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1.簡介
數(shù)字頻率計(jì)是現(xiàn)代科研生產(chǎn)中不可或缺的測量儀器，它以十進(jìn)制數(shù)顯示被測頻率，基本功能是測量正弦信號(hào)，方波信號(hào)，及其它各種單位時(shí)間內(nèi)變化的物理量。??
本系統(tǒng)采用AT89C52單片機(jī)智能控制，結(jié)合外圍電子電路，設(shè)計(jì)的頻率計(jì)性能穩(wěn)定。在軟件設(shè)計(jì)上采用了單片機(jī)的C語言設(shè)計(jì)，通過單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)/計(jì)數(shù)器同時(shí)動(dòng)作，在測量頻率時(shí)將測頻率和測周期相結(jié)合,提高了頻率計(jì)的測量準(zhǔn)確性。??????
測量結(jié)果在LCD1602上輸出顯示，結(jié)果精確到整數(shù)位。頻率計(jì)的軟件設(shè)計(jì),系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)簡單明了,適用于測量頻率從1~99999Hz的脈沖信號(hào)。 2.硬件設(shè)計(jì)
數(shù)字頻率計(jì)的硬件原理比較簡單，就不仔細(xì)介紹了。其主要以下部分組成： 單片機(jī)最小系統(tǒng) LCD1602顯示屏電路 頻率信號(hào)輸入端子 系統(tǒng)電源
3.軟件設(shè)計(jì)
（1）LCD1602驅(qū)動(dòng)程序 #define CHECK_BUSY
sbit RS = P2^2; //定義端口
sbit RW = P2^3;
sbit EN = P2^4;
#define RS_CLR RS=0
#define RS_SET RS=1
#define RW_CLR RW=0
#define RW_SET RW=1
#define EN_CLR EN=0
#define EN_SET EN=1
#define DataPort P0
/*------------------------------------------------
判忙函數(shù)
------------------------------------------------*/
bit LCD_Check_Busy(void)
{
#ifdef CHECK_BUSY
DataPort= 0xFF;
RS_CLR;
RW_SET;
EN_CLR;
_nop_();
EN_SET;
return (bit)(DataPort & 0x80);
#else
return 0;
#endif
}
/*------------------------------------------------
寫入命令函數(shù)
------------------------------------------------*/
void LCD_Write_Com(unsigned char com)
{
while(LCD_Check_Busy()); //忙則等待
RS_CLR;
RW_CLR;
EN_SET;
DataPort= com;
_nop_();
EN_CLR;
}
/*------------------------------------------------
寫入數(shù)據(jù)函數(shù)
------------------------------------------------*/
void LCD_Write_Data(unsigned char Data)
{
while(LCD_Check_Busy()); //忙則等待
RS_SET;
RW_CLR;
EN_SET;
DataPort= Data;
_nop_();
EN_CLR;
}
/*------------------------------------------------
清屏函數(shù)
------------------------------------------------*/
void LCD_Clear(void)
{
LCD_Write_Com(0x01);
DelayMs(5);
}
/*------------------------------------------------
寫入字符串函數(shù)
------------------------------------------------*/
void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s)
{
while (*s)
{
LCD_Write_Char(x,y,*s);
s ++; x++;
}
}
/*------------------------------------------------
寫入字符函數(shù)
------------------------------------------------*/
void LCD_Write_Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data)
{
if (y == 0)
{
LCD_Write_Com(0x80 + x);
}
else
{
LCD_Write_Com(0xC0 + x);
}
LCD_Write_Data( Data);
}
/*------------------------------------------------
初始化函數(shù)
------------------------------------------------*/
void LCD_Init(void)
{
LCD_Write_Com(0x38); /*顯示模式設(shè)置*/
DelayMs(5);
LCD_Write_Com(0x38);
DelayMs(5);
LCD_Write_Com(0x38);
DelayMs(5);
LCD_Write_Com(0x38);
LCD_Write_Com(0x08); /*顯示關(guān)閉*/
LCD_Write_Com(0x01); /*顯示清屏*/
LCD_Write_Com(0x06); /*顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置*/
DelayMs(5);
LCD_Write_Com(0x0C); /*顯示開及光標(biāo)設(shè)置*/
}
（2）外部頻率信號(hào)處理程序
外部頻率信號(hào)輸入到單片機(jī)的外部計(jì)數(shù)器INT0（P3.2），計(jì)數(shù)器對每個(gè)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并采用內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)1秒鐘，然后統(tǒng)計(jì)一秒鐘內(nèi)計(jì)數(shù)器的數(shù)值即可得出外部信號(hào)的頻率大小 sbit LED=P1^2; //定義LED端口
bit OVERFLOWFLAG;
bit TIMERFLAG;
/*------------------------------------------------
定時(shí)器0初始化子程序
本程序用于計(jì)數(shù)
------------------------------------------------*/
void Init_Timer0(void)
{
TMOD |= 0x01 | 0x04; //使用模式1，16位計(jì)數(shù)器，使用"|"符號(hào)可以在使用多個(gè)定時(shí)器時(shí)不受影響
TH0=0x00; //給定初值
TL0=0x00;
EA=1; //總中斷打開
ET0=1; //定時(shí)器中斷打開
TR0=1; //定時(shí)器開關(guān)打開
}
/*------------------------------------------------
定時(shí)器1初始化子程序
本程序用于定時(shí)
------------------------------------------------*/
void Init_Timer1(void)
{
TMOD |= 0x10; //使用模式1，16位定時(shí)器，使用"|"符號(hào)可以在使用多個(gè)定時(shí)器時(shí)不受影響
TH1=HIGH; //給定初值，這里使用定時(shí)器最大值從0開始計(jì)數(shù)一直到65535溢出
TL1=LOW;
EA=1; //總中斷打開
ET1=1; //定時(shí)器中斷打開
TR1=1; //定時(shí)器開關(guān)打開
}
/*------------------------------------------------
定時(shí)器0中斷子程序
------------------------------------------------*/
void Timer0_isr(void) interrupt 1
{
TH0=00; //重新給定初值
TL0=00;
OVERFLOWFLAG=1; //溢出標(biāo)志
}
/*------------------------------------------------
定時(shí)器1中斷子程序
------------------------------------------------*/
void Timer1_isr(void) interrupt 3
{
static unsigned char i;
TH1=HIGH; //重新賦值10ms
TL1=LOW;
i++;
if(i==10) //100ms 計(jì)數(shù)時(shí)間單位，得出100ms脈沖個(gè)數(shù) x10就是1s中脈沖個(gè)數(shù)，即為頻率 Hz
{
i=0;
TR0=0; //2個(gè)定時(shí)器關(guān)閉
TR1=0;
TIMERFLAG=1; //標(biāo)志位清零
TH1=HIGH; //重新賦值
TL1=LOW;
}
}
（3）主程序 /*------------------------------------------------
主程序
------------------------------------------------*/
main()
{
unsigned long int a;
char temp[16]; //定義字符顯示緩沖數(shù)組
Init_Timer0(); //初始化定時(shí)器0
Init_Timer1(); //初始化定時(shí)器1
LCD_Init(); //初始化液晶屏
DelayMs(10); //延時(shí)用于穩(wěn)定，可以去掉
LCD_Clear(); //清屏
LCD_Write_String(0,0,"Frequency Meter");//寫入第一行信息，主循環(huán)中不再更改此信息，所以在while之前寫入
while(1)
{
if(OVERFLOWFLAG)//檢測溢出標(biāo)志，如果溢出表明頻率過高，顯示溢出信息
{
OVERFLOWFLAG=0;//標(biāo)志清零
LCD_Write_String(0,1,"overflow >655KHz");
}
if(TIMERFLAG) //定時(shí)100ms到，做數(shù)據(jù)處理
{
a=TL0+TH0*256;//讀取計(jì)數(shù)值
a=a*10; //擴(kuò)大到實(shí)際值
sprintf(temp,"FREQ:%08.0f Hz",(float)a);
LCD_Write_String(0,1,temp);//顯示到液晶第二行
TR0=1; //2個(gè)定時(shí)器打開
TR1=1;
TH0=0; //保證計(jì)數(shù)器初值為0
TL0=0;
TIMERFLAG=0; //打開計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)標(biāo)志
}
}
}
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