频率计的设计内容及要求

本频率计的设计是基于单片机AT89C51的和薄膜谐振式水位传感器配套使用的用于液位测量的频率测量仪，这就要求设计者在充分了解薄膜谐振式水位传感器特性的基础上进行系统的设计。设计内容主要包括单片机外围电路、锁存电路、位选电路、段选电路、显示电路等。频率测量是电子测量的重要领域。

近几年来的科学技术发展要求频率标准具有更高的准确度和稳定性。频率测量的突出地位使得这方面的测量工作也显得格外重要。针对频率测量仪器领域内的发展现状，对频率计设计有如下要求：

1.要求该频率计的频率测量范围在1Hz ~60KHz。

2.测量信号为脉冲信号，幅度为5V。

测量误差要求小于±10Hz,测频性能稳定可靠。

结论

本文将液位检测和频率检测结合在一起，提出一种基于单片机的测频方法的研究，本频率计的设计是和薄膜谐振式水位传感器配套使用，用于液位检测。本设计将单片机AT89C51两个定时／计数器一个设置为定时器，另一个设置为计数器，定时时间到后产生中断，在中断服务程序中处理结果，求出频率。其基本性能如下：

1.测量范围较宽，测频范围1KHz～65KHz。

2.测量误差小于±1Hz。

由于存在软件延时，尽管在高频段能达到较高的精度，而低频段的测量精度较低。采用软件中断响应后再停止计数，虽然理论上能达到很高的精度，但实际测量中由于单片机响应有一定的时间延迟，故存在一定的测量误差。

展望

未来的频率测量仪器正向一个宽频域、高精度的智能频率计方向发展。应用单片机的控制和运算功能，实现频率的等精度测量。根据本文对频率测量方法的研究，本设计在以下几个方面还有待于进一步完善和继续努力。

频率计设计过程中如何实现1s的定时时间。一般思路是利用AT89C51本身的定时器的软件中断来实现1s的定时。此种方法由于要达到1s的定时,必须用AT89C51的定时中断的多次中断来实现。若每次软件定时50ms,则需20次中断才能达到1s。由于定时器的软件中断响应会存在延时,而且还会随着AT89C51外部晶振频率的不同而不同,因此用软件中断很难调整到确定的1s定时时间。并且由于内部定时器的计数频率是经过晶振频率的十二分频以后得到的,因此也很难达到所需的精度。