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目錄 摘 要
1 引言 1.1數(shù)字頻率計(jì)概述 1.2頻率測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)思路與頻率的計(jì)算 1.3 基本設(shè)計(jì)原理 2 數(shù)字頻率計(jì)（低頻）的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成 2.2 系統(tǒng)工作原理圖 2.3 AT89C51單片機(jī)及其引腳說(shuō)明 2.4 信號(hào)調(diào)理及放大整形模塊 2.5 時(shí)基信號(hào)產(chǎn)生電路 2.6顯示模塊 3軟件設(shè)計(jì) 3.1量程轉(zhuǎn)換 3.2 BCD轉(zhuǎn)換 3.3 LCD顯示的功能 4模塊電路仿真 5 結(jié)束語(yǔ) 參考文獻(xiàn) 附錄 匯編源程序代碼
1 引言 本應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)在“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)，以及查閱資料，培養(yǎng)一種自學(xué)的能力。并且引導(dǎo)一種創(chuàng)新的思維，把學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到日常生活當(dāng)中。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不斷的學(xué)習(xí)，思考和同學(xué)間的相互討論，運(yùn)用科學(xué)的分析問(wèn)題的方法解決遇到的困難，掌握單片機(jī)系統(tǒng)一般的開(kāi)發(fā)流程，學(xué)會(huì)對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題的處理方法，積累設(shè)計(jì)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮教學(xué)與實(shí)踐的結(jié)合。全能提高個(gè)人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的綜合能力，開(kāi)拓了思維，為今后能在相應(yīng)工作崗位上的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 1.1數(shù)字頻率計(jì)概述 數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器。它是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。它的基本功能是測(cè)量正弦信號(hào)，方波信號(hào)及其他各種單位時(shí)間內(nèi)變化的物理量。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過(guò)程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀，經(jīng)常要用到頻率計(jì)。 本數(shù)字頻率計(jì)將采用定時(shí)、計(jì)數(shù)的方法測(cè)量頻率，采用一個(gè)1602A LCD顯示器動(dòng)態(tài)顯示6位數(shù)。測(cè)量范圍從1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波，時(shí)基寬度為1us,10us,100us,1ms。用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量功能。 基本設(shè)計(jì)原理是直接用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的一種測(cè)量裝置。它以測(cè)量周期的方法對(duì)正弦波、方波、三角波的頻率進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量。  1.2頻率測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)思路與頻率的計(jì)算  頻率測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)思路主要是：對(duì)信號(hào)分頻，測(cè)量一個(gè)或幾個(gè)被測(cè)量信號(hào)周期中已知標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)的周期個(gè)數(shù)，進(jìn)而測(cè)量出該信號(hào)頻率的大小，其原理如右圖1.1所示。
若被測(cè)量信號(hào)的周期為，分頻數(shù)m1，分頻后信號(hào)的周期為T，則：T=m1Tx 。由圖可知： T=NTo （注：To為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的周期，所以T為分頻后信號(hào)的周期，則可以算出被測(cè)量信號(hào)的頻率f。） 由于單片機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率比較穩(wěn)定，而是系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)頻率的誤差，通常情況下很小；而系統(tǒng)的量化誤差小于1，所以由式T=NTo可知，頻率測(cè)量的誤差主要取決于N值的大小，N值越大，誤差越小，測(cè)量的精度越高。 1.3 基本設(shè)計(jì)原理 基本設(shè)計(jì)原理是直接用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的一種測(cè)量裝置。它以測(cè)量周期的方法對(duì)正弦波、方波、三角波的頻率進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量。 所謂“頻率”，就是周期性信號(hào)在單位時(shí)間（1s）內(nèi)變化的次數(shù)。若在一定時(shí)間間隔T內(nèi)測(cè)得這個(gè)周期性信號(hào)的重復(fù)變化次數(shù)N，則其頻率可表示為f=N/T。其中脈沖形成電路的作用是將被測(cè)信號(hào)變成脈沖信號(hào)，其重復(fù)頻率等于被測(cè)頻率fx。時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器提供標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間脈沖信號(hào)，若其周期為1s，則門控電路的輸出信號(hào)持續(xù)時(shí)間亦準(zhǔn)確地等于1s。閘門電路由標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)進(jìn)行控制，當(dāng)秒信號(hào)來(lái)到時(shí)，閘門開(kāi)通，被測(cè)脈沖信號(hào)通過(guò)閘門送到計(jì)數(shù)譯碼顯示電路。秒信號(hào)結(jié)束時(shí)閘門關(guān)閉，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。由于計(jì)數(shù)器計(jì)得的脈沖數(shù)N是在1秒時(shí)間內(nèi)的累計(jì)數(shù)，所以被測(cè)頻率fx=NHz。
2 數(shù)字頻率計(jì)（低頻）的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成 本頻率計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要元器件是單片機(jī)AT89C51，由它完成對(duì)待測(cè)信號(hào)頻率的計(jì)數(shù)和結(jié)果顯示等功能，外部還要有分頻器、顯示器等器件�？煞譃橐韵聨讉�(gè)模塊：放大整形模塊、秒脈沖產(chǎn)生模塊、換檔模擬轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)系統(tǒng)、LCD顯示模塊。各模塊關(guān)系圖如圖2.1所示： 圖2.1 數(shù)字頻率計(jì)功能模塊 2.2 系統(tǒng)工作原理圖 
該系統(tǒng)工作的總原理圖如圖2.2所示： 圖2.2 數(shù)字頻率計(jì)系統(tǒng)工作原理圖 2.3 AT89C51單片機(jī)及其引腳說(shuō)明 AT89C51是一種高性能低功耗的采用CMOS工藝制造的8位微控制器，它提供下列標(biāo)準(zhǔn)特征：4K字節(jié)的程序存儲(chǔ)器，128字節(jié)的RAM,32條I/O線，2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器, 一個(gè)5中斷源兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)雙工的串行口, 片上震蕩器和時(shí)鐘電路。 引腳說(shuō)明： ·VCC：電源電壓 ·GND:地 ·P0口：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口，作為輸出口用時(shí)，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)對(duì)0端口寫入1時(shí)，可以作為高阻抗輸入端使用。 當(dāng)P0口訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它還可設(shè)定成地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用的形式。在這種模式下，P0口具有內(nèi)部上拉電阻。 在EPROM編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，同時(shí)輸出指令字節(jié)在程序校驗(yàn)時(shí)。程序校驗(yàn)時(shí)需要外接上拉電阻。 ·P1口：P1口是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1口的輸出緩沖能接受或輸出4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)對(duì)P1口寫1時(shí)，它們被內(nèi)部的上拉電阻拉升為高電平，此時(shí)可以作為輸入端使用。當(dāng)作為輸入端使用時(shí)，P1口因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)低電流（IIL）。 ·P2口：P2是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P2口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)向P2口寫1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（IIL）。 P2口在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如MOVX ＠ DPTR）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在這種情況下，P2口使用強(qiáng)大的內(nèi)部上拉電阻功能當(dāng)輸出1時(shí)。當(dāng)利用8位地址線訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)（例MOVX ＠R1）,P2口輸出特殊功能寄存器的內(nèi)容。 當(dāng)EPROM編程或校驗(yàn)時(shí)，P2口同時(shí)接收高8位地址和一些控制信號(hào)。 ·P3口：P3是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P3口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)向P3口寫1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（IIL）。 P3口同時(shí)具有AT89C51的多種特殊功能，具體如下表2.1所示: | | | | | | |  (外部中斷0) | |  （外部中斷1） | | | | | |  （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） | |  （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都選通） |
表2.1 P3口的第二功能 ·RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ·ALE/  :當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許是一輸出脈沖，用以鎖存地址的低8位字節(jié)。當(dāng)在Flash編程時(shí)還可以作為編程脈沖輸出（ ）。 一般情況下，ALE是以晶振頻率的1/6輸出，可以用作外部時(shí)鐘或定時(shí)目的。但也要注意，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。 ·  ：程序存儲(chǔ)允許時(shí)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng)AT89C51執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期  兩次有效，除了當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，  將跳過(guò)兩個(gè)信號(hào)。 ·  /VPP:外部訪問(wèn)允許。為了使單片機(jī)能夠有效的傳送外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器從0000H到FFFH單元的指令，  必須同GND相連接。需要主要的是，如果加密位1被編程，復(fù)位時(shí)EA端會(huì)自動(dòng)內(nèi)部鎖存。 當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部編程指令時(shí)， 應(yīng)該接到VCC端。 ·XTAL1：振蕩器反相放大器以及內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端。 ·XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 在本次設(shè)計(jì)中，采用AT89C51作為CPU處理器，充分利用其硬件資源，結(jié)合D觸發(fā)器CD4013，分頻器CD4060，模擬轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CD4051，計(jì)數(shù)器74LS90等數(shù)字處理芯片，主要控制兩大硬件模塊，量程切換以及顯示模塊。下面還將詳細(xì)說(shuō)明。
2.4 信號(hào)調(diào)理及放大整形模塊 放大整形系統(tǒng)包括衰減器、跟隨器、放大器、施密特觸發(fā)器。它將正弦輸入信號(hào)Vx整形成同頻率方波Vo,幅值過(guò)大的被測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)分壓器分壓送入后級(jí)放大器，以避免波形失真。由運(yùn)算放大器構(gòu)成的射級(jí)跟隨器起阻抗變換作用，使輸入阻抗提高。同相輸入的運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)為（R1+R2）/R1，改變R1的大小可以改變放大倍數(shù)。系統(tǒng)的整形電路由施密特觸發(fā)器組成，整形后的方波送到閘門以便計(jì)數(shù)。 
由于輸入的信號(hào)幅度是不確定、可能很大也有可能很小，這樣對(duì)于輸入信號(hào)的測(cè)量就不方便了，過(guò)大可能會(huì)把器件燒毀，過(guò)小可能器件檢測(cè)不到，所以在設(shè)計(jì)中采用了這個(gè)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)輸入的波形進(jìn)行阻抗變換、放大限幅和整形，信號(hào)調(diào)理部分電路具體實(shí)現(xiàn)電路原理圖和參數(shù)如下圖2.3所示： 圖2.3 信號(hào)調(diào)理電路 2.5 時(shí)基信號(hào)產(chǎn)生電路 CD4013------雙上升沿D觸發(fā)器 ，引腳及功能見(jiàn)如下圖2.4： CD4013 由兩個(gè)相同的、相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)型觸發(fā)器構(gòu)成。每個(gè)觸發(fā)器有獨(dú)立的數(shù)據(jù)置位復(fù)位時(shí)鐘輸入和 Q及Q非輸出。此器件可用作移位寄存器，且通過(guò)將Q非輸出連接到數(shù)據(jù)輸入，可用作計(jì)數(shù)器和觸發(fā)器。在時(shí)鐘上升沿觸發(fā)時(shí)，加在D 輸入端的邏輯電平傳送到Q輸出端。置位和復(fù)位或復(fù)位線上的高電平完成。 圖2.4 CD4013芯片引腳用功能圖
CD4060------14位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，引腳及功能見(jiàn)如下圖2.5： CD4060 由一震蕩器和14極二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器位組成，震蕩器的結(jié)構(gòu)可以是RC或晶振電路。CR為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零且振蕩器使用無(wú)效，所有的計(jì)數(shù)器位均為主從觸發(fā)器 CP1非（和 CP0）的下降沿計(jì)數(shù)器以二進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)，在時(shí)鐘脈沖線上使用施密特觸發(fā)器對(duì)時(shí)鐘上升和下降時(shí)間無(wú)限制。
圖2.5 CD4060芯片引腳用功能圖 時(shí)基信號(hào)的產(chǎn)生原理： 本電路采用32768Hz晶體震蕩器，利用CD4060芯片經(jīng)過(guò)14級(jí)分頻得到2Hz的信號(hào)（32768/214），在經(jīng)過(guò)CD4013雙D觸發(fā)器經(jīng)過(guò)二分頻得到0.5Hz的方波，即輸出秒脈沖信號(hào)使單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
圖2.6 秒脈沖產(chǎn)生電路原理圖
2.6顯示模塊 1602基本技術(shù)： 1）、主要功能 A、40通道點(diǎn)陣LCD 驅(qū)動(dòng); B、可選擇當(dāng)作行驅(qū)動(dòng)或列驅(qū)動(dòng); C、輸入/輸出信號(hào):輸出,能產(chǎn)生20×2個(gè)LCD驅(qū)動(dòng)波形;輸入,接受控制器送出的串行數(shù)據(jù)和控制信號(hào),偏壓(V1~V6); D、通過(guò)單片機(jī)控制將所測(cè)的頻率信號(hào)讀數(shù)顯示出來(lái)。 2）、技術(shù)參數(shù) 2.1）極限參數(shù)表
2.2） 電參數(shù)表
3）、時(shí)序特性表
4）、引腳和指令功能 4.1）模塊引腳功能表
4.2）寄存器選擇功能表 | | | | | | | | 忙標(biāo)志和地址計(jì)數(shù)器讀出 | | | | | | |
（注:忙標(biāo)志為"1"時(shí),表明正在進(jìn)行內(nèi)部操作,此時(shí)不能輸入指令或數(shù)據(jù),要等內(nèi)部操作結(jié)束,即忙標(biāo)志為"0"時(shí)。） 4.3） 指令功能 格式:RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 共11種指令:清除,返回,輸入方式設(shè)置,顯示開(kāi)關(guān),控制,移位,功能設(shè)置,CGRAM地址設(shè)置,DDRAM地址設(shè)置,讀忙標(biāo)志,寫數(shù)據(jù)到CG/DDRAM,讀數(shù)據(jù)由CG/DDRAM。 5）、顯示位與DD RAM 地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系 | | | | 00 01 02 03 04 ..………….. 27 | | |
6）、初始化方法 用戶所編的顯示程序,開(kāi)始必須進(jìn)行初始化,否則模塊無(wú)法正常顯示,下面介紹兩種初始化方法; 6.1）利用內(nèi)部復(fù)位電路進(jìn)行初始化 下面指令是在初始化過(guò)程中執(zhí)行的。 (1)清屏(DISPLAY CLEAR); (2)功能設(shè)置(FUNCTION SET); DL = 1: 8Bit 接口數(shù)據(jù); N = 0: 1行顯示; F = 0:5×7dot字形; (3)顯示開(kāi)/關(guān)控制(DISPLAY ON/OFF CONTROL) D = 0: 顯示關(guān); C = 0: 光標(biāo)關(guān); B = 0: 消隱關(guān) (4)輸入方式設(shè)置(ENTRY MODE SET ) I/D = 1:(增量): S = 0: 無(wú)移位: 6.2） 軟件復(fù)位 如果電路電源不能滿足復(fù)位電路的要求的話,那么初始化就要用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),過(guò)程如下: 
八位接口初始化流程圖： 
↓ 
↓ 
↓等待>4.1ms 
↓等待>100us 
↓檢查忙標(biāo)志或延時(shí)40us 
↓檢查忙標(biāo)志或延時(shí)40us 
↓檢查忙標(biāo)志或延時(shí)40 us 
↓檢查忙標(biāo)志或延時(shí)1.64us 
↓檢查忙標(biāo)志或延時(shí)40us
3軟件設(shè)計(jì) 3.1量程轉(zhuǎn)換 從計(jì)數(shù)器采集到的頻率數(shù)據(jù)是十六進(jìn)制的，如果直接把這些數(shù)據(jù)送給數(shù)碼管顯示顯然很不直觀，因此需要把這些數(shù)據(jù)向十進(jìn)制轉(zhuǎn)換。 3.2 BCD轉(zhuǎn)換 這種測(cè)量方法是先通過(guò)F/V變換，把頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；然后再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換把電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，在對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而得到測(cè)量信號(hào)的頻率。 根據(jù)性能與技術(shù)指標(biāo)的要求，首先需要確定能滿足這些指標(biāo)的頻率測(cè)量方法，根據(jù)上述頻率測(cè)量原理與方法的討論，本設(shè)計(jì)采用測(cè)頻法。由于測(cè)頻法的測(cè)量誤差與信號(hào)頻率成反比：信號(hào)頻率越低，測(cè)量誤差越大，信號(hào)頻率越高，測(cè)量誤差越小。用測(cè)頻發(fā)所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)，在閘門時(shí)間為1S時(shí)，不需要進(jìn)行任何換算，計(jì)數(shù)器所計(jì)數(shù)據(jù)就是信號(hào)頻率，另外，在信號(hào)頻率較低時(shí)，可以通過(guò)增大閘門時(shí)間來(lái)提高測(cè)量精。 3.3 LCD顯示的功能 單片機(jī)當(dāng)C/T=1時(shí)為計(jì)數(shù)方式，多路開(kāi)關(guān)與定時(shí)器的外部引腳連通，外部計(jì)數(shù)脈沖由引腳輸入。當(dāng)外部信號(hào)由1至0跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1，此時(shí)T0成為外部事件的計(jì)數(shù)器。由于確認(rèn)一次由1至0的跳變要用24個(gè)振蕩器周期，所以計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率為單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)器頻率的1/24。 當(dāng)C／T=0時(shí)為定時(shí)方式，對(duì)單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)器進(jìn)行m2分頻后，計(jì)數(shù)器的實(shí)際計(jì)數(shù)頻率為單片機(jī)內(nèi)部頻率凡的1/m2。 當(dāng)GATE=0時(shí)，反相器輸出為1，或門輸出為1，打開(kāi)與門，使定時(shí)器的啟動(dòng)僅受TRO端信號(hào)電平的控制。 在此種情況下，INT0引腳的電平變化對(duì)或門不起作用。TRO=1時(shí)接通控制開(kāi)關(guān)，計(jì)數(shù)脈沖加到計(jì)數(shù)器上，每來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器加1，只有當(dāng)TRO=0時(shí)，控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。 當(dāng)GATA=0時(shí)，若TRO=1，或門、與門全部打開(kāi)，外部信號(hào)電平通過(guò)INTO引腳直接控制定時(shí)器的啟動(dòng)和關(guān)閉。輸人高電平時(shí)允許計(jì)數(shù)，否則停止計(jì)數(shù)。 根據(jù)定時(shí)器的結(jié)構(gòu)原理，若我們將GATE位、TR0均設(shè)為‘1’，INT0端輸人被測(cè)頻率信號(hào)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)的高電平到來(lái)時(shí)，開(kāi)始計(jì)數(shù)；當(dāng)被測(cè)信號(hào)的低電平到來(lái)時(shí)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，此時(shí)TL0、TH0的數(shù)據(jù)就是相應(yīng)的N值。 4模塊電路仿真 PROTEUS軟件自帶編輯器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)匯編程序的編譯，其操作步驟是： - 新建源文件：點(diǎn)菜單Source→Add/Remove source Files在出現(xiàn)的對(duì)話框中，選擇ASEM51編輯器，新建JIE.asm 源文件。
- 程序設(shè)計(jì)：點(diǎn)菜單Source→JIE.asm打開(kāi)源文件編輯器，將將附錄程序輸入到文本中。
- 源程序編譯：點(diǎn)菜單Source→Build ALL編譯匯編源程序，生成目標(biāo)代碼文件PMD.HEX，若編譯失敗，可對(duì)程序進(jìn)行修改調(diào)試直至編譯成功。
- 目標(biāo)代碼加載：在PROTEUS編輯環(huán)境雙擊AT89C51，彈出如圖4.6所示的對(duì)話框，在PROGRAM FILE一欄中單擊打開(kāi)按鈕，選中JIE.HEX文件。在CLOCK FREQUENCY欄中設(shè)置系統(tǒng)工作頻率為12MHz，單擊OK完成目標(biāo)代碼加載。
圖4.1 程序代碼加載
最后，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，啟動(dòng)系統(tǒng)仿真，啟動(dòng)前圖中輸入信號(hào)、LCD處于初始化狀態(tài)。仿真結(jié)果如圖4.2所示。 
圖4.2 仿真結(jié)果
5 結(jié)束語(yǔ)
數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過(guò)程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀，會(huì)被經(jīng)常使用到。
通過(guò)本次課程的設(shè)計(jì)，不但加深我對(duì)在課程上所學(xué)到的單片機(jī)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，重新讓自己認(rèn)識(shí)到了這門學(xué)科的在應(yīng)用方面的廣闊前景，并且通過(guò)知識(shí)與應(yīng)用于實(shí)踐的結(jié)合更加豐富了自己的知識(shí)。擴(kuò)展了知識(shí)面，不但掌握了本專業(yè)的相關(guān)知識(shí)，而且對(duì)其他專業(yè)的知識(shí)也有所了解，而且較系統(tǒng)的掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，因而自身的綜合素質(zhì)有了全面的提高 。
經(jīng)過(guò)這次一個(gè)較完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制作過(guò)程，對(duì)于認(rèn)識(shí)到自己在知識(shí)方面存在的不足，明確今后的學(xué)習(xí)方向是非常有益的，為將來(lái)的的就業(yè)提前打了下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了我的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)與幫助，還有其他老師和同學(xué)的大力支持和協(xié)助，在此一并表示衷心的感謝。
- RS BIT P2.0 ;P3.4腳接RS端
- RW BIT P2.1 ;P3.5腳接R_W端
- E BIT P2.2 ;P3.3腳接E端
- ORG 0000H
- LJMP MAIN
- ORG 002BH
- LJMP IT1
- MAIN:
- MOV P0,#01H ;清除屏幕
- ACALL ENABLE
- MOV P0,#01H ;清除屏幕
- ACALL ENABLE
- MOV P0,#01H ;清除屏幕
- ACALL ENABLE
- MOV P0,#38H ;8位點(diǎn)陣方式
- ACALL ENABLE
- MOV P0,#0cH ;開(kāi)顯示
- ACALL ENABLE
- MOV P0,#06H ;移動(dòng)光標(biāo)
- ACALL ENABLE
- MOV P0,#80H ;顯示位置
- ACALL ENABLE
- mov p0,#80h ;第一行的位置
- call enable
- mov dptr,#date
- call write3
- mov p0,#0c0h ;第二行的位置
- call enable
- MOV SP,#7FH
- CLR CY
- mov r6,#00
- mov r2,#00
- MOV R3,#00
- MOV TMOD,#15H
- MOV TL0,#00H
- MOV TH0,#00H
- mov th1,#high(65536-50000)
- mov tl1,#low(65536-50000) ;setb ET1
- cha1: SETB TR1 ;
- LCALL XIANSHI
- SETB TR0
- mov 27h,#00h
- CLR C
- MOV C,P1.6
- MOV 27H.0,C
- CLR C
- MOV C,P1.7
- MOV 27H.1,C
- mov a,27h
- ANL A,#03H
- MOV 17H,A
- CHA: JBC TF1,JINWEI ;益處進(jìn)位
- JMP CHA
- JINWEI:CLR TR1
- mov th1,#high(65536-50000)
- mov tl1,#low(65536-50000)
- SETB TR1
- INC R3
- MOV A,R3 ;JNB P3.2,$
- CJNE A,#20,CHA
- CLR TR0
- CLR TR1
- MOV R3,#00
- MOV R2,TH0
- MOV R6,TL0
- lcall zhuan
- LCALL write1
- MOV TL0,#00H
- MOV TH0,#00H
- jmp cha1
- ZHUAN:
- MOV A,R2
- CLR C
- MOV 20H,#00H
- MOV 21H,#00H
- MOV 22H,#00H
- MOV 24H,#00H
- MOV 25H,#00H
- MOV R3,#10H
- NEXT: RLC A
- MOV R2,A
- MOV A,20H
- ADDC A,20H
- DA A
- MOV 20H,A
- MOV A,21H
- ADDC A,21H
- DA A
- MOV 21H,A
- MOV A,22H
- ADDC A,22H
- DA A
- MOV 22H,A
- MOV A,R2
- DJNZ R3,NEXT
- MOV A,R6
- clr c
- MOV R3,#08H
- NEXT1: RLC A
- MOV R6,A
- MOV A,24H
- ADDC A,24H
- DA A
- MOV 24H,A
- MOV A,25H
- ADDC A,25H
- DA A
- MOV 25H,A
- mov a,r6
- DJNZ R3,NEXT1
- clr c
- mov a,24h
- addc a,20h
- da a
- mov 20h,a
- mov a,25h
- addc a,21h
- da a
- mov 21h,a
- mov a,22h
- addc a,#00h
- da a
- mov 22h,a
- mov a,22h
- anl a,#0fh
- mov 31h,a
- mov a,22h
- anl a,#0f0h
- swap a
- mov 30h,a
- mov a,21h
- anl a,#0f0h
- swap a
- mov 32h,a
- mov a,21h
- anl a,#0fh
- mov 33h,a
- mov a,20h
- anl a,#0f0h
- swap a
- mov 34h,a
- mov a,20h
- anl a,#0fh
- mov 35h,a
- ret
- ;**************
- ;LCD顯示
- ;**************
- ENABLE:
- CLR RS
- CLR RW
- CLR E
- ACALL DELAY
- SETB E
- RET
- write1: ;寫數(shù)據(jù)
- MOV 10H,#00H
- MOV 11H,#00H
- MOV 12H,#00H
- MOV 13H,#00H
- MOV 14H,#00H
- MOV 15H,#00H
- MOV 16H,#00H
- mov p0,#0ch
- call enable
- mov p0,#0c0h ;第二行的位置
- call enable
- MOV A,17H
- XRL A,#02H
- JNZ XIAN1
- MOV 40H,#00H
- MOV 41H,#00H
- MOV 42H,#00H
- MOV 43H,30H
- MOV 44H,31H
- MOV 45H,32H
- JMP XIAN
-
- XIAN1:MOV A,17H
- XRL A,#01H
- JNZ XIAN2
- MOV 40H,#00H
- MOV 41H,#00H
- MOV 42H,30H
- MOV 43H,31H
- MOV 44H,32H
- MOV 45H,33H
- JMP XIAN
-
- XIAN2:MOV A,17H
- XRL A,#00H
- JNZ XIAN3
- MOV 40H,#00H
- MOV 41H,30H
- MOV 42H,31H
- MOV 43H,32H
- MOV 44H,33H
- MOV 45H,34H
- JMP XIAN
-
- XIAN3:MOV A,17H
- XRL A,#03H
- JNZ XIAN
- MOV 40H,30H
- MOV 41H,31H
- MOV 42H,32H
- MOV 43H,33H
- MOV 44H,34H
- MOV 45H,35H
- XIAN:mov r0,#40h
- mov a, @r0
- JZ L20
- MOV 10H,#0FFH
- MOV 15H,#0FFH
- mov dptr,#date1
- movc a,@a+dptr
- call write2
- L20:INC R0
- MOV A, 10H
- CJNE A, #00H,PP
- mov a, @r0
- JZ L21
- PP: MOV 11H,#0FFH
- MOV 15H,#0FFH
- mov a, @r0
- mov dptr,#date1
- movc a,@a+dptr
- call write2
- L21:INC R0
- MOV A, 11H
- CJNE A, #00H,PP2
- mov a, @r0
- JZ L22
- PP2: MOV 12H,#0FFH
- MOV 15H,#0FFH
- mov a, @r0
- mov dptr,#date1
- movc a,@a+dptr
- call write2
- MOV A, 15H
- CJNE A,#0FFH,L22
- MOV A,#00H
- mov dptr,#XIAOSHUDIAN
- movc a,@a+dptr
- call write2
- L22:
- INC R0
- MOV A, 12H
- CJNE A, #00H,PP3
- mov a, @r0
- JZ L23
- PP3: MOV 13H,#0FFH
- mov a, @r0
- mov dptr,#date1
- movc a,@a+dptr
- call write2
-
- L23:INC R0
- MOV A, 13H
- CJNE A, #00H,PP4
- mov a, @r0
- JZ L24
- PP4: MOV 14H,#0FFH
- mov a, @r0
- mov dptr,#date1
- movc a,@a+dptr
- call write2
-
- L24:INC R0
- mov a, @r0
- mov dptr,#date1
- movc a,@a+dptr
- call write2
- MOV A,15H
- CJNE A, #00H,KHZ
- MOV A,#00H
- MOV dptr,#DANWEI1
- JMP QUSHU
- KHZ:MOV dptr,#DANWEI2
- QUSHU:movc a,@a+dptr
- call write3
- mov r5,#4
- l3:mov a,#20h
- call write2
- djnz r5,l3
- ret
-
- write2:
- mov p0, a
- setb rs
- CLR rw
- clr e
- call delay
- setb e
- ret
-
- write3: mov r1,#00h ;寫數(shù)據(jù)
- a2: mov a, r1
- movc a, @a+dptr
- call write2
- inc r1
- cjne a,#00h,a2
- ret
- delay:
- mov r7, #255
- d1: mov r6, #255
- d2: djnz r6, d2
- djnz r7, d1
- ret
- date: db "the frequency is",00h
- date1: db 30h,31h,32h,33h,34h,35h,36h,37h,38h,39h
- DANWEI1: DB "HZ ",00h
- DANWEI2: DB "KHZ ",00h
- XIAOSHUDIAN: DB ".",00h
數(shù)字頻率計(jì).doc
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2018-7-22 20:51 上傳
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