频率计课程设计.docx
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频率计课程设计.docx
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频率计课程设计
频率计课程设计
一、硬件电路设计
1)实验内容、完成的功能
1、设计一个频率计(包括高频和低频),要求用两个按键进行切换。
2、频率计要求用4为数码管显示,频率范围为(几khz到几十khz)单位为khz,或者是(10hz—1000hz)--做简单分析。
3、要实现动态检测
2)电路组成框图(划分电路部分)
3)各个部分的功能作用,与单片机的引脚
与单片机引脚:
4)详细电路原理图
二、软件设计
1)软件功能分析,程序划分
a)功能分析
利用按键进行切换测频方式,我就必须在主程序中进行按键判断,按下不同的键流向不同的测频程序。
无论是对于(几khz到几十khz的频率,我们采用定时器T0控制被测量计数器T1)。
还是对于(10HZ—1000HZ的频率,采用GATE门控位,TO计时,被测信号接到INT0来测周期,再求频率F=1/T)。
都应至少包括四个功能部分(初始化模块,中断程序,数据处理,分离显示)
b)程序划分
1主程序模块
进行按键判断和按键消抖。
2两种初始化模块
主要包括定时器T0和计数器T1(TMOD)或者INT0的初始化,赋初值,以及启动T0和T1,还有串行口设置。
3中断程序模块
我们直接采用T0对T1所记的数进行处理,因为只能显示四位,所以我们保留俩位小数,单位设计成KHZ,因此就可以对(几khz到几十khz)最后一位进行抛弃处理。
定时100MS,测出数据后直接调用BCD调整和分离显示子程序。
4数据处理
主要是对(几khz到几十khz)所测出来的频率进行BCD调整,因为只会用到四为,所以最高位可以抛弃。
对(10hz—1000hz)所测出来的时间(T)进行处理,用1000/T即为所测信号的频率,再调用BCD调整和分离显示子程序。
5分离显示
对于(几khz到几十khz)数据处理程序所测出来的压缩BCD码进行分离送显示,因为采用的是静态显示所以按从高位到低位的顺序送显示。
其中第二次送显示时要加上小数点(CLRACC.0)。
对于(10hz—1000hz)数据处理程序所测出来的压缩BCD码进行分离送显示,按从高位到低位的顺序送显示即可。
分离显示程序还包括了显示延时子程序和笔型码。
2)各功能模块的算法思想,资源分配,流程图
1主程序模块
完成按键判断。
P1.6-----测周法
P1.7-----测频法
2两法初始化模块
主要完成定时器和计数器的方式设置,以及初值设置和串行口的方式设置。
启动定时器。
(几khz到几十khz)----(TOMD)=#51H,T0定时100ms,T1记数,方式都为1。
TH0=#0B0H,TL0=#3CH,初值100ms。
调数据处理,调显示,再进行判键。
(10hz—1000hz)-----(TMOD)=#09H,(TL0)=#00H
(TH0)=#00H,(SCON)=#00H。
等待INTO的高电平,启动定时器,等待低电平,然后把定时器T0的值保存起来,最后把调处理,调BCD处理,调显示。
流程图如下:
测频的流程图:
测周流程图:
3(测频)中断程序
中断到定时器重新赋初值(TH0TL0=(#3CB0H)),并且保存计数器(TH1TL1)的值到31H30H,之后计数器清零。
接着调用数据处理BCD转换,调显示子程序。
由要求可知测周程序不可能出现溢出的情况,所以不需要中断程序。
4数据处理程序
测频数据处理:
即对T1的计数值进行BCD转换。
把(31H30H)转换成BCD码放到(R4R5R6)中。
测频流程图如下:
Y
测周数据处理:
三字节除法,把INT0门控下的T0的值进行处理,因为F=1/T=1000000/2*n.因为晶振为:
6MHZ,所以(R7R6R5)=#3D090H存放被除数,(R4R3)存放定时值,
流程图如下:
测周的BCD处理程序和测频的相似,就不列举了。
5分离显示
3)心得体会
通过此次课程设计我进一步对系统设计的思想整理了一遍。
对于此次试验首先确定频测方案(由于f=1/t,所以频率即1s内所发出的脉冲数。
所以只要一个定时(T0),一个把外部脉冲发生接到(T1)端进行记数即可)因为要求测的频率为几khz到几十khz,所以T=1/F=10um—1ms,所以机器的内部晶振至少要2.4Mhz,6mhz即满足需求。
所以定时设成100ms或10ms或1ms即可,不用担心会出现频率测量为0的情况,若所测频率达到了10MHZ左右,则晶振至少要240MHZ。
当所测频率仅为几HZ时,有可能在T0定时的范围内测不到频率,所以就的采用定时器T0和把被测信号接到INT0端利用门控位测量被测脉冲的周期,再通过计算F=1/T送显示即可。
4)程序清单
程序清单:
方波频率计(几KHZ--几十KHZ)
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