1.基于单片机数字频率计论文
基于单片机的频率计设计 论文编号:JD633 包括任务书,原理图,论文字数:17649,页数:43 任务书 一、基本要求: (1) 频率测量: a. 测量范围:信号:方波、正弦波 幅度:0. 5V~5V 频率:1Hz~1MHz b. 测试误差≤0. 1 % (2) 周期测量: a. 测量范围:信号:方波、正弦波 幅度:0. 5V~5V 频率:1Hz~1MHz b. 测试误差≤0. 1 % (3) 显示:十进制数字显示,显示刷新时间1~10 秒连续可调,对上述三种测量功能分别用不同颜色的发光二极管指示。
(4) 具有自校功能,时标信号频率为1MHz。 (5) 自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。
二、发挥部分: (1) 扩展频率测量范围为0. 1Hz~10MHz (信号幅度0. 5V~5V) ,测试误差降低为0. 01 %(最大闸门时间≤10s) 。 (2) 测量并显示周期脉冲信号(幅度0. 5V~5V、频率1Hz~1kHz) 的占空比,占空比变化范围为10 %~90 % ,测试误差≤0. 1 %。
(3) 在1Hz~10MHz 范围内及测试误差≤0.1 %的条件下,进行小信号的频率测量,提出并实现抗干扰的措施。 设计方案的讨论: 方案一:选用频率计专用模块。
该方案在技术上是可行的,但竞赛规则规定不能采用频率计专用模块。即使允许使用,对于设计要求中的某些指标,采用专用模块来完成也是困难的。
方案二: 采用逻辑芯片和可编程器件实现。该方案也是可行的。
该方案的优点是:仅使用硬件电路实现,调试工作量相对较小。缺点是,某些功能实现困难,不易修改。
方案三:用单片机实现。目前单片机种类很多,单片机功能越来越强。
根据设计要求,选用MCS - 51 系统单片机中的AT89C52 ,该芯片内含3 个16 位定时/ 计数器,能最大限度地简化频率计外围硬件。AT89C52 还含一个全功能串行口、8 K 程序存储器等,因此该方案具有硬件构成简单,功能灵活,易于修改等优点。
摘要 基于单片机的自动量程频率计是单片机在实际工作中的典型应用。本设计实现了一个集前置整形电路,分频电路, 基准信号源, 单片机电路: 单片机、数据选择器、键盘、状态指示, 数字显示电路,稳压直流电流等硬件于一体的测频计,能实现对方波、正弦波等待测信号的计数、计算和显示,精度达到千分之一以上。
本文在介绍传统测频方法的基础上充分分析了等精度测频方案的优越性,详细论述了软硬件的实现方案与完成的功能,最后给出了一套完善的测频方案。本频率计采用等精度测频方案实现,它对传统的测频方法进行了改进,测频结果优于传统测频方法,而且硬件结构简单,编程方法易行,具有良好的经济性、稳定性和可靠性,对今后类似的系统开发具有一定的借鉴作用。
关键词:智能型;频率计;单片机 目录摘 要 ⅠABSTRACT Ⅱ第一章 绪 论 11.1概述 11.2现状与发展 11.3 设计要求与实现方案 2第二章 方案论证 42.1频率测量方法概述 42.2 传统的测量方法 52.3 等精度测频方法 7第三章 测量原理与分析计算 83.1频率周期的测量 83. 1. 1 测量方法 83. 1. 2 测量方法实现 83.2 信号周期频率的计算 93.2.1信号周期的计算 93.3误差的计算 93.3.1 测量理论误差 93.3.2 计算误差 10第四章 频率计的硬件设计 114.1 频率计的电路结构 114.2 前置整形电路的设计 114.3 分频电路的设计 124.4 基准信号源的设计 134.5电压源和电流源 144.6单片机电路的设计 144.7 数字显示电路的设计及LM317芯片介绍 15第五章 软件部分的设计 205.1 主程序及子程序流程图 20第六章 稳压直流电源的设计 276.1稳压直流电源 27第七章 AT89C52的说明 297.1显示电路的组成AT89C52说明 297.1.1 AT89C52的说明 297.1.2 AT89C52功能特性概述 307.2 AT89C52与AT89C52的主要区别 307.3 中断寄存器 347.4 自动重装方式 357.5时钟振荡器 377.6AT89C52单片机的性能与特点 38结 论 40参考文献 41致谢 42 以上回答来自: /42-2/2929.htm。
2.毕业论文的开题报告怎么写
开题报告的格式由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚,应包含两个部分:总述、提纲。
1 总述开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。2 提纲开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的,是一个研究构想的基本框架。
可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段,提纲的目的是让人清楚论文的基本框架,没有必要像论文目录那样详细。
3 参考文献开题报告中应包括相关参考文献的目录4 要求开题报告应有封面页,总页数应不少于4页。版面格式应符合以下第3部分第2)项“格式”的规定。
开 题 报 告学 生:一、选题意义1、理论意义2、现实意义二、论文综述1、理论的渊源及演进过程2、国外有关研究的综述3、国内研究的综述4、本人对以上综述的评价三、论文提纲前言、一、1、2、3、·二、1、2、3、··三、1、2、3、结论四、论文写作进度安排毕业论文开题报告提纲一、开题报告封面:论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师二、目的意义和国内外研究概况三、论文的理论依据、研究方法、研究内容四、研究条件和可能存在的问题五、预期的结果六、进度安排七、教研室可行性论证结论参考范文:毕业论文开题报告论文题目:——————学生姓名:—————— 学号:——————专业:——————指导教师:————————年——月——日开题报告填写要求1、开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一.此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见审查后生效.2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写,按成教处统一设计的电子文档标准格式打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见.3.学生查阅资料的参考文献应在3篇及以上(不包括辞典,手册),开题报告的字数要在1000字以上.4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式,信息交换,日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写.如"2004年9月26日"或"2004-09-26".毕业论文开题报告1、本课题的研究意义我国的经济正处于比较快速的发展阶段,但是对于资源问题一直是世界各国关注的问题。虽然我国被世界各国公认为是资源最为丰富的国家,但正处于快速发展的我国对资源的需求还是很大的。
有关数据显示我国的资源利用是相当不合理的,我过对外出口的又是一初级产品为主,生产初级产品又是最为消耗资源的。再加上我过的中、小型工业十分多,中、小型工业对资源的利用更是不科学。
据有关科学家推算我国的某资源只能利用将近五十年左右,这意味着我国的资源还是比较缺乏的。鉴于这些种种原因在我国资源还未到达紧张的情况下研究一下我国资源合理利用的问题是十分重要的,这对我国今后的发展趋向有着重大的意义。
2、本课题的重点和难点第一、从我国的人口来看,对于我国具有一十几亿人口的国家只要每人多浪费一点那就是一个很大的数目。就拿煤炭来说,如果每人每天浪费0.01kg,那么每天国内就浪费0.01*1,200,000,000kg,一年国内的浪费就是0.01*1,200,000,000*365kg。
这个数据就是很惊人的了。第二、目前,我国的国民素质还处于发展阶段,这对我国的资源保护问题一个弊端。
由于国民素质的影响我国的资源浪费的控制,一个国家国民素质的高低会直接影响到国家的资源的利用情况,对于发达国家,其国民素质的高低不仅对其国家的资源的合理利用方面起着一定作用,对国民的合理消费也会有这重要的作用。因此,我们更应该让我国国民有正确的科学发展观和消费观。
这就需要科学地引导他们认识到正确科学观和消费观的重要性。使全国人民都能意识到我国资源的现状与将来。
第三、对于我国的现状要想让人们都能认识到国家的形式是比较困难的。我国作为社会主义国家还处在初级发展阶段,国民的生活水平并未全面达到小康。
这也就使的我国国民的消费水平较低。比起发到国家而言,我国国民的消费是远远不及的。
这也就限制了我过的经济发展,国家的发展水平和国民的消费水平是分不开的。这要求我们应该引导国民的消费。
3、论文提纲科学发展观1.科学发展观的概论2.怎样理解科学发展观3.科学发展观的形成4.树立科学发展观5.落实科学发展观,应当做到那些发面的工作6.科学发展观树立的必要性对外经济发展战略1.世界经济形势变化对我国经济的影响与对策分析2.我国对外经济发展的战略取向3.经济全球化的我国境外直接投资毕业论文开题报告指导教师意见:(对本课题的深度广度几工作量的意见)指导教师:(亲笔签名)——年——月——日系部审查意见:系部负责人:(亲笔签名)——年——月——日。
3.“基于单片机的数字频率计”论文
基于单片机的数字频率计的设计和仿真摘要本文以单片机为核心器件,实现了数字频率计的设计,并在Proteus软件仿真环境下搭建仿真电路,采用Kell软件进行软硬联调,成功地实现了数字频率计的仿真。
关键词数字频率计单片机Proteus仿真Kell仿真 在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此,频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有使用方便、测量迅速,以及便于实现测量过程自动化等优点,是频率测量的重要手段之一。
电子计数测频有两种方式,一是直接测频法,即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数;二是间接测频法,即周期测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量,间接测频法适用于低频信号的频率测量[1]。
本次设计的频率测量系统以单片机AT89C52为核心,采用汇编语言和直接测量方法,成功地实现了宽领域,高精度的数字频率计的设计和仿真。1设计思路本文设计的是一种单片机控制的频率计数器。
该频率计首先以信号放大整形后的方波脉冲作为控制闸门信号,然后采用计数器和锁存器对不同频率范围的信号直接进行计数来完成分频功能,分频后的信号由接口电路送给单片机,由单片机的计数器对其进行计数,最后将计数结果通过运算转变为原信号的频率数值,最后通过动态显示电路显示数值。由于单片机内部振荡频率很高,所以一个机器周期的量化误差相当小,可以有效的提高低频信号的测量准确性。
本设计以单片机AT89C52为核心,通过译码、分频、计数等电路,以及软件程序的编写,实现脉冲频率的显示。整体设计思路可用框图1表示。
框图中,各部分的作用及所采用的器件说明如下。1.计数测量部分包括计数器电路和数据锁存器电路计数器电路采用了74LS590芯片[2]完成计数功能。
对于频率较小的输入脉冲可以只让一个74LS590芯片发挥作用,即计数的个数小于256时则只有一个74LS590芯片进行计数,对于频率较大的输入脉冲需要让两个74LS590芯片发挥作用,即计数个数大于256小于65535时两个74LS590芯片分别进行高八位、低八位计数。数据锁存器电路由 74LS157芯片[3]组成。
它的任务是对输入的信号进行锁存,而后将信号直接输入到单片机电路。计数测量部分实现了计数分频的作用,即扩大频率的计数范围,以确保当输入脉冲的频率过高时同样顺利完成计数。
2.单片机部分本次设计采用了AT89C52单片机,AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8k byte的可反复擦写的只读程序存储器。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准MCS-51指令系统及8052产品引角兼容,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元[4]。
3.外部数据读写电路单片机的外部数据读写电路主要由译码器组成,本次设计采用的是74LS138译码器,它的逻辑功能主要是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号[5]。该译码器在本设计中的作用是将A13、A14、A15的二进制代码输入到译码器中,然后翻译对应的输出信号,以选通限流电路,使其完成数据读写功能。
4.数据显示电路数据显示电路由限流电路和七段数码管组成,采用的器件是74LS374芯片和LED显示器。74LS374芯片的主要作用是显示前的电流驱动,因为数码管显示所需电流比较小,而从8D上升沿触发器输出的电流比较大,所以需要加个适当的电阻进行限流。
LED显示器的结构由发光二极管构成a、b、c、d、e、f和g七段,并由此得名[6]。本设计中采用了五个七段数码管进行数据显示,将五个数码管串接起来进行显示,显示数据即是对频率计的测量结果。
2软件设计流程图本设计中软件流程如图2所示。为使图2所示流程能顺利地完成预期的功能,在初始化部分,计数部分,4byte除法部分,数据显示部分都分别设计了流程图。
完成信号的周期测量后,需要做一次倒数运算才能获得信号的待测信号计数器电路数据锁存器AT89C52单片机有效位判断?74LS138译码器数据显示电路YESNO停止译码图1设计思路框图 频率。为提高运算精度,这里采用4byte定点算术运算,需要自行编写4byte出发指令,即组成4byte除法部分。
3 Kell仿真结果本次设计使用Proteus软件搭建仿真电路,用Kell软件进行了软硬联调。经过Kell软件调试,在没有差错的情况下,生成HEX文件,此时源程序和HEX文件应保存在同一目录下,否则仿真会出错。
然后把原理图的Sourse目录加上源程序,双击AT89C52芯片,并在目录上加上HEX文件,这时已经把生成好的文件烧在了芯片中,注意每打一次原理图进行仿真时,必须重新设置Sourse文件和HEX。按照以上步骤将仿真软件调整好之后就可以将脉冲频率设置好输入到仿真软件内,得到最后的仿真结果。
从图仿真结果中可以看出,两个脉冲频率不同的输入信号通过分频计数,较为成功的在数码管上显示出来。虽然有一定的误差,但与其他方法相比,它所需要的外围器件较少,适用于嵌入式系统,得到的频率计领域较宽,精度较高,是一种较为成功的设计方案。
4结束语本文通过运用单。
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