51单片机频率计课设

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1、《单片机课程设计》设计报告设计题目：简易数字频率计系别：控制工程学院专业：自动化班级学号：姓名：指导教师：设计时间：简易数字频率计设计设计任务：采用AT89S52单片机测量实验室产生的方波脉冲频率，将待测频率接至T0引脚，测量方波频率并显示。1.总体方案设计(1).设计思路本次课程设计是基于51单片机的频率计设计。该课程设计是能实现精确测量频率。由于计数器最大能计数的频率为f/24=460.8KHz。本设计为了便于编程将最大测量频率限制在65536*7=458.752KHz。如果超出最大频率数码

2、管将显示------。该设计通过定时器1定时1S，待测频率通过计数器0在1S内的计数值得出。每1S显示一次待测频率值。由于最大频率可达458.752KHz,而每次计数值最大只能达到65536，所以计数器0每产生一次中断，需要将计数值加65536，并给计数初值赋0重新计数，直到1S定时时间到。计数值计算公式为（最后一次计数值+计数器0溢出次数*65536）。将得到的计数值经处理后转换成BCD码分别在6个数码管上显示。本次设计，利用了定时器，计数器，中断，查表，8255扩展端口等，设计出硬件电路。最

3、后在PROTEUS上进行仿真。（2）.系统总体结构(2).芯片选择本设计主要采用AT89S52,8255A,74LS373,等构成测量系统。74LS373芯片为了实现P0口的复用，应在P0口连上74LS373，通过锁存器输出A0,A1（连接到8255A）。74LS373芯片为三态输出的锁存器。当三态允许控制端OE为低电平的时候，Q0～Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE为高电平时，Q0～Q7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存器允许端LE为

4、高电平时，Q随数据D而变化。当LE为低电平时，Q被锁存在已经建立的数据电平。74LS245芯片74LS245是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。当片选端CE低电平有效时，DIR为低电平，信号由B向A传输；DIR为高电平，信号由A向B传送。当片选端CE高电平时，A,B均为高阻态。74ls240芯片74ls240是八单线驱动器。（反码，三态输出）这种八缓冲器和线驱动器是为提高三态输出存储地址驱动器，时钟驱动器和总线定向接收器和发射器的性能可和集成度而特意设计的。设计者可按需要将原码，反码输

5、出。OE(低电平输出控制)。8255芯片由于接口有限，所以因使用8255A进行接口的扩展，使用8255A的A、B口作为数码管显示电路的扩展。8255是可编程并行I/O接口单元，可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，数据总线DB：D0～D7，用于8255和CPU传送8位数据，地址总线AB：A0～A1，用于选择A、B、C口与控制寄存器；控制总线CB：片选信号、复位信号、读写信号。当CPU要对8255进行读或写数据的操作时，必须

6、先向8255片选信号选中8255芯片，然后发读信号或者写信号对8255进行读或写数据的操作。在本设计中，8255的PA口用于数码管的位选择，用于选中数码管；PB口用于数码管的字形选择。实验室8255地址分配0FF20H系统8255PA口键扫/字位口0FF21H系统8255PB口字形口0FF22H系统8255PC口键入口0FF23H系统8255控制口控制口0FF28H扩展8255PA口扩展用0FF29H扩展8255PB口扩展用0FF2AH扩展8255PC口扩展用0FF2BH扩展8255控制口控制口

7、（3）定时计数方式设计中使计数器0工作在模式1进行对外部脉冲频率的计数。定时器1工作在模式1进行定时。当定时达到1S时，显示频率值。1.硬件电路设计(1).单片机最小系统（2）.单片机测量系统设计只需将被测电路接到T0口即可。（3）.显示电路与AT89S52单片机接口电路3.软件设计1.主程序流程图2.方波频率测量流程图2.显示程序流程图2.调试与测试结果分析(1).实验系统连线实验系统连线时将待测频率接到T0口。(2).程序调试本次设计首先采用了仿真软件调试，仿真软件使用PROTEUS。在仿真

8、过程中，遇到了一系列的问题，首先是8255的扩展接线时没有在P0口接上地址锁存器74LS373，导致单片机无法访问8255A的A、B口。在接线正确后，进行了程序调试。1.首先出现了测量精度低的问题，为了简化对频率值的处理，一开始采用了定时100MS，使单片机每计数100MS就输出频率值。频率值=计数器值*10。该方法在大频率测量是误差较小，但是测量小频率信号时，误差极大。改进方案：定时器定时1S。当计数器每次次溢出时将65536的个位与40H进行带进位的BCD码相加，十位与41H，进行带进位BC