频率计的设计报告含详细原理流程图c语言程序proteus图等.docx
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频率计的设计报告含详细原理流程图c语言程序proteus图等
学校名称:
合肥工业大学
队员姓名:
田中贺,汤旭,梁植程,黄传帮,杨骜,刘伟,王佩,徐国瑞,周冀,王槐铭,贾根发,陈明,林仁斌,张卫强
2012年7月10日
基于52单片机的频率计
摘要:
以ATMEL单片机为核心,利用单片机的外部中断、定时器的计数模式和定时器的功能对信号发生器产生的脉冲频率进行计数。
且可以根据频率的不同,单片机控制选择测周法或者测频法对产生的脉冲波形进行计数,以进行更加精确的频率测量。
而且可以通过按键来进行频率测量方法的选择。
关键字:
AT89s52,外部中断、定时器的计数模式和定时器,测周法、测频法.
设计题目及要求:
(1):
被测频率fx小于110Hz采用测周法,显示频率XXX。
XXX;fx大于110Hz采用测频法,显示频率XXXXXX;
(2):
可利用键盘分段测量和自动分段测量;
(3):
可完成单脉冲测量,输入脉冲宽度范围是100微秒--0.1秒;
(4):
自由发挥其他功能。
(5):
要求有单片机硬件系统框图,电路原理图,软件流程图
一、原理:
1基本设计原理
运用单片机TO,T1计数功能来完成对输入信号的计数。
其T1为
计数器,T1为计时器.
为T1装入初值19466,定时300ms,重复20次即为1s,与此同时将同时计数的T0里的值取出,即为该频率信号1s的频率示数
2系统主要功能
利用单片机的T0,T1计数定时器功能,来完成对输入信号进行率计数,计数结果通过8位动态数码管显示出来,。
特点1,由开关控制启动。
特点2,可利用键盘分段测量和自动分段测量;
特点3,可以多次测量,自动刷新1s一次。
特点4,使用溢出标志T0count,防止20ms内计数超过65536次的频率信号溢出造成的示数错误
3.系统原理框图:
二频率计的硬件结构设计
1单元电路
(1)单片机电路:
(2)矩阵键盘
(3)数码管显示
(4)排阻(用于提高P0口电位)
(5)模拟的信号发生器:
2
数码管
AT89S52
键盘
信号发生器
三系统工作
原理
选择AT89S52单片机芯片,选用两位8段共阴极LED数码管实现频率显示,利用8279作I/O口扩展,连接数码管。
通过定时器1计时方式,定时器0计数方式,定时每秒钟对外部频率计数,把计数值在数码管上显示
四、软件设计
1程序流程图
开始
采集频率(1s内)
频率转换
十进制转换
数码管显示
Y
N
键盘控制选模式择
2程序设计:
/**********************************************
*器件名:
频率器;
*设计要求1:
被测频率fx小于110Hz采用测周法,显示频率XXX.XXX;fx大于110Hz采用测频法,显示频率XXXXXX;
*设计要求2:
可利用键盘分段测量和自动分段测量;
*设计要求3:
可完成单脉冲测量,输入脉冲宽度范围是100微秒—-0.1秒;
*设计要求4:
自由发挥其他功能。
*设计要求5:
要求有单片机硬件系统框图,电路原理图,软件流程图。
*功能说明:
频率计,利用T0计数模式测频率
*接线说明:
P2控制位选,P1控制段选
**********************************************/
#include〈reg52。
h〉
#defineSP2
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsigned int
uinttemp0,temp1,m,n,k,wei,num,t;
unsigned longinttemp;
unsignedlongintcount;
uchar codetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7f,0x6f,0x00}; //共阳数码管
/*延时*/
voiddelay(unsignedchardelaytime)
{
while(delaytime--);
}
/*数码管显示函数*/
void display()
{
S=0xfe;delay(5);P1=table[temp1/1000];delay(500);
ﻩS=0xfd;delay(5);P1=table[temp1/100%10];delay(500);
S=0xfb;delay(5);P1=table[temp1/10%10];delay(500);
ﻩS=0xf7;delay(5);P1=table[temp1%10];delay(500);
ﻩS=0xef;delay(5);P1=table[temp0/1000];delay(500);
ﻩS=0xdf;delay(5);P1=table[temp0/100%10];delay(500);
ﻩS=0xbf;delay(5);P1=table[temp0/10%10];delay(500);
S=0x7f;delay(5);P1=table[temp0%10];delay(500);
}
/*数码管显示函数1*/
voiddisplay1()
{
S=0xfe;delay(5);P1=~0x40;delay(500);
S=0xfd;delay(5);P1=~0x40;delay(500);
S=0xfb;delay(5);P1=~0x40;delay(500);
S=0xf7;delay(5);P1=~0x40;delay(500);
S=0xef;delay(5);P1=~0x40;delay(500);ﻩ
S=0xdf;delay(5);P1=~0x40;delay(500);
S=0xbf;delay(5);P1=~0x40;delay(500);
S=0x7f;delay(5);P1=~0x40;delay(500);
}
//—-----—-—--—-——---———初始化—-——-————-——--———--—--——---——--//
void inital()
{
TMOD=0x15;//字节寻址,00010101,T116位定时器(T0、T1定时模式,对内部机器周期计数),T016位计数器(T0、T1计数模式,对外部脉冲计数)
ﻩTH1=(65535—1000)/256;ﻩﻩﻩﻩﻩ //C/T置0则用作定时器(从内部系统时钟输入),置1则用作计数器(从T0/P3^4脚输入)
ﻩTL1=(65535-1000)%256;ﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩ////C/T置0则用作定时器(从内部系统时钟输入),置1则用作计数器(从T0/P3^5脚输入)
ﻩTH0=0;
ﻩTL0=0;
ET1=1;//开启定时器1中断,中断允许标志位
ﻩTR1=1;//开启定时器1,中断运行控制位
ﻩET0=1;//开启定时器/计数器0中断,中断允许标志位
TR0=1;ﻩ// 开启定时器/计数器0,中断运行控制位
ﻩIT0=1;//边沿触发方式
ﻩEX0=0;//外部中断0允许位
ﻩEA=1;ﻩ//开启CPU中断
}
//—-——-———--—--—-—-—键盘扫描-—--———-———————-——------——---//
void keyscan()
{
ﻩP0=0xfe;ﻩﻩﻩ//检测第一行
ﻩtemp=P0;
ﻩﻩtemp=temp&0xf0;
ﻩﻩwhile(temp!
=0xf0)ﻩ//初始列置高电平,行置底电平
ﻩﻩ{
ﻩdelay(5);//消抖
ﻩﻩtemp=P0;
ﻩﻩﻩtemp=temp&0xf0;
ﻩﻩﻩwhile(temp!
=0xf0)
ﻩﻩﻩﻩ{ﻩﻩﻩﻩ //确认按键按下
temp=P1;
ﻩﻩﻩﻩswitch(temp)
ﻩﻩﻩ{
ﻩﻩcase0xee:
num=7;
ﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩcase 0xde:
num=8;
ﻩﻩﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩcase0xbe:
num=9;
ﻩﻩﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩcase 0x7e:
ﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩ}
ﻩﻩﻩwhile(temp!
=0xf0)
ﻩﻩ{ﻩﻩ
ﻩﻩtemp=P0;ﻩ//检验是否释放
ﻩﻩﻩﻩﻩtemp=temp&0xf0;
ﻩﻩﻩﻩﻩ}
ﻩﻩ}
ﻩﻩ}
ﻩﻩP0=0xfd;ﻩ//检测第二行
ﻩﻩtemp=P0;
ﻩﻩtemp=temp&0xf0;
ﻩﻩwhile(temp!
=0xf0)
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩdelay(5);
ﻩﻩtemp=P0;
ﻩﻩﻩtemp=temp&0xf0;
ﻩﻩﻩﻩwhile(temp!
=0xf0)
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩtemp=P0;
ﻩswitch(temp)
ﻩﻩﻩ{
ﻩﻩﻩﻩﻩcase 0xed:
num=4;
ﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩﻩﻩcase0xdd:
num=5;
ﻩﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩﻩﻩﻩcase0xbd:
num=6;
ﻩﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩﻩﻩcase0x7d:
ﻩﻩbreak;
}
ﻩﻩﻩwhile(temp!
=0xf0)
ﻩﻩﻩﻩ{
ﻩﻩﻩﻩﻩtemp=P0;
ﻩﻩﻩtemp=temp&0xf0;
ﻩﻩﻩﻩ}
ﻩﻩ}
ﻩﻩ}
ﻩP0=0xfb;ﻩﻩ//检测第三行
ﻩtemp=P0;
temp=temp&0xf0;
ﻩwhile(temp!
=0xf0)
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩﻩdelay(5);
ﻩtemp=P0;
ﻩtemp=temp&0xf0;
ﻩﻩﻩwhile(temp!
=0xf0)
ﻩﻩﻩ{
ﻩtemp=P0;
ﻩﻩswitch(temp)
ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ{
ﻩﻩﻩﻩcase0xeb:
num=1;
ﻩﻩﻩﻩﻩbreak;
case0xdb:
num=2;
ﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩcase0xbb:
num=3;
ﻩﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩﻩﻩﻩcase 0x7b:
ﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩﻩ}
ﻩﻩﻩﻩwhile(temp!
=0xf0)
ﻩﻩﻩﻩﻩ{
ﻩﻩtemp=P0;
ﻩﻩﻩﻩﻩtemp=temp&0xf0;
ﻩ}
ﻩ}
ﻩ}
ﻩP0=0xf7; //检测第四行
temp=P0;
temp=temp&0xf0;
ﻩwhile(temp!
=0xf0)
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩdelay(5);
ﻩﻩﻩtemp=P0;
ﻩﻩﻩtemp=temp&0xf0;
ﻩﻩﻩwhile(temp!
=0xf0)
ﻩﻩﻩﻩ{
ﻩﻩﻩtemp=P0;
ﻩﻩﻩﻩﻩswitch(temp)
ﻩﻩﻩﻩ{
ﻩﻩﻩﻩcase0xe7:
ﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩﻩcase0xd7:
num=0;
ﻩﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩﻩcase0xb7:
ﻩﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩﻩﻩcase0x77:
ﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩﻩﻩ}
ﻩﻩwhile(temp!
=0xf0)
ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ{
ﻩﻩﻩﻩtemp=P0;
ﻩﻩﻩﻩﻩﻩtemp=temp&0xf0;
ﻩﻩﻩ}
ﻩﻩ}
ﻩﻩﻩ}
}
voidmain()
{
inital();
ﻩwhile
(1)
ﻩ{
keyscan();
ﻩif(num==2&&EX0!
=0)ﻩ//测频法
{
ﻩﻩEX0=0;
ﻩTR1=1;
ﻩTR0=1;
ﻩﻩcount=0;
}
ﻩif(num==1)ﻩﻩ//测周法
ﻩ{
ﻩﻩEX0=1;
ﻩﻩﻩTR0=0;
ﻩﻩ}
display();
}
}
//-—-—-—-—--——--———测周法-—------—--—--//
voidexter0()interrupt0
{
n++;
if(n==1) ﻩﻩﻩ //开始计时
ﻩ{
ﻩﻩTH1=(65535—1000)/256;
ﻩTL1=(65535-1000)%256;
TR1=1;
}ﻩ
if(n==2)ﻩ//停止计时
{
ﻩTR1=0;
temp=1000/(count+1);
ﻩtemp1=temp/10000;
ﻩﻩtemp0=temp%10000;
t++;
ﻩﻩif(temp0>111&&t>10)ﻩ//选择测频法
{
ﻩwhile(num!
=2)
ﻩﻩ {
ﻩﻩﻩkeyscan();
ﻩﻩﻩdisplay1();
}
ﻩt=0;
ﻩ }
count=0;
n=0;ﻩ
}ﻩ
}
//—--—————--—--—--—-———计数—--———-———-——-——--—------—-—//
voidcount0()interrupt 1
{
m++;ﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩ
ﻩTH0=0;
ﻩTL0=0;ﻩ
}
//——--—--——-—-—---—--—-定时——-—---———---——-—-—----———---//
void timer1()interrupt3
{
ﻩTH1=(65535—50000)/256;
TL1=(65535—50000)%256;
ﻩif(num==1||num==2)
count++;
ﻩ
ﻩif(num==1)ﻩﻩ//测周法
{ﻩ
ﻩ TH1=(65535-1000)/256;
ﻩ TL1=(65535—1000)%256;
ﻩﻩ k++ ;
if(k==1)ﻩ //防止TR1不断置0
ﻩﻩ {
ﻩﻩ EX0=1;
ﻩﻩﻩTR1=0;
ﻩ TR0=0;
ﻩﻩ }
}
ﻩ
ﻩif(count==20&&num==2)ﻩﻩ//测频法
ﻩ{
ﻩ count=0;
temp=m*65535+TH0*256+TL0;
if(temp〉=110)
ﻩ {
ﻩﻩﻩtemp1=temp/10000;
ﻩﻩﻩtemp0=temp%10000;
ﻩﻩm=0;
ﻩTH0=0;
ﻩﻩTL0=0;ﻩ
ﻩ }
ﻩelseﻩ //选择测周法
ﻩ {
ﻩﻩ
while(num!
=1)ﻩ
ﻩﻩ{
ﻩﻩ keyscan();
ﻩﻩﻩ display1();
}
}
} ﻩ
}
附录:
1.参考文献:
[1]杜洋工作室www。
doyoung。
com
[2] 21IC论坛
[3]谭浩强《C语言程序设计第二版》清华大学
[4]合肥工业大学电子创新实验室edc。
hfut。
edu。
cn
2.总电路图
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 频率计 设计 报告 详细 原理 流程图 语言 程序 proteus