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1、簡易數(shù)字頻率計畢業(yè)設(shè)計單片機(jī))(基于楚雄師范學(xué)院本科生畢業(yè)論文題目:簡易數(shù)字頻率計設(shè)的計系(院):xxx專業(yè):電子信息科學(xué)與技術(shù)(非師范)學(xué)號:20081042110學(xué)生姓名:xxx指導(dǎo)教師:xxx職稱:副教授論文字?jǐn)?shù):8206完成日期:2012年5教務(wù)處印制目錄摘要關(guān)鍵詞語IAbstractIIKeywordsIII刖三1第一章頻率計設(shè)計11.1 頻率計概要11.2 發(fā)展動態(tài)21.3 設(shè)計任務(wù)2第二章系統(tǒng)模塊設(shè)計32.1 整體設(shè)計32.2 測頻思路42.3 模塊分析5第三章硬件設(shè)計63.1 主控模塊63.2 放大整形電路83.3 分頻設(shè)計103.4 驅(qū)動顯示13第四章軟件設(shè)計174.1 模塊
2、設(shè)計174.2 中斷服務(wù)194.3 顯示實現(xiàn)過程194.4 量程轉(zhuǎn)換204.5 軟件概述21第五章系統(tǒng)調(diào)試245.1 硬件調(diào)試245.2 軟件調(diào)試265.3 系統(tǒng)調(diào)試275.4 誤差分析28第六章總結(jié)29參考資料30致謝32附錄33III簡易數(shù)字頻率計的設(shè)計摘要:頻率計作為一種基礎(chǔ)測量儀器。它主要由信號輸入、放大整形、分頻、單片機(jī)控制模塊、驅(qū)動顯示電路等組成。本設(shè)計以STC80C51片機(jī)作為控制核心,使用它內(nèi)部的定時/計數(shù)器,實現(xiàn)對待測信號的頻率的測量。設(shè)計過程中,頻率計采用外部10分頻,以便測量1Hz1MHZ勺信號頻率,并且實現(xiàn)量程自動切換。顯示部分用74LS245驅(qū)動,使用四位共陽極數(shù)碼管
3、顯示數(shù)據(jù)。本設(shè)計采用單片機(jī)技術(shù),使得設(shè)計具有很高的性價比和可靠性,改善了傳統(tǒng)頻率計的不足,它具有測量精度高、測量省時、價格便宜、使用方便等優(yōu)點。關(guān)鍵詞語:單片機(jī);頻率計;驅(qū)動顯示;放大整形;量程切換IThedesignofsimpleFrequencyMeasurementAbstract:Thefrequencymeterasabasicmeasuringinstrument.Itmainlyconsistsofsignalinput,plasticsurgerytoenlarge,pointsandsingle-chipmicrocomputercontrolmodule,frequenc
4、ydriverdisplaycircuitetc.ThisdesigntoSTC80C51singlechipmicrocomputerascontrolcore,useitinternaltiming/counter,realizethetreatthefrequencyofthesignalmeasurement.Designprocess,thefrequencymeterusingexternal10pointsfrequency,formeasuring1Hz1MHzsignalfrequency,andrealizetherangetoswitch.Displaywith74LS2
5、45partdrive,useatotaloffouranodedigitaltubedisplaythedata.ThisdesignUSESthesinglechipmicrocomputer,makedesignwithgoodvalueformoneyandthereliability,improvethefrequencyoftheshortcomingsofthetraditionalproject,ithashighaccuracyofmeasurement,highmeasuringtime,cheap,easytouse,etc.Keywords:Singlechipmicr
6、ocomputer;Thefrequencymeter;Drivedisplay;Enlargeplasticcircuit;Switchrangeiii(非師范)本科畢業(yè)論文、?.、.前言在電子技術(shù)中,頻率作為基本的參數(shù)之一,它與許多電參量的測量方案、測量結(jié)果密切相關(guān),因此,頻率的測量十分的重要。在許多情況下,要對信號的頻率進(jìn)行精確測量,就要用到數(shù)字頻率計。數(shù)字頻率計作為一種基礎(chǔ)測量儀器,它具有測量精度高、測量省時、使用方便等特點。使得基于單片機(jī)的數(shù)字頻率計得到廣泛的應(yīng)用。第一章頻率計設(shè)計1.1 頻率計概要在電子技術(shù)中,頻率作為基本的參數(shù)之一,它與許多電參量的測量方案、測量結(jié)果密切相關(guān),因此
7、,頻率的測量十分的重要。在許多情況下,要對信號的頻率進(jìn)行精確測量,就要用到數(shù)字頻率計。數(shù)字頻率計作為一種基礎(chǔ)測量儀器,它被用來測量信號(方波、正弦波、鋸齒波等)頻率,并且用十進(jìn)制顯示測量結(jié)果。它具有測量精度高、測量省時、使用方便等特點。隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,單片機(jī)被廣泛應(yīng)用到大規(guī)模集成電路中,使得設(shè)計具有很高的性價比和可靠性。所以,以單片機(jī)為核心的簡易數(shù)字頻率計設(shè)計,改善了傳統(tǒng)的頻率計的不足,充分體現(xiàn)了新一代數(shù)字頻率計的優(yōu)越性。1.2 發(fā)展動態(tài)在國內(nèi),單片機(jī)已普遍的應(yīng)用電子系統(tǒng)的中,其中,以C語言為編程基礎(chǔ),結(jié)合單片機(jī)典型模塊的設(shè)計已經(jīng)開發(fā)出了許多應(yīng)用系統(tǒng),如單片機(jī)的串口通信、
8、定時/計數(shù)器、看門狗、中斷、矩陣鍵盤輸入、ADCDAC紅外遙控接收、電動機(jī)控制、LED顯示器等。由于單片機(jī)的功能強(qiáng)、體積小、功耗低、價格便宜、工作可靠、使用方便等優(yōu)點,使得基于單片機(jī)的數(shù)字頻率計得到廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)在國際國內(nèi)對這類設(shè)計的開發(fā)與研究具有實用性,借助軟件程序控制實現(xiàn),使得頻率計的硬件結(jié)構(gòu)簡單,具有良好的性價比和可靠性。同時,該設(shè)計又在不斷地深入與發(fā)展,以適應(yīng)更高進(jìn)度的要求。1.3 設(shè)計任務(wù)1.3.1 任務(wù)設(shè)計一個以單片機(jī)為主要控制模塊的簡易3(非師范)本科畢業(yè)論文數(shù)字頻率計。1.3.2 設(shè)計要求(1)基本要求實現(xiàn)對周期信號的頻率進(jìn)行測量。測量范圍:信號:三角波、正弦波、方波;幅度:0
9、.5V5V;頻率:1Hz1MHz測量誤差00.1%。(2)驅(qū)動顯示部分用74LS245驅(qū)動4位共陽極數(shù)碼管,以十進(jìn)制數(shù)字顯示測量的數(shù)據(jù)。電源用電池代替。第二章系統(tǒng)模塊設(shè)計2.1整體設(shè)計在單位時間內(nèi)對待測信號進(jìn)行計數(shù),計數(shù)值作為信號頻率顯示在數(shù)碼管上。本設(shè)計用單片機(jī)STC80C5制作簡易數(shù)字頻率計,高頻段采用外部10分頻,低頻段直接用單片機(jī)計數(shù),實現(xiàn)對1HZ-1MH苑圍的頻率測量。顯示部分用74LS245驅(qū)動四位共陽極數(shù)碼管,顯示測量出來的頻率結(jié)果??梢詼y量正弦波、三角波及方波的頻率值設(shè)計的原理框圖如圖2.1所示。圖2.1 總體設(shè)計框圖122.2 測頻思路頻率是周期信號在單位時間1s內(nèi)變化的次數(shù)
10、。當(dāng)待測周期信號fx通過放大電路放大后,進(jìn)入整形電路整形轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦尾?,送入分頻電路對信號進(jìn)行分頻,測量預(yù)置定的被測信號周期中標(biāo)準(zhǔn)信號的周期個數(shù),從而測量出信號頻率的大小。測量原理圖如圖2.2所示??赥=,0圖2.2測量原理圖如圖所示,當(dāng)被測信號的周期在時間T內(nèi)重復(fù)變化了N次時,所測信號頻率為fx=N/T。2.3 模塊分析頻率計系統(tǒng)設(shè)計包括:放大整形、分頻控制、單片機(jī)控制、驅(qū)動顯示等四個模塊組成。各模塊如下:放大整形模塊:待測信號通過放大電路的放大,降低了系統(tǒng)對待測信號幅度的要求。整形電路非方波信號轉(zhuǎn)化成方波信號,滿足測量的要求。分頻控制模塊:單片機(jī)使用12MHz寸鐘,最大計數(shù)速率為500kHz
11、,因此設(shè)置了外部分頻,擴(kuò)展單片機(jī)的測頻范圍,使得單片機(jī)測頻時信號統(tǒng)一,更易于實現(xiàn),同時降低系統(tǒng)誤差。在本次設(shè)計中使用74LS161進(jìn)行外部10分頻。單片機(jī)控制模塊:以STC80C5俾片機(jī)為控制核心,來完成對待測周期信號的計數(shù),譯碼和驅(qū)動顯示以及對分頻電路數(shù)據(jù)選擇的控制。利用其內(nèi)部的定時計數(shù)器完成待測信號周期頻率的測量。通過編程,使單片機(jī)內(nèi)部的定時計數(shù)器的正常工作,以便系統(tǒng)對待測信號測頻時,實現(xiàn)定時、計數(shù)。驅(qū)動顯示模塊:用一片74LS245驅(qū)動四位共陽極數(shù)碼管動態(tài)顯示。綜上所述,頻率計的模塊設(shè)計分析框圖如圖2.3所示。圖2.3頻率計模塊設(shè)計分析框圖第三章硬件設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求,頻率計硬件系統(tǒng)
12、主要包括以下幾個部分:3.1 主控模塊主控模塊由單片機(jī)STC80C5你成,通過在Keil上編程、調(diào)試,然后下載到單片機(jī)中控制系統(tǒng)模塊的運行。3.1.1 STC80C51引腳分配STC80C5引腳分配如表3-1所示。表3-1STC80C51弓I腳分配XTAL1XTAL2外接12MHz晶振RST接復(fù)位電路P1.2P1,3分頻控制端P0.0-P0.7輸出段碼顯示P2.0-P2.3控制位碼輸出端P3.5頻率桁號輸入P0口:P0口作為輸出口,每一位與74LS245對應(yīng)相連接,驅(qū)動數(shù)碼管各段來顯示數(shù)據(jù)。P1口:對P1口寫“1”,內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,作為輸入口使用。以P1.2口作為分頻控制輸入。P2口:
13、對P2口寫“0”,作為輸出口使用。以P2.0-P2.3為輸出端口,控制四位數(shù)碼管的每一位是否點亮。P3口:對P3口寫“1”,內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,作為輸入口使用,在P3.5T1(定時/計數(shù)器1)端口輸入頻率信號。RST復(fù)位輸入。EA/VPP外部訪問允許端口,在此EA端接地,使CPU僅訪問外部程序存儲器(地址為0000H-FFFFH。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。3.1.2 STC80C51組成的最小系統(tǒng)如圖3.1所示C9 -18djrtp229J111Ju 15US17圖3.1STC80C51組成的最小系統(tǒng)3.2 放大整形電路為了
14、降低對待測信號特征的限制,在輸入級特別設(shè)置了放大整形電路,以增強(qiáng)頻率計的適用范圍。待測信號可以是正弦波、三角波、方波等,在經(jīng)過整形后,待測信號被轉(zhuǎn)化成矩形波。由于待測信號的強(qiáng)弱未知,所以,在整形之前通過放大衰減處理使得輸入信號滿足測量的要求。如圖3.3 (a)、(b)所示。在電路放大整形過程中,采用晶體管IRFR9014來組成放大器,對輸入的周期信號(可以是正弦波、三角波及方波)進(jìn)行放大,輸入的周期信號頻率為fx。同時,使用74LS00與非門來構(gòu)成施密特觸發(fā)器,其作用是對經(jīng)過IRFR9014組成的放大器放大輸后出來的信號整形,使它變換成矩形波。放大整形電路如圖3.2(a)所示。圖3.2(a)信
15、號放大電路圖U3E;五02U3;C-74LSOOTEXT圖 3.2 (b)- 1-N4148- E -13*74L9XTEXTSJ3.D74LS0Q i II-3-信號整形電路圖3.4 分頻設(shè)計使用74LS161芯片進(jìn)行外部分頻處理,主要用于彌補(bǔ)單片對機(jī)頻率測量范圍的不足,不但可以使單片機(jī)測量頻率是容易實現(xiàn),而且還降低系統(tǒng)在測頻過程中帶來的誤差。3.3.1分頻74LS161作為4位二進(jìn)制同步計數(shù)器,它的最大計數(shù)值為16,在此,為了實現(xiàn)外部10分頻,使用了一片74LS161芯片/一個與非門來進(jìn)行連接。如圖3.3所示。(非師范)本科畢業(yè)論文U2:AU70 12 3 0 Q QCGCCR圖3.3分頻
16、電路圖使用一片74LS161芯片和一個與非門來進(jìn)行連接。時鐘脈沖cp從CLK輸入,計數(shù)器U1輸出端Q3與Q1經(jīng)過與非門U2.A連接,控制U1是否計數(shù)。若計數(shù),計數(shù)值從U1計數(shù)器的Q3端輸出,接在U7的數(shù)據(jù)輸入端X6,以供數(shù)據(jù)選擇。電路U1實現(xiàn)十進(jìn)制計數(shù),當(dāng)U1計數(shù)到9(1001)時,U1的Q3輸出為1,當(dāng)下一個時鐘脈沖CLK上升源到來時,U1計數(shù)值歸零。74LS161作為4位二進(jìn)制同步計數(shù)器,它具有同步并行預(yù)置數(shù),清零,計數(shù),保持等功能,進(jìn)位輸出端還可以接其他計數(shù)器級聯(lián)使用。時鐘CLK數(shù)據(jù)輸入端D0-D3,1#零/MR,使能端ENTENP置數(shù)/LOAD,數(shù)據(jù)輸出端Q0-Q3進(jìn)位輸出RCORCO
17、=Q0*Q1*Q2*Q3*ENT74LS161功能如表3-1所示。表3-174LS161功能表輸入端輸出端/MR/LOADENPENPCLKD3D2D1D0Q3Q2Q1Q00XX*X義*義義000010X*dcbadcba110*義*義義保持110義*義義保持1111義*義義計數(shù)加113.3.2數(shù)選選用74HC151芯片對輸入頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)選擇,它作為一種八選一芯片,有八個數(shù)據(jù)輸入端X0-X7,三個地址輸入端AB、C,一個選通輸入端E兩個互補(bǔ)輸出Y、/Yo74HC151功能如表3-2所不。表3-274HC151功能表輸入端輸出端/ECBAY/YHXXXLHLLLLx0/x0LLLHx1/x1LL
18、HLx2/x2LLHHx3/x3LHLLx4/x4LHLHx5/x5LHHLx6/x6LHHHx7/x7表3-2所示,選通輸入端/E=0,地址輸入端B=C=1由A的狀態(tài)來選擇x6、x7中的一個數(shù)據(jù),并在Y端輸出被選擇的數(shù)據(jù)。3.4驅(qū)動顯示顯示部分由STC80C5的P0口輸出,為了防止P0口的負(fù)載超出最大負(fù)載能力,在P0口接上8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器74LS245芯片,來驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)。如圖3.4.1所示。圖3.4.1顯示模塊圖片選端/CE低電平有效,保證數(shù)據(jù)暢通,DIR=0,信號由B向A傳輸;P0口與74LS245輸入端相連,74LS245輸入(即P0.i-Ai)。顯示時使用四位共
19、陽極數(shù)碼顯示數(shù)據(jù),常用的每位LED顯示器由八個發(fā)光二極管組成,通常叫做8段數(shù)碼管,即a、b、c、d、e、f、g、h、dp共八個字段,其中,dp表示顯示器上的一個圓點。字段及引腳分配如下:管 碼 數(shù) 位2 43圖3.4.3共陽極數(shù)碼管數(shù)碼管顯示代碼如表所示:字符dpgfedcba共陽段碼共陰段碼011000000c0H3FH111111001F9H06H210100100A4H5BH310110000B0H4FH410019610019H6H51001001092H6DH61100001082H7DH711111000F8H07H81000000080H7FH91001000090H6FHA10
20、00100088H77HBl000001183H7CHCl1000110C6H39HDI0100001A1H5EHEl000011086H79HFl000871110EH1H第四章軟件設(shè)計軟件部分采用模塊化設(shè)計,繪制出總體及各個模塊的程序流程框圖,主要運用Keil和Protues軟件,實現(xiàn)對系統(tǒng)功能的測試與仿真。4.1模塊設(shè)計軟件部分采用模塊化設(shè)計,它由初始化模塊,頻率測量模塊和顯示電路模塊等組成。軟件設(shè)計流程框圖如圖4.1所示。圖4.1軟件設(shè)計流程框圖a、啟動對待測信號的計數(shù),此時定時/計數(shù)器的計數(shù)器清0,TR置1;b、用延時程序?qū)崿F(xiàn)閘門計數(shù),閘門計數(shù)結(jié)束時把TR清0,停止計數(shù);c、計數(shù)寄存
21、器中的數(shù)值從十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制。若該數(shù)的最高位為0,閘門計數(shù)寬度擴(kuò)大10倍,重計數(shù),直到滿足測量要求為止。否則,若該位不為0,測量值直接送入顯示模塊;d、16位定時/計數(shù)器的計數(shù)值最高為65535,若待測信號的頻率較低,則直接計數(shù),否則,進(jìn)行硬件十分頻后再計數(shù)。4.2 中斷服務(wù)測頻時T0工作在定時方式,用來產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)時基秒信號,定時為50ms每中斷20次為1秒,在本設(shè)計中,T0用作計數(shù)器對待測信號計數(shù),當(dāng)每秒開始時,啟動計數(shù)器T0,當(dāng)每秒結(jié)束時,暫停計數(shù)器T0,則待測信號白頻率就等于T0的計數(shù)值乘以分頻系數(shù)。T1工作在計數(shù)方式,對信號計數(shù)。4.3 顯示實現(xiàn)過程顯示由4位LED共陽極數(shù)碼管,通過
22、快速掃描方式將8位段碼連接在單片機(jī)的P0口上,4位位碼接P2口的低四位,P2.0-P2.3逐位輪流點由亮各個數(shù)碼管,每位保持一定的延時,重復(fù)點亮,這樣看上去4位數(shù)碼管是同時點亮的。數(shù)碼管顯示程序流程圖如圖4.2所示。圖4.2數(shù)碼管顯示程序流程圖4.4 量程轉(zhuǎn)換使用定時方法測量頻率時,判定高電平是否加至輸入腳P3.5口。當(dāng)高電平加至P3.5口時,把TR置1,啟動定時/計數(shù)器開始計數(shù),若方波高電平結(jié)束時,把TR清0,停止計數(shù),此時測量數(shù)據(jù)從計數(shù)寄存器讀出,由顯示電路顯示。對測量結(jié)果加以判斷后,自動切換檔位,檔自動轉(zhuǎn)換流程圖如圖4.3所示。圖4.3檔自動轉(zhuǎn)換流程圖4.5 軟件概述本設(shè)計運用Keil軟
23、件平臺實現(xiàn)編程和調(diào)試在Proteus軟件平臺上完成仿真。因此介紹Keil和Proteus連接使用,進(jìn)行軟件仿真。4.5.1 Keil軟件Keil軟件作為單片機(jī)的開發(fā)軟件,它提供仿真調(diào)試器、連接器、C編譯器、宏匯編、庫管理等,這些部份在uVision(集成開發(fā)環(huán)境)下組合在一起。它能仿真單片機(jī)CPU及單片機(jī)外圍電路的工作情況。仿真調(diào)試程序時,從工程的角度來觀察過程和結(jié)果。Keil軟件在使用時,進(jìn)行以下步驟:a、建立工程文件先新建一個文件,命名后,在Keil運用窗口點擊“Project-Newproject”,在彈出對對話框命名建立的工程,點擊“保存”按鈕,出現(xiàn)下一個對話框,選擇目標(biāo)器件。建立新文
24、件并增加到組。設(shè)置“target1”中的“Target,output,debug”各項,使程序匯編后產(chǎn)生HE戒件。b、編程,調(diào)試在Keil集成開發(fā)環(huán)境中選擇FilefNe曲,完成源文件的輸入,然后選擇“File-SaveAs”完成文件首次存儲。若對源文件又進(jìn)行修改,再次存儲文件選擇“FileSave”實現(xiàn)文件的保存,把源文件加入工程中。選擇工程管理器窗口中的“SourceGroup1”子目錄,單擊鼠標(biāo)右鍵,在快捷菜單中選擇“AddFiletoGroupSourceGroup1”,在“文件類型(T)”下拉列表框選擇“AsmSourcefile”,選擇要加入的文件名雙擊即可在“SourceGrou
25、p1”子目錄下添加源文件。對源程序進(jìn)行編譯,出錯時更改后重新編譯,直到無錯為止。4.5.2 Protues軟件Protues是一種電路分析、實物仿真系統(tǒng),它由Labcenter公司出品。Protues和KEIL編譯軟件結(jié)合實現(xiàn)對實物對仿真。它提供RAM,ROM,鍵盤,LEQLCD等元件庫,使用極其方便,只要畫出電路圖就可以實現(xiàn)仿真。4.5.3 Keil和Protues集成使用安裝好Keil和Protues個軟件后,把C:ProgramFilesLabcenterEletronicsProtues6ProfessionalMODELSVDM51.DLL件復(fù)制到C:KEILC51BIN目錄下面,這
26、個文件在設(shè)置Keil的Debug時用到。打開Protues新建文件,繪制硬件原理圖。將Keil生成的Hex文件下載到單片機(jī)中進(jìn)行仿真。利用Protues與Keil進(jìn)行實驗,硬件投入少、經(jīng)濟(jì),彌補(bǔ)實驗儀器和元件帶來的不足,同時排除了材料消耗和儀器損壞。第五章系統(tǒng)調(diào)試頻率計的系統(tǒng)調(diào)試分為軟件調(diào)試和硬件調(diào)試兩部分。硬件調(diào)試是排除設(shè)計電路的設(shè)計錯誤,使得系統(tǒng)滿足設(shè)計的需要。軟件調(diào)試就是通過Keil和Protues集成使用,進(jìn)行仿真與調(diào)試,若發(fā)現(xiàn)錯誤,通過不斷修改設(shè)計程序,使頻率計的測量功能更加完善。5.1 硬件調(diào)試在系統(tǒng)硬件調(diào)試時,若測量頻率小于1KH4數(shù)碼管以最右邊為低位開始顯示頻率值。若測量頻率在
27、1KHz至1MH此間時,數(shù)碼管從右邊數(shù)第二個發(fā)光二極管亮,顯示頻率值。若測量頻率大于1KHz;數(shù)碼管顯示頻率值為0。硬件測試結(jié)果如圖5.1所示。當(dāng)輸入1Hz時,顯示如圖5.1(a);當(dāng)輸入800Hz時,顯示如圖5.1(b);26(非師范)本科畢業(yè)論文(a) (b)當(dāng)輸入14.58kHz時,顯示如圖5.1(c);當(dāng)輸入704kHz時,顯示如圖5.1(d);(b) (d)當(dāng)輸入6MH對,顯示如圖5.1(e)(e)圖5.1硬件調(diào)試頻率顯示經(jīng)測試,基本實現(xiàn)功能,測出相應(yīng)的波形頻率,并可以實現(xiàn)量程自動切換,符合設(shè)計要求。5.2 軟件調(diào)試放大整形電路采用三極管9014對信號放大,由74LS00與非門構(gòu)成的
28、施密特觸發(fā)器,對放大的正弦波、三角波等周期信號整形,轉(zhuǎn)化為矩形脈沖,經(jīng)過分頻電路送入單片機(jī)80C51的P3.5口,運用指令控制驅(qū)動器74LS245驅(qū)動數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)。在Proteus中繪制的電路圖,用虛擬函數(shù)發(fā)生器輸入1MHz以下不同頻率的的周期信號,進(jìn)行仿真顯示。當(dāng)輸入5Hz時,顯示如圖5.2(a);當(dāng)輸入415Hz時,顯示如圖5.2(b);(a)當(dāng)輸入8KHz時,顯示如圖入15KHz時,顯示如圖5.2 (d)(b)5.2 (c);當(dāng)輸(c)(d)圖5.2軟件仿真頻率顯示5.3 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)在調(diào)試階段,經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試、修改,基本完成了設(shè)計所要求的任務(wù)。軟件實現(xiàn)量程的自動29(非師范)本科畢業(yè)
29、論文轉(zhuǎn)換,驅(qū)動顯示器顯示數(shù)據(jù)時,可以測量1Hz-1MHz的周期信號。硬件電路通過放大整形模塊,分頻模塊,單片機(jī)主控模塊,驅(qū)動顯示模塊組成,經(jīng)過軟硬聯(lián)合調(diào)試,最終完成了設(shè)計,調(diào)試數(shù)據(jù)記錄如表5-1所示。表5-1調(diào)試數(shù)據(jù)記錄表軟件輸入254158508k15k147k386k655k876k輸出254158508k15k147k386k655k876k硬件輸入11645,514343880014.58k146,2k704k888k輸出1174915647987215k158k764k961k5.4誤差分析根據(jù)數(shù)據(jù)記錄的結(jié)果可以看出,軟件仿真誤差較小,測量出來的頻率在1Hz-1MHz范圍內(nèi)基本上就是
30、輸入信號的頻率。但是在硬件調(diào)試中,37可能由于標(biāo)準(zhǔn)元器件本身誤差,對測量結(jié)果產(chǎn)生影響,測量結(jié)果偏大,沒有軟件仿真時的準(zhǔn)確。另外手工焊接的電路也會帶來一定的干擾,導(dǎo)致測量精度下降,測量范圍縮小,但是經(jīng)過調(diào)試可知,設(shè)計的電路是可行的。第六章總結(jié)畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)結(jié)束,通過本次畢業(yè)設(shè)計我獲得很多收獲。首先,了解了單片機(jī)的基本知識。其次,進(jìn)一步學(xué)習(xí)了C語言的編寫程序的方法,學(xué)會使用Protues和Keil集聯(lián)使用,對如何收集、查閱、應(yīng)用文獻(xiàn)資料,如何根據(jù)實際需要有選擇的閱讀書籍和正確確定系統(tǒng)所要使用的元器件的類型等。面對存在的問題,根據(jù)要求做出可實現(xiàn)的部分,找出那不準(zhǔn)的地方,找同學(xué)和老師討論研究,不斷修改,逐步完善。這次畢業(yè)設(shè)計,使我明白了理論和實踐之間存在的問題,是要靠不斷地思考,不斷地
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