设计的主要内容

简易数字频率计要求具有以下功能：

·测量范围分别是：幅度：0.5～5V；频率：1Hz～1M Hz。

·测量误差 ≤ 0.1％；

·用LCD显示器显示。频率变化时，能通过显示器及时看到变化后的信号频率。

·用按键控制工作模式的切换，如启动与停止。

根据简易数字频率计的功能设计系统硬件电路，编写系统软件，并进行软件调试。之后进行硬件与软环的系统联调，解决系统软件、硬件存在的问题，最后将软件下载到CPU，实现简易数字频率计的预定功能。

本设计的最终目标是制作完成一个LCD显示的数字频率计。初期阶段根据系统的大体框图进行软硬件的设计，在中期阶段通过Proteus仿真来模拟实现其功能,从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，真正实现了从概念到产品的完整设计。在编译方面，它支持Keil 编译器。最后进行系统的总体运行及调试，并作出相应的修改。

本论文正文部分结构安排如下：

第二章引入课题并阐述研究目的与意义；

第三章提出设计要求，并给出系统总体设计方案；

第四章具体阐述系统硬件各个模块的设计与实现；

第五章具体阐述系统软件各个模块的设计方法，并采用C语言编程；

第六章详细记录系统的仿真、焊接与调试的过程与结果；

第七章给出设计结论。

本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率，采用一个1602A LCD显示器动态显示6位数。测量范围从0Hz—65535Hz(此测量范围为计数器的最大计数，可根据实际需要进行扩展，在2.3小节方案选择有介绍如何扩展)的正弦波、方波、三角波。用单片机实现自动测量功能。

测频程序设计

将波形送至单片机的外部中断0输入口，打开并初始化定时器0，然后将单片机的内部定时器T0定时为1S，此时外部中断0输入口在1s内所计到下降沿触发次数即为该信号的频率。

本频率计的设计以AT89S52单片机为核心，利用它内部的定时/中断完成待测信号频率的测量。单片机AT89S52内部具有16 位的定时器，定时器的工作可以由编程来实现定时要求的功能。在构成为定时器时，每个机器周期加1(使用12MHz时钟时，每1us加1)，这样以机器周期为基准可以用来准确定时1S。外部输入每个机器周期被采样一次，这样检测一次从1到0的跳变至少需要2个机器周期(24个振荡周期)，所以最大计数速率为时钟频率的1/24(使用12MHz时钟时，最大计数速率为500KHz)。定时器的工作由相应的运行控制位TR控制，当TR置1，定时开始；当TR清0，停止计数。设计综合考虑了频率测量精度和测量反应时间的要求。

设计结论

在经历选题、开题、查找资料、设计电路到最终焊接电路，本次课题顺利完成了基于51单片机LCD显示的数字频率计的制作，做出了一个能实现频率变化时，能通过显示器及时看到变化后的信号频率，实际达到1Hz～65KHz的范围，符合任务书所要求的性能指标。最终完工的作品实物图如6-1所示，包括一个单片机最小系统和LCD显示电路。

设计总结

通过对数字频率计的设计，使得我掌握了开发单片机系统的一般方法，这主要表现在以下几个方面：

1.在动手前，首先确定好方案，然后进行软硬件设计，焊接前要进行仿真测试，最后再进行焊接、调试，直至完工。

2.本课题用到了单片机系统中的定时器/计数器和中断。单片机系统中的定时/计数和中断是单片机最重要的资源，也是应用最为广的寄存器。通过本次设计我掌握了单片机定时器和计数器两种方式下的编程方法以及中断功能的编程方法。

3.数字频率计虽小，但是具备了单片机系统的基本构成。通过本次设计我掌握了实用型单片机最小系统的设计和LCD显示电路的设计。