装和调试,了解和掌握电子系统研发产品的一个基本流程。(3)了解和掌握一些常见的单元电路设计方法和在电子系统中的应用:包括放大器、滤波器、比较器、计数和显示电路等。(4)通过编写设计文档与报告,进一步提高学生撰写科技文档的能力。
2、设计要求
(1)基本要求
设计指标:1频率测量:0~250KHz;2周期测量:4mS~10S;3闸门时间:01S,1S;4测量分辨率:5位01S,6位1S;5用图形液晶显示状态、单位等。充分利用单片机软、硬件资源在其控制和管理下完成数据的采集、处理和显示等工作实现频率、周期的等精度测量方案。在方案设计中要充分估计各种误差的影响以获得较高的测量精度。
(2)扩展要求
用语音装置来实现频率、周期报数。
(3)误差测试
调试无误后,可用数字示波器与其进行比对,记录测量结果,进行误差分析。
(4)实际完成的要求及效果
1测量范围:01Hz~4MHz,周期、频率测量可调;2闸门时间:005s~10s可调;3测量分辨率:5位001S,6位01S;4用图形液晶显示状态、单位(HzKHzMHz)等。
3、硬件电路设计
(1)总体设计思路
f本次设计的智能数字频率计可测量矩形波、锯齿波、三角波、方波等信号的频率。系统共设计包括五大模块主芯片控制模块、整形模块、分频模块、档位选择模块、和显示模块。设计的总的思想是以AT89S52单片机为核心,将被测信号送到以LM324N为核心的过零比较器,被测信号转化为方波信号,然后方波经过由74LS161构成的分频模块进行分频,再由74LS153构成的四选一选择电路控制档位,各部分的控制信号以及频率的测量主要由单片机计数及控制,最终将测得的信号频率经LCD1602显示。
各模块作用如下1主芯片控制模块单片机AT89S52内部具有2个16位定时计数器T0、T1,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时中断要求的功能。利用单片机的计数器和定时器的功能对被测信号进行计数。以AT89S52单片机为控制核心,来完成对各种被测信号的精确计数、显示以及对分频比的控制。利用其内部的定时计数器完成待测信号周期频率的测量。2整形模块:整形电路是将一些不是方波的待测信号转化成方波信号,便于测量。本设计使用运放器LM324连接成过零比较器作为整形r