单片机课程设计---基于mcs-51单片机的频率计的设计

单片机课程设计---基于mcs-51单片机的频率计的设计内容摘要：

X 不定 复位后， P0 口～ P3 口输出高电平，且使这些准双向口皆处于输入状态，并且第 2 章 方案论证 9 将 07H 写入栈指针 SP（即设定堆栈底为 07H），同时，将程序计数器 PC 和其余的特殊功能寄存器清为 0（不定的位除外）。 但复位不影响单片机内部的 RAM 状态 3. 显示器 在单片机系统中，常用的显示器有：发光二极管显示器，简称 LED；液晶显示器，简称 LCD；荧光管显示器。 而发光二极管显示又分为固定段显示和可以拼装的大型字段显示，此外还有共阳极和共阴极之分 等。 LED 段显示器结构与原理 LED 显示器是由发光二极管显示字段组成的显示块，有 7 段和“米”字段之分。 这种显示块有共阳极和共阴极两种。 此外，显示块中还有一个圆点型发光二极管（在图中以 dP 表示）用于显示小数点。 通过发光二极管亮、暗的不同组，可以显示多中数字、字母以及其他符号。 LED 显示块中的发光二极管共有两种连接方法 : (1)共阳极接法 发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。 使用时公共阳极接＋ 5V，这样，阴极端输入低电平的段的发光二极管被点亮，相应的段被显示；而输入高电平的段则不点亮。 (2)共阴极接法 发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。 使用时公共阴极接地，这样，阳极端输入高电平的段的发光二极管被点亮，相应的段被显示；而输入低电平的段则不点亮。 数码管引脚如图 35。 图 35 数码管引脚图 第 2 章 方案论证 10 共阴和共阳结构的 LED 显示器各笔划段名和安排位置是相同的。 当二极管导通时，相应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。 8 个笔划段dP、 g、 f、 e、 d、 c、 b、 a 对应于一个字节（ 8 位）的 D D D D D DD D0，于是用 8 位二进制码就可以表示欲显示字符的字形代码。 例如，对于共阴 LED 显示器，当公共阴极接地（为零电平），而阳极 dP、 g、 f、 e、 d、 c、 b、 a各段为 0111011 时，显示器显示 P字符，即对于共阴极 LED 显示器，“ P”字符的字形码是 73H。 如果是共阳 LED 显示器，公共阳极接高电平，显示“ P”字符的字形代码应为 10001100（ 8CH）。 用 LED 显示器显示十进制转换成十六进制数的字形代码在表 36 中列出。 表 36 LED 十六进制的数字代码表 字形 共阳极代码 共阴极代码 字形 共阳极代码 共阴极代码 0 C0H 3FH 9 90H 6FH 1 F9H 06H A 88H 77H 2 A4H 5BH B 83H 7CH 3 BOH 4FH C C6H 39H 4 99H 66H D A1H 5EH 5 92H 6DH E 86H 79H 6 82H 7DH F 8EH 71H 7 F8H 07H 灭 FFH 00H 8 80H 7FH 4. 定时器部分： AT89C51 本身带 16 位定时计数器，可以很方便的采用它来完成定时与计数功能，本设计需要一个可以自动装初值的计数器和一个可以定时尽量长的定时器。 因此选用计数器 T0 和定时器 T1。 T0 选用工作方式 2 可以自动重装初值， T1 选用工作方式 1 可以定时尽量长的时间，保证计时时间的充足。 第 2 章 方案论证 11 系统整体原理图 第四章 系统软件设计 测频软件实现原理 测频软件的实现是基于电路系统来进行设计的。 本次设计采用的是脉冲定时测频法，所以在软件实现上基本遵照系统的设计原理，进行测频。 本次软件设计语言采用汇编语言，在电脑上编译通过后即可下载到电路上的实际电路中，即可实现频率的测量。 程 序清单 单片机主要完成的工作是： 开机显示， 设定 定时器计数器 初值， 波频率采集并计算，控制数码管显示处理后的数据。 程序见附件。 第 2 章 方案论证 12 总结 通过此次设计，我们小组的成员都受到了极大的锻炼，对团队合作的重要性有了深刻认识，虽然我们面对的是一个相对简单的课题，但由于初次进行基于单片机的课题设计，所以在设计过程中，我们遇到了一些困难，也经历一次又一次的困惑，最终我们尝试着美化我们的设计，以实现更多的功能和提高可操纵性。 经过一周不断研 究与尝试，最终成功的完成了对频率计的设计。 这不仅增强了我们对单片机课程设计与实践的兴趣，更掌握了程序设计各个模块的设计方法与连接。 具备了这些基本知识，为今后的自主学习奠定了良好的基础。 本设计综合性较高，设计的时候一开始找不到头绪，不知道应该从哪下手， 直到小组讨论后，才弄清楚频率计设计中应该包括哪些部分，然后一起讨论写出了基本程序。 然而遇到的挫折这不仅仅在于编程，再后来的调试过程中先后出现了各种问题，比如程序跳转出现问题，按键没有反应，调试没有反应等等。 经过一次次的失败，一次次的编译执行，最终能够正确的测 量和显示频率。 本次设计 是 以 AT89C51 为控制核心的 频率计。 系统由采样电路、控制芯片、显示组成。 通过单片机 控制定时与采样 ， 采集外部波的周期进而计算出频率。 通过单片机程控使 最终处理结果 显示 在数码管上。 此 频率计可以完成中频波的频率采集显示。 但是本设计还存在很多不足， 对于高频和低频信号采集不准确，采集范围不太广。 希望在以后的学习中能逐步改善。 课程设计过程是一个不断追求成功与完美的过程，然而这个过程确实给我们教育最深刻，我们小组一起讨论，在加深了我们友谊的同时教会了我们对待科学工作要有谨慎的态度，也为我 们将来走向工作岗位奠定了基础。 参考文献 【 1】 胡汉才 单片机原理及其接口技术（第三版）清华大学出版社 【 2】黄庆华，张永格 .单片机开发技术和实训【 M】 . 【 3】电子技术基础模拟部分（第四版）【 M】 .高等教育出版社 .1996（ 2020 重印） . 【 4】全国大学生电子设计竞赛训练教程【 M】 .电子工业出版社 .20201. 【 5】数字电子技术基础【 M】高等教育出版社 .199812. 【 6】仪器仪表。