基于51单片机的数字频率计课程设计(编辑修改稿)

基于51单片机的数字频率计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出电流（ IIL）。 P3 口同时具有 AT89C51 的多种特殊功能，具体如下表 1所示 : 端口引脚 第二功能 RXD (串行输入口 ) TXD（串行输出口） 0INT (外部中断 0) 1INT （外部中断 1） T0（定时 器 0） T1（定时器 1） WR （外部数据存储器写选通） RD（外部数据存储器都选通） 表 1 P3口的第二功能 •RST:复位输入。 当振荡器工作时， RST 引脚出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。 •ALE/ :当访问外部存储器时，地址锁存允许是一输出脉冲，用以锁存地址的低 8位字节。 当在 Flash 编程时还可以作为编程脉冲输出（ ）。 一般情况下， ALE 是以晶振频率的 1/6输出，可以用 作外部时钟或定时目的。 但也要注意，每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。 • ：程序存储允许时外部程序存储器的读选通信号。 当 AT89C52 执行外部程序存储器的指令时，每个机器周期 两次有效，除了当访问外部数据存储器时， 将跳过两个信号。 • /VPP:外部访问允许。 为了使单片机能够有效的传送外部数据存储器从0000H 到 FFFH 单元的指令， 必须同 GND 相连接。 需要主要的是，如果加密位 1四川航天学院电子工程系课程设计 —— 基于 51 单片机的数字频率计 6 被编程，复位时 EA 端会自动内部锁存。 当执行内部编程指令时， 应该接到 VCC 端。 •XTAL1：振荡器反相放大器以及 内部时钟电路的输入端。 178。 XTAL2： 振荡器反相放大器的输出端。 在本次设计中，采用 89C51 作为 CPU 处理器，充分利用其硬件资源，结合 D触发器 CD4013，分频器 CD4060，模拟转换开关 CD4051，计数器 74LS90 等数字处理芯片，主要控制两大硬件模块，量程切换以及显示模块。 下面还将详细说明。 信号调理及放大整形模块 放大整形系统包括衰减器、跟随器、放大器、施密特触发器。 它将正弦输入信号 Vx 整形成同频率方波 Vo,幅值过大的被测信号经过分压器分压送入后级放大器，以避免波形失真。 由运算放大器 构成的射级跟随器起阻抗变换作用，使输入阻抗提高。 同相输入的运算放大器的放大倍数为（ R1+R2） /R1，改变 R1 的大小可以改变放大倍数。 系统的整形电路由施密特触发器组成，整形后的方波送到闸门以便计数。 由于输入的信号幅度是不确定、可能很大也有可能很小，这样对于输入信号的测量就不方便了，过大可能会把器件烧毁，过小可能器件检测不到，所以在设计中采用了这个信号调理电路对输入的波形进行阻抗变换、放大限幅和整形，信号调理部分电路具体实现电路原理图和参数如下图 4所示： 图 4 时基信号产生电路： CD4013双上升沿 D 触发器 ，引脚及功能见如下图 5： D4D IO D ED3D IO D ED2D IO D E2376 5184U3L M 3 11D1D IO D EC L R 11C L K 13D12D212C L K 211S E T 14S E T 210C L R 213Q15Q16Q29Q28G N D7+ 5V14IC 17 4L S 1 412J1C O N 212J2C O N 2C11 05R1R E S 1R2R E S 1R3R E S 1R4R E S 1R5R E S 1R6R E S 1D5Z E N E R 1V C C 15 VV C C 1 5VG N DV C C 15 VV C C 1 5VG N DG N DG N D5VG N DV C CG N D32184U 1AL F 3 53567U 1BL F 3 53四川航天学院电子工程系课程设计 —— 基于 51 单片机的数字频率计 7 CD4013 由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成。 每个触发器有独立的数据置位复位时钟输入和 Q 及 Q 非输出。 此器件可用作移位寄存器，且通过将 Q 非输出连接到数据输入，可用作计数器和触发器。 在时钟上升沿触发时，加在 D 输入端的逻辑电平传送到 Q输出端。 置位和复位或复位线上的高电平完成。 图 5 CD4013芯片引脚用功能图 CD406014 位二进制串行计数器，引脚及功能见如下图 6： CD4060 由一震荡器和 14 极二进制串行计数器位组成，震荡器的结构可以是RC 或晶振电路。 CR 为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效，所有的计数器位均为主从触发器 CP1 非（和 CP0）的下降沿计数器以二进制进行计数，在时钟脉冲线上使用施密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。 图 6 CD4060芯片引脚用功能图 时基信号的产生原理： 本电路采用 32768HZ 晶体震荡器，利用 CD4060 芯片经过 14 级分频得到2HZ的信号（ 32768/214），在经过 CD4013 双 D触发器经过二分频得到 的方波，即输出秒脉冲信号使单片机进行计数。 四川航天学院电子工程系课程设计 —— 基于 51 单片机的数字频率计 8 图七 秒脉冲产生电路原理图 显示模块 1602基本技术： 1）、主要功能 A、 40 通道点阵 LCD 驱动。 B、 可选择当作行驱动或列驱动。 C、 输入 /输出信号 :输出 ,能产生 20179。 2个 LCD 驱动波形。 输入 ,接受控制器 送出的串行数据和控制信号 ,偏压 (V1∽ V6)。 D、 通过单片机控制将所测的频率信号读数显示出来。 2）、技术参数 ）极限参数表 名 称 符 号 标 准 值 单 位 MIN TYPE MAX 电路电源 VDD VSS V LCD 驱动电压 VDD VE。