基于51单片机计频器.docx

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基于51单片机计频器

任务书

1.设计主要内容及要求

基于单片机的计频器的设计。

1）简要说明

设计出一个以单片机为核心的计频器。

此计频器完成测试输入信号的频率的功能。

2）任务和要求

设计一个计频器，该计频器基本功能：

完成测试输入信号的频率；其中设置一个按键，这个按键用来启动频率测试。

使用51单片机的定时/计数器的功能，外部扩展多个LED数码管显示器，要求累计每秒钟计数单片机的外部脉冲的个数，用LED数码管显示出来。

由于LED位数有限，假设只有4位数，范围为0000~9999，所以将技术所得数值区分为10000以下及10000~65535两种，若是10000以下，则直接显示；若是10000~65535，则显示“--nn”，代表nnHkz。

完成设计基本功能后思考使计频器更精细的改进方法。

3）训练目标

熟练使用Keil开发环境，具备使用C语言编写单片机程序的初步能力，通过完成本课题的软硬件设计，使同学们了解单片机实例的整个开发流程。

2.对设计说明书、论文撰写内容、格式、字数的要求

1）课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。

2）学生应撰写的内容为：

中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。

课程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。

应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。

3）说明书（论文）手写或打印均可。

手写要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。

4）课程设计说明书（论文）装订顺序为：

封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。

3.时间进度安排；

顺序

阶段日期

计划完成内容

备注

1

9.2

收集资料

2

9.3－9.6

完成题目硬件及软件的设计

3

9.9-9.11

完成软件和硬件的调试（实验室进行）

4

9.12

撰写课程设计说明书（论文）

5

9.13

答辩

中文摘要

简易计频器具有计算出频率的的功能，根据课程设计任务书要求，此设计中要求可以用LED数码管显示出来。

使用51单片机的定时/计数器的功能可以完成题目要求。

关键字89C52单片机数码管定时/计数中断

1方案设计

1.1总体框图

图1.1

1.2总体概括

计频器是由89C52单片机完成计算，再通过单片机控制数码管显示，单片机的启动与停止则由键盘控制。

键盘是由一个按键一端接地，一端连接单片机，按键按下时将单片机的一个管脚电平拉低，单片机接到低电平后程序运行，开始一秒钟定时，并在一秒内计数所接到的脉冲数，一秒钟结束后，将所得到的数运算，最后显示在数码管上

2方案详细

2.1各部分电路图与详解

2.1单片机最小系统电路设计

单片机最小系统主要有AT89C51，12M晶振，复位电路，下载电路等组成。

12M晶振的选取是由于其一个机器周期为一微秒，便于计算，误差相对较小。

图2.1单片机最小系统

2.2显示电路设计

显示由单片机控制，动态显示方式，单片机将数据一位一位送入，所以用到74LS373锁存器锁存以保存数据，用的是共阳极数码管，在程序编码时是低电平有效。

图2.2数码管显示电路

2.3程序设计

本程序是由C语言来完成

定义单片机控制口

sbitwei4=P0^0;

sbitwei3=P0^1;

sbitwei2=P0^2;

sbitwei1=P0^3;

定义启动位

sbitst=P1^4;

建立数组——共阳极数码管显示数代码0~9and-

ucharcodetable[]=

{0x3f,0x06,

0x56,0x4f,

0x66,0x6d,

0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,

0x40//代表-

};

主函数中包括对开始的控制及调用的各个函数

voidmain（）

{st=1;

while（st==1）;

InitTimer0（）;

if（flag==1）

count（）;

}

打开中断

voidInitTimer0（）

{TMOD=0x15;

   TH0=0;  

 TL0=0;

   TH1=0x4E;

   TL1=0x20;

ET0=1;//开计数器0中断  

ET1=1;//开定时器1中断   

EA=1;//开CPU中断 

TR0=1; 

TR1=1; 

显示程序

voiddisplay（intge,intshi,intbai,intqian）

{while

（1）

{

wei1=1;

P2=table[ge];

wei1=0;

wei2=1;

P2=table[shi];

wei2=0;

wei3=1;

P2=table[bai];

wei3=0;

wei4=1;

P2=table[qian];

wei4=0;

flag=0;

}

}

计算要输出的数据

voidcount（）

{while

（1）

{wan=shu/10000;

qian=shu%10000/1000;

bai=shu%1000/100;

shi=shu%100/10;

ge=shu%10;

if（wan>0）//当万位大于一时进行换位

{

shi=wan;

ge=qian;

bai=10;

qian=10;

}

display（ge,shi,bai,qian）;

}

}

当计数器满位时将显示数归零

  void to（void） interrupt 1 using 0 // 定时器0中断处理函数  

{ shu=0;

flag=1;

}  

定时中断

 void t1（void） interrupt 3 using 0  

{ 

    TH1=4E;

    TL1=20;

    timecount++;     

if（timecount==50）    

{ 

       TR0=0;//时间到，停止计数     

TR1=0;//T1停止计时     

timecount=0; 

shu=TH0*256+TL0

    flag=1;   } 

 }

3附录

3.1程序代码

#include

#defineuintunsighedint

#defineucharunsignedchar

sbitwei4=P0^0;

sbitwei3=P0^1;

sbitwei2=P0^2;

sbitwei1=P0^3;

sbitst=P1^4;

unsignedlongshu=0;

unsigned char timecount;//1s定时器计数变量

intflag=0;

intge=0,shi=0,bai=0,qian=0,wan=0;

ucharcodetable[]=//共阳极数码管显示数代码0~9and-

{0x3f,0x06,

0x56,0x4f,

0x66,0x6d,

0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,

0x40//代表-

};

voiddisplay（intge,intshi,intbai,intqian）

{while

（1）

{

wei1=1;

P2=table[ge];

wei1=0;

wei2=1;

P2=table[shi];

wei2=0;

wei3=1;

P2=table[bai];

wei3=0;

wei4=1;

P2=table[qian];

wei4=0;

flag=0;

}

}

//计算

voidcount（）

{while

（1）

{wan=shu/10000;

qian=shu%10000/1000;

bai=shu%1000/100;

shi=shu%100/10;

ge=shu%10;

if（wan>0）//当万位大于一时进行换位

{

shi=wan;

ge=qian;

bai=10;

qian=10;

}

display（ge,shi,bai,qian）;

}

}

//初始化

voidInitTimer0（）

{TMOD=0x15;

   TH0=0;  

 TL0=0;

   TH1=0x4E;

   TL1=0x20;

ET0=1;//开计数器0中断  

ET1=1;//开定时器1中断   

EA=1;//开CPU中断 

TR0=1; 

TR1=1; 

}

//主函数

voidmain（）

{st=1;

while（st==1）;

InitTimer0（）;

if（flag==1）

count（）;

}

  void to（void） interrupt 1 using 0 // 定时器0中断处理函数  

{  }  

 void t1（void） interrupt 3 using 0  

{ 

    TH1=4E;

    TL1=20;

    timecount++;     

if（timecount==50）    

{ 

       TR0=0;//时间到，停止计数     

TR1=0;//T1停止计时     

timecount=0; 

shu=TH0*256+TL0

    flag=1;   } 

 }

3.2总图

图3.2总电路图

3.3原件清单

名称

型号（或大小）

数量（个）

电阻

10K/220Ω

2

电容

22pF/10uF

2/1

石英晶振

12M

1

锁存器

74LS373

4

数码管

4

电源

5V

4

单片机

AT89C51

1

按键

1

表2.1