0本 科 毕 业 设 计论文题目：数字频率计电路设计 姓 名： 王明泽学 号： 2009341115系（部）：物理系专 业： 自动化班 级： 2009 级 1班指导教师：张书法邢台学院 2013届本科毕业论文（设计）1完成时间： 2013 年 4 月邢台学院 2013届本科毕业论文（设计）2摘 要频率计是一种测量信号频率的仪器，在教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等领域都有较广泛的应用。本设计采用单片机 AT89S52作为系统控制单元，其结构主要包括电源电路、放大整形电路、单片机控制电路和数码管显示电路，软件编程主要是采用 C语言。AT89S52单片机是频率计的控制核心，来完成它待测信号的计数，译码，显示以及对分频比的控制。利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。在整个设计过程中，所制作的频率计采用内部分频，实现 1Hz6MHz的频率测量，而且可以实现量程自动切换流程。以 AT89S52单片机为核心，通过单片机内部定时/计数器的门控时间，方便对频率计的测量。其待测频率值使用四位共阳极数码管显示，并可以自动切换量程，单位分别由绿、红、黄 3个 LED指示。本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计具有测量准确度高，响应速度快，体积小、可靠性好、设计产品成本低，性价比高等特点。关键字：单片机 数字频率计 频率测量邢台学院 2013届本科毕业论文（设计）3AbstractThe frequency meter is a kind of measuring signal frequency instrument, in teaching, scientific research, precision instrument measurement, industrial control domain has the widespread application. This design uses the AT89S52 single-chip microcomputer as the system control unit and its structure is mainly include power source circuit, amplyfing and reforming circuit,single-chip microcomputer control circuit , and digital tube display circuit, software programming is mainly using C language. The AT89S52 microcomputer unit is the control core frequency of dollars to complete its count of the signal under test, decoding, display and control of the frequency division ratio. Using its internal timer or counter to complete the signal of the under test cycle / frequency of measurement.Throughout the design process, periodic measurement of the frequency meter application and the corresponding mathematical treatment to achieve 1Hz 6MHz frequency measurements, and can automatically switch the flow to achieve scale. To the core of AT89S52 microcontroller, with the MCU internal timer / counter gate time, it can be easier for frequency measurement.The frequency value is displayed by four bit nixie tube and can autimatically switch the flow to achieve scale,using green,red and yellow the three LED to mark units respectively. The use of microcomputer technology to design a digital display of frequency meter, have a measurement of high accuracy, fast response, small size and so on.It has good performance, high precision, good reliability and the design of products with low cost, high performance-cost ratio.Keywords: MCU Digital frequency meter Frequency Measuring邢台学院 2013届本科毕业论文（设计）4目 录前言 11.数字频率计的概述11.1数字频率计概述11.2数字频率计的发展用11.3数字频率计设计内容22系统总体方案设计22.1测频的原理22.2总体的思路22.3具体模块43硬件电路具体设计53.1 AT89S52单片机模块5邢台学院 2013届本科毕业论文（设计）53.1.1 AT89S52的介绍53.1.2单片机最小系统73.1.3引脚功能93.1.4单片机引脚分配103.2电源模块113.2.1直流稳压电源的基本原理113.2.2电源电路设计123.3放大整形模块133.4分频设计143.5 显示模块143.5.1 数码管介绍143.5.2 频率值显示电路153.5.3 档位转换指示电路154 系统的软件设计164.1软件模块设计 164.2中断服务子程序 184.3显示子程序 194.4 量程档自动转换子序 194.5 应用软件简介 204.5.1 Keil简介 204.5.2 Proteus简介 21 5 频率计的系统调试 22邢台学院 2013届本科毕业论文（设计）65.1 硬件调试 225.1.1 电源模块调试 235.1.2 整形模块调试 245.2 软件调试 245.2.1 proteus软件调试 255.2.2 功能介绍 265.3 系统调试 265.3.1 系统软件调试 265.3.2 系统软硬件调试 276 总结 28参考文献 29附录 30邢台学院 2013届本科毕业论文（设计）7邢台学院 2013届本科毕业论文（设计）0前 言终于开始着手写毕业设计了，我不太喜欢死板的文字，就让我用这种最普通的近似对话的方式开始我的毕业设计吧，虽然文字活泼，但是学术么，自然是要很严谨的。在选毕业论文之前，只是偶尔听说过大学上到最后要有一个毕业设计，没想到打四这么快就到来了。选毕业论文时大家都很急，都想抢一个好做点的毕业设计，其实没必要，因为无论什么设计我们刚拿到时都是所知甚少，都要学习相关的资料结合自己已有的专业知识做出自己的设计来。我的毕业设计是数字频率计电路设计，刚拿到题目时我也像一般人那样一头雾水，不知所措。随即在网上搜了一些组合电路和时序电路等复杂硬件电路设计的数字频率计参考，到寒假放假前老师召集我们几个开会说让我们用单片机设计，仿真是必不可少的，最好能做出实物来。正好我身边有一块 AT89S52的单片机，就顺便做一下实物吧。作为自动化专业，模电、数电，单片机原理与接口技术等都是我们的专业课，C 语言基础我们也学过，不过在我们学单片机时，学的编程是汇编语言，学 C语言时还没有学单片机呢，现在才知道原来他们是可以凑到一块的，而且结合的非常好。1 数字频率计的概述1.1 数字频率计的概述大家未必听说过数字频率计，但是大家肯定听说过数字万用表。其实刚拿到毕业论文题目时我也是第一次听说，只不过我潜意识的知道该有这么一个东西存在。常用万用表功能：测交流与直流电压、交流与直流电流、电阻、电容、逻辑电平测试、二极管和蜂鸣器连接性测试、晶体管 HFE 测试。可是当我翻阅我的万用表说明书时，上面竟然还有测温和测频的功能说明，原来我的万用表版本不够高级所以没有这两项功能。测频有什么用呢？收音机知道吧，FM90.3MHZ 邢台人民广播电台， FM91.8MHZ 邢台人民广播电台交通音乐频道收音机收到这些台是需要调到和广播电台频率一样时才能收听到广播，类似的还有电视，手机，雷达，卫星等。自然，测频率有啥意思，我们不是为侧频率而测频率的，因为在实际应用中我们通常把一定的信息加载到某一频率的波中，只有找到这一频率的波我们才能解码其中的信息。就像收音机、电视，它们收到的音频、视频信息都是加载到一定频率的波中实现传播的。我们研究频率计的意义就在于此。1.2 数字频率计的发展与应用传统数字频率计是用组合电路和时基电路组成，电路复杂，体积较大、精度有限、测量响应慢。近年来数字频率计普遍用单片机来实现，同时还可以在测频电路基础上集成其他功能