數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、目錄1引言21.1目的和意義21.2研究概況與開(kāi)展趨勢(shì)31.3本系統(tǒng)主要功能32. 總體方案論證與設(shè)計(jì)3 2.1主控模塊的選型和論證3 2.2顯示模塊的選型和論證4 2.3放大電路的選型和論證4 2.4系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)概述43. 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)53.1主控模塊5 單片機(jī)主要特性5 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)8 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)83.2 LCD液晶顯示器簡(jiǎn)介8 液晶原理介紹8液晶模塊簡(jiǎn)介9液晶顯示局部與STC89C52勺接口 103.3三極管放大電路設(shè)計(jì)103.4整形模塊設(shè)計(jì)11施密特觸發(fā)器芯片介紹11電路設(shè)計(jì)123.5分頻模塊設(shè)計(jì)12芯片介紹12 分頻電路設(shè)計(jì)134. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)13 4.1系統(tǒng)軟件總

2、體設(shè)計(jì)134.2程序設(shè)計(jì)原理155. 系統(tǒng)調(diào)試175.1硬件調(diào)試175.2軟件調(diào)試176. 結(jié)論18附錄19系統(tǒng)整體原理圖19系統(tǒng)仿真圖19元件清單19系統(tǒng)源程序20基于單片機(jī)的頻率計(jì)摘要： 數(shù)字頻率計(jì)是一種根本的測(cè)量?jī)x器。它被廣泛應(yīng)用于航天、電子、測(cè)控等 領(lǐng)域，還被應(yīng)用在計(jì)算機(jī)與各種數(shù)學(xué)儀表中。一般采用的是十進(jìn)制數(shù)字，顯示被 測(cè)信號(hào)頻率。根本功能是測(cè)量正弦信號(hào)，方波信號(hào)以與其他各種單位時(shí)間變壞的 物理量。由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速準(zhǔn)確，顯示直觀，所以經(jīng)常被用來(lái) 使用。本文主要介紹數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)和調(diào)試，本作品是基于STC89C5單片機(jī)作為 平臺(tái)，根本原理是通過(guò)STC89C5單片機(jī)進(jìn)展頻

3、率的采集和分析工作，在通過(guò)程序 使其顯示在LCD1602勺液晶顯示屏上，通過(guò)液晶顯示屏，讓使用者能夠直觀的看 到當(dāng)前的輸入頻率是多少。由于STC89C52I片機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)因此系統(tǒng)需要先把信號(hào)放大成方波 信號(hào)，再通過(guò)施密特觸發(fā)器整形方波，又由于單片機(jī)能處理的頻率有限，所以這 次我們先用74HC390芯片對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)展了分頻，使其降低了 100倍，才送去 給單片機(jī)處理，如果頻率高于200KHZ勺時(shí)候就計(jì)算分頻后的頻率，得到數(shù)據(jù)再換 算成真實(shí)的頻率。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，LCD顯示屏，分頻器。1 引言1.1 目的和意義在電子測(cè)量領(lǐng)域中，頻率測(cè)量的準(zhǔn)確度是最高的。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中許多 物理量，例如

4、溫度、壓力、流量、液位、 PH值、振動(dòng)、位移、速度、加速度，乃 至各種氣體的百分比成分等均用傳感器轉(zhuǎn)換成信號(hào)頻率，然后用數(shù)字頻率計(jì)來(lái)測(cè) 量，以提高準(zhǔn)確度。國(guó)際上數(shù)字頻率計(jì)的分類(lèi)很多。按功能分類(lèi)，因計(jì)數(shù)式頻率計(jì)的測(cè)量功能很 多，用途很廣。所以根據(jù)儀器具有的功能，電子計(jì)數(shù)器有通用和專(zhuān)用之分。一、 通用型計(jì)數(shù)器：通用型計(jì)數(shù)器是一種具有多種測(cè)量功能、 多種用途的萬(wàn)能計(jì)數(shù)器。 它可測(cè)量頻率、周期、多周期平均值、時(shí)間間隔、累加計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)等；假設(shè)配上 相應(yīng)插件，就可測(cè)相位、電壓、電流、功率、電阻等電量；配上適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳎?還可進(jìn)展長(zhǎng)度、重量、壓力、溫度、速度等非電量的測(cè)量。二、專(zhuān)用計(jì)數(shù)器：專(zhuān) 用計(jì)數(shù)器指專(zhuān)門(mén)

5、用來(lái)測(cè)量某種單一功能的計(jì)數(shù)器。如頻率計(jì)數(shù)器，只能專(zhuān)門(mén)用來(lái) 測(cè)量高頻和微波頻率；時(shí)間計(jì)數(shù)器，是以測(cè)量時(shí)間為根底的計(jì)數(shù)器，其測(cè)時(shí)分辨 力和準(zhǔn)確度很高， 可達(dá) ns 數(shù)量級(jí)；特種計(jì)數(shù)器，它具有特種功能， 如可逆計(jì)數(shù)器、 閾值計(jì)數(shù)器、差值計(jì)數(shù)器、倒數(shù)計(jì)數(shù)器等，用于工業(yè)和自控技術(shù)等方面。數(shù)字頻 率計(jì)按頻段分類(lèi)：低速計(jì)數(shù)器：最高計(jì)數(shù)頻率v 10MHz中速計(jì)數(shù)器：最高計(jì) 數(shù)頻率10 100MHz高速計(jì)數(shù)器：最高計(jì)數(shù)頻率100MHz微波頻率計(jì)數(shù)器： 測(cè)頻圍1 80GHz或更咼。由于大規(guī)模和超大規(guī)模數(shù)字集成電路技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)與單片機(jī)技術(shù)的結(jié) 合，數(shù)字頻率計(jì)開(kāi)展進(jìn)入了智能化和微型化的新階段。其功能進(jìn)一步擴(kuò)大，

6、除了 測(cè)量頻率、頻率比、周期、時(shí)間、相位、相位差等根本功能外，還具有自撿、自 校、自診斷、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、計(jì)算方均根值、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)通信等功能。可見(jiàn)，頻 率計(jì)是很有工業(yè)價(jià)值的。 本作品即為一個(gè)基于單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)， 它通 74HC390 芯片進(jìn)展分頻，克制了單片機(jī)難以處理高頻信號(hào)的困難，并使用LCD1602液晶顯示進(jìn)展顯示。1.2 研究概況與開(kāi)展趨勢(shì)由于當(dāng)今社會(huì)的需要，對(duì)信息傳輸和處理的要求不斷提高，對(duì)頻率的測(cè)量的 精度也需要更高更準(zhǔn)確的時(shí)頻基準(zhǔn)和更精細(xì)的測(cè)量技術(shù)。而頻率測(cè)量所能到達(dá)的 精度，主要取決于作為標(biāo)準(zhǔn)頻率源的精度以與所使用的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法。目 前，測(cè)量頻頻的方法有直接測(cè)頻法、插法、

7、游標(biāo)法、頻差倍增法等等。直接測(cè)頻 的方法較簡(jiǎn)單，但精度不高。頻差倍增多法和周期法是一種頻差倍增法和差拍法 相結(jié)合的測(cè)量方法，這種方法是將被測(cè)信號(hào)和參考信號(hào)經(jīng)頻差倍增使被測(cè)信號(hào) 的相位起伏擴(kuò)大，再通過(guò)混頻器獲得差拍信號(hào)，用電子計(jì)數(shù)器在低頻下進(jìn)展多周 期測(cè)量，能在較少的倍增次數(shù)和同樣的取樣時(shí)間情況下，得到比測(cè)頻法更高的系 統(tǒng)分辨率和測(cè)量精度， 但是仍然存在著時(shí)標(biāo)不穩(wěn)而引入的誤差和一定的觸發(fā)誤差 在電子系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中，到處看見(jiàn)處理離散信息的數(shù)字電路。供消費(fèi)用的 冰箱和電視、航空通訊系統(tǒng)、交通控制雷達(dá)系統(tǒng)、醫(yī)院急救系統(tǒng)等在設(shè)計(jì)過(guò)程中 都用到數(shù)字技術(shù)。 數(shù)字頻率計(jì)是現(xiàn)代通信測(cè)量設(shè)備系統(tǒng)中必不可少的

8、測(cè)量?jī)x器， 不但要求電路產(chǎn)生頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度都高的信號(hào)，也要能方便的改變頻率。 數(shù)字頻率計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法主要有：直接式、鎖相式、直接數(shù)字式和混合式 1直接式 優(yōu)點(diǎn)：速度快、相位噪聲低，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、雜散多，一般只應(yīng)用在地面雷達(dá)中。 2鎖相式 優(yōu)點(diǎn)：相位同步的自動(dòng)控制，制作頻率高，功耗低，容易實(shí)現(xiàn)系列化、小型化、 模塊化和工程化。3直接數(shù)字式 優(yōu)點(diǎn)：電路穩(wěn)定、精度高、容易實(shí)現(xiàn)系列化、小型化、模塊化和工程化。1.3 本系統(tǒng)主要功能本系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作一個(gè)基于單片機(jī)的頻率計(jì)。能實(shí)現(xiàn)以下幾種功能：1能夠?qū)?HZ對(duì)10MHZE弦波、三角波、方波信號(hào)等周期信號(hào)的頻率進(jìn)展測(cè)量 2系統(tǒng)能夠把測(cè)量信號(hào)的頻率和周期顯示在

9、液晶屏幕上。2. 總體方案論證與設(shè)計(jì) 根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能劃分，系統(tǒng)一共需要以下幾個(gè)模塊：主控模塊、顯示模 塊、時(shí)鐘模塊、溫度檢測(cè)模塊，以下就針對(duì)這幾個(gè)模塊的選型和論證進(jìn)展討論。2.1 主控模塊的選型和論證采用MSP43系列單片機(jī)，該單片機(jī)是TI公司1996年開(kāi)場(chǎng)推向市場(chǎng)的一種16 位超低功耗的混合信號(hào)處理器。 其部集成了很多模擬電路、 數(shù)字電路和微處理器， 提供強(qiáng)大的功能。不過(guò)該芯片昂貴不適合一般的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。采用 51 系列的單片機(jī)，該單片機(jī)是一個(gè)高可靠性，超低價(jià)，無(wú)法解密，高性 能的8位單片機(jī)，32個(gè)10 口，且STC系列的單片機(jī)可以在線編程、調(diào)試，方便 地實(shí)現(xiàn)程序的下載與整機(jī)的調(diào)試。因此選

10、用方案二中的51系列單片機(jī)作為主控芯片2.2顯示模塊的選型和論證方案一:采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì) 于顯示文字比較適宜，如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi)，且價(jià)格也相對(duì)較高，所以 不用此種作為顯示。采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描，LED數(shù)碼管價(jià)格雖適中，對(duì)于顯示數(shù)字也最適宜, 而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時(shí)，占用單片機(jī)口線少。但是由于數(shù)碼管動(dòng)態(tài) 掃描需要借助74LS164移位存放器進(jìn)展移位，該芯片在電路調(diào)試時(shí)往往有很多障 礙，所以不采用LED數(shù)碼管作為顯示。采用LCD液晶顯示屏，液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大，可顯示大量文字，圖形, 顯示多樣，清晰可見(jiàn)，對(duì)于本設(shè)計(jì)而言一個(gè)

11、 LCD1602的液晶屏即可，價(jià)格也還能 承受，需要的借口線較多，但會(huì)給調(diào)試帶來(lái)諸多方便。所以本設(shè)計(jì)中方案三中的LCD1602液顯示屏作為顯示模塊。2.3放大電路的選型和論證方案一:采用集成運(yùn)放作為放大電路，該電路只需要在外部配置少量電阻電容那么能 完成放大功能，十分方便設(shè)計(jì)，但是本設(shè)計(jì)需要放大 1HZ到10MHZ勺信號(hào)，通頻 帶比較寬，因此對(duì)集成運(yùn)放的要求較高，一般能處理寬帶信號(hào)的集成運(yùn)放本錢(qián)比 擬高。采用三極管或者場(chǎng)效應(yīng)管作為放大電路，三極管放大電路所需要原件較為簡(jiǎn) 單容易購(gòu)置，而且電路較為成熟，三極管的價(jià)格也十分低廉，而且三極管電路性 能優(yōu)越，是作為一個(gè)低本錢(qián)的放大電路的不二之選。所以本

12、設(shè)計(jì)中選用三極管為放大電路中使用。2.4系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)概述本系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展初始化，主要完成液晶顯示、頻率 測(cè)量、放大整形濾波等功能的控制，起到總控和協(xié)調(diào)各模塊之間工作的作用。放大電路施密特 整形電路100分頻電路液晶顯示模塊丄主控模塊LCD1602單片機(jī)圖2-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，本設(shè)計(jì)可分為以下模塊：三極管放大電路、整形電路、分頻電路、液晶模塊。下面對(duì)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案逐一進(jìn)展論證分析。3. 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1主控模塊主控模塊模塊在整個(gè)系統(tǒng)中起著統(tǒng)籌的作用，需要檢測(cè)鍵盤(pán)，溫度傳感器等各種參數(shù)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)液晶顯示相關(guān)參數(shù)，在這里我們選用了51系列單片機(jī)中的

13、STC89C5單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控芯片。51系列單片機(jī)最初是由In tel公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的，但后來(lái)In tel公司把51核 的設(shè)計(jì)方案賣(mài)給了幾家大的電子設(shè)計(jì)生產(chǎn)商，譬如SST、Philip、Atmel等大公司。因此市面上出現(xiàn)了各式各樣的均以 51為核的單片機(jī)。這些各大電子生產(chǎn)商 推出的單片機(jī)都兼容51指令、并在51的根底上擴(kuò)展一些功能而部結(jié)構(gòu)是與 51 一致的。STC89C5有40個(gè)引腳，4個(gè)8位并行I/O 口，1個(gè)全雙工異步串行口，同時(shí) 含5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。STC89C52勺存儲(chǔ)器系統(tǒng)由 4K的程序存儲(chǔ)器掩膜ROM和128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM組成。STC89C5單

14、片機(jī)的根本組成框圖見(jiàn)圖 3-1。P0 P1 P2 P3圖3-1STC89C52單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖1. 一個(gè)8位的微處理器CPU。2. 片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM128B用以存放可以讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié) 果、最終結(jié)果以與欲顯示的數(shù)據(jù)等，SST89系列單片機(jī)最多提供1K的RAM3. 片程序存儲(chǔ)器ROM4KB用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。但也有 一些單片機(jī)部不帶 ROM/EPROM 8031，8032，80C31等。目前單片機(jī)的開(kāi)展趨 勢(shì)是將RAM和ROM都集成在單片機(jī)里面，這樣既方便了用戶進(jìn)展設(shè)計(jì)又提高了系 統(tǒng)的抗干擾性。SST公司推出的89系列單片機(jī)分別集成了 16K、32K、64KFlash 存

15、儲(chǔ)器，可供用戶根據(jù)需要選用。4. 四個(gè)8位并行I /O接口 P0P3每個(gè)口既可以用作輸入，也可以用作輸 出。5. 兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用以對(duì)外部事件進(jìn)展計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果實(shí) 現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。為方便設(shè)計(jì)串行通信，目前的52系列單片機(jī)都會(huì)提供3個(gè)16位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。6. 五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。現(xiàn)在新推出的單片機(jī)都不只5個(gè)中斷源，例如SST89E58RE就有9個(gè)中斷源。7. 一個(gè)全雙工UART通用異步接收發(fā)送器的串行I /O 口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī) 之間或單機(jī)與微機(jī)之間的串行通信。8. 片振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和

16、微調(diào)電容需要外接。 最高允許振 蕩頻率為12MHz SST89V58RD最高允許振蕩頻率達(dá)40MHz因而大大的提高了指 令的執(zhí)行速度。圖3-2STC89C52單片機(jī)管腳圖局部引腳說(shuō)明：1. 時(shí)鐘電路引腳XTAL1和XTAL2XTAL218腳：接外部晶體和微調(diào)電容的一端；片它是振蕩電路反相放大器 的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體固有頻率。假設(shè)需采用外部時(shí)鐘電路時(shí)，該 引腳輸入外部時(shí)鐘脈沖。要檢查振蕩電路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脈沖信號(hào)輸出。XTAL119腳：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端；在片它是振蕩電路反相放 大器的輸入端。在采用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須接地。2. 控制信號(hào)弓

17、I腳RST,ALE,PSEN和EARST/VPD9腳:RST是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。當(dāng)此輸入端保持備用 電源的輸入端。當(dāng)主電源 Vcc發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時(shí)，將+ 5V電源 自動(dòng)兩個(gè)機(jī)器周期24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。RST引 腳的第二功能是VPD,即接入RST端，為RAM提供備用電源，以保證存儲(chǔ)在RAM中 的信息不喪失，從而合復(fù)位后能繼續(xù)正常運(yùn)行。ALE/PROG30腳:地址鎖存允許信號(hào)端。當(dāng) 8051上電正常工作后，ALE引 腳不斷向外輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率fOSC的1/6。CPU訪問(wèn)片外存 儲(chǔ)器時(shí)，ALE輸出信號(hào)作為鎖存低8位地址的控制信號(hào)

18、。平時(shí)不訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端也以振蕩頻率的1/6固定輸出正脈沖，因 而ALE信號(hào)可以用作對(duì)外輸出時(shí)鐘或定時(shí)信號(hào)。 如果想確定8051/8031芯片的好 壞，可用示波器查看ALE端是否有脈沖信號(hào)輸出。如有脈沖信號(hào)輸出，那么 8051/8031根本上是好的。ALE端的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力為8個(gè)LS型TTL低功耗甚高速TTL負(fù)載。此引腳的第二功能PROG在對(duì)片帶有4KBEPROM勺8751編程寫(xiě)入固化程序 時(shí)，作為編程脈沖輸入端。PSEN29腳：程序存儲(chǔ)允許輸出信號(hào)端。在訪問(wèn)片外程序存儲(chǔ)器時(shí)，此端定 時(shí)輸出負(fù)脈沖作為讀片外存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。此引肢接EPROM勺OE端見(jiàn)后面幾章任何一個(gè)小系統(tǒng)硬件圖PSE

19、N端有效，即允許讀出EPROMROM中的指令碼。 PSEN端同樣可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。要檢查一個(gè)8051/8031小系統(tǒng)上電后 CPU能否正常到EPROJMROM中讀取指令碼，也可用示波器看PSEN端有無(wú)脈沖輸 出。如有那么說(shuō)明根本上工作正常。EA/Vpp31腳:外部程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端。當(dāng) EA引腳接高電平時(shí)，CPU只訪問(wèn)片EPROM/ROM執(zhí)行部程序存儲(chǔ)器中的指令，但 當(dāng)PC程序計(jì)數(shù)器的值超過(guò)0FFFH對(duì)8751/8051為4K時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外 程序存儲(chǔ)器的程序。緬入信號(hào) EA引腳接低電平接地時(shí)，CPU只訪問(wèn)外部 EPROM/RO并執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的

20、指令，而不管是否有片程序存儲(chǔ)器。對(duì)于 無(wú)片ROM的8031或8032,需外擴(kuò)EPROM此時(shí)必須將EA引腳接地。此引腳的第 二功能是Vpp是對(duì)8751片EPRO固化編程時(shí)，作為施加較高編程電壓一般12V 21V的輸入端。3. 輸入/輸出端口 P0/P1/P2/P3 :P0 口P0.0P0.7，3932腳：P0 口是一個(gè)漏極開(kāi)路的 8位準(zhǔn)雙向I/O 口。 作為漏極開(kāi)路的輸出端口，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè)LS型TTL負(fù)載。當(dāng)P0 口作為輸入 口使用時(shí)，應(yīng)先向口鎖存器地址80H寫(xiě)入全1,此時(shí)P0 口的全部引腳浮空，可 作為高阻抗輸入。作輸入口使用時(shí)要先寫(xiě)1,這就是準(zhǔn)雙向口的含義。在CPU訪問(wèn) 片外存儲(chǔ)器時(shí)，P

21、0口分時(shí)提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。在此期間， P0 口部上拉電阻有效。P1 口P1.0P1.7，18腳：P1 口是一個(gè)帶部上拉電阻的 8位準(zhǔn)雙向I/O 口。P1 口每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。在P1 口作為輸入口使用時(shí)，應(yīng)先向 P1 口鎖存地址90H寫(xiě)入全1,此時(shí)P1 口引腳由部上拉電阻拉成高電平。P2 口 P2.0P2.7，2128腳：P2 口是一個(gè)帶部上拉電阻的 8位準(zhǔn)雙向I/O 口。P 口每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。在訪問(wèn)片外 EPROM/RA時(shí)，它輸出高 8位地址。P3 口 P3.0P3.7，1017腳：P3 口是一個(gè)帶部上拉電阻的 8位準(zhǔn)雙向I/O 口。P3 口每位

22、能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。P3 口與其它I/O端口有很大的區(qū)別， 它的每個(gè)引腳都有第二功能，如下：P3.0 : RXD串行數(shù)據(jù)接收。P3.1 : RXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送。P3.2 : INT0#外部中斷0輸入。P3.3 : INT1#外部中斷1輸入。P3.4 : T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的外部計(jì)數(shù)輸入。P3.5 : T1定時(shí)/計(jì)數(shù)器1的外部計(jì)數(shù)輸入。P3.6 : (WR#外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通。P3.7 : (RD#)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通。STC89C5系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，可以實(shí)現(xiàn)二級(jí) 中斷效勞嵌套。由片特殊功能存放器中的中斷允許存放器 IE控制CPU是否響應(yīng)中 斷請(qǐng)求；由中斷

23、優(yōu)先級(jí)存放器IP安排各中斷源的優(yōu)先級(jí)；同一優(yōu)先級(jí)各中斷同時(shí) 提出中斷請(qǐng)求時(shí)，由部的查詢(xún)邏輯確定其響應(yīng)次序。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常常會(huì)有定時(shí)控制需求，如定時(shí)輸出、定時(shí)檢測(cè)、定 時(shí)掃描等；也經(jīng)常要對(duì)外部事件進(jìn)展計(jì)數(shù)。STC89C5單片機(jī)集成有兩個(gè)可編程的 定時(shí)/計(jì)數(shù)器：TO和T1,它們既可以工作于定時(shí)模式，也可以工作于外部事件計(jì) 數(shù)模式，此外，T1還可以作為串行口的波特率發(fā)生器。圖3-3單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖圖3-3為單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖，單片機(jī)最小系統(tǒng)有單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù) 位電路組成，時(shí)鐘電路選用了 12MHZ勺晶振提供時(shí)鐘，作用為給單片機(jī)提供一個(gè) 時(shí)間基準(zhǔn)，其中執(zhí)行一條根本指令需要的時(shí)間為一個(gè)

24、機(jī)器周期，單片機(jī)的復(fù)位電 路，按下復(fù)位按鍵之后可以使單片機(jī)進(jìn)入剛上電的起始狀態(tài)。圖中10K排阻為P0口的上拉電阻，由于P0 口跟其他IO結(jié)構(gòu)不一樣為漏極開(kāi)路的結(jié)構(gòu)，因此要加上 拉電阻才能正常使用。3.2 LCD液晶顯示器簡(jiǎn)介由于本設(shè)計(jì)中要求顯示界面顯示一些參數(shù)，因此這里選用了LCD1602作為界面顯示，可以把一些相關(guān)的參數(shù)進(jìn)展顯示。液晶顯示器(LCD)英文全稱(chēng)為L(zhǎng)iquid Crystal Display，它一種是采用了液晶 控制透光度技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)色彩的顯示器。和CRT顯示器相比，LCD的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。由于通過(guò)控制是否透光來(lái)控制亮和暗，當(dāng)色彩不變時(shí)，液晶也保持不變，這 樣就無(wú)須考慮刷新率的問(wèn)題

25、。顯示接口用來(lái)顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，命令或采集的電壓數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)顯示局部用 的是LCD液晶模塊，采用一個(gè)16X 2的字符型液晶顯示模塊。點(diǎn)陣圖形式液晶由M行X N列個(gè)顯示單元組成，假設(shè) LCD顯示屏有64行, 每行有128列，每8列對(duì)應(yīng)1個(gè)字節(jié)的8個(gè)位，即每行由16字節(jié)，共 16X 8=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上 64X16個(gè)顯示單元和顯示 RAM區(qū)1024個(gè)字節(jié)相對(duì) 應(yīng)，每一字節(jié)的容和屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。一個(gè)字符由6X 8或8X8點(diǎn)陣組成，即要找到和屏上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示 RAM區(qū)的8個(gè)字節(jié)，并且要使每 個(gè)字節(jié)的不同的位為 1，其它的為 0,為 1的點(diǎn)亮，為 0的點(diǎn)暗， 這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。但

26、對(duì)于帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字符就比較 簡(jiǎn)單了，可讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD上開(kāi)場(chǎng)顯示的行列號(hào)與每行的 列數(shù)找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。液晶模塊簡(jiǎn)介L(zhǎng)CD1602液晶模塊采用HD44780控制器，hd44780具有簡(jiǎn)單而功能較強(qiáng)的指令 集，可以實(shí)現(xiàn)字符移動(dòng)，閃爍等功能，LM016L與單片機(jī)MCU!訊可采用8位或4 位并行傳輸兩種方式，hd44780控制器由兩個(gè)8位存放器，指令存放器IR和 數(shù)據(jù)存放器DR忙標(biāo)志BF，顯示數(shù)RA DDRAM字符發(fā)生器ROMACGOROM 字符發(fā)生器RAMCGRA地址計(jì)數(shù)器RAM(AC。IR用于存放指令碼，只能

27、寫(xiě)入 不能讀出，DR用于存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由部操作自動(dòng)寫(xiě)入DDRAI和 CGRA嘛者暫存從 DDRAI和 CGRA讀出的數(shù)據(jù)，BF為1時(shí)，液晶模塊處于部模式，不響應(yīng)外部操作 指令和承受數(shù)據(jù)，DDTAMH來(lái)存儲(chǔ)顯示的字符，能存儲(chǔ) 80個(gè)字符碼，CGRO由8 位字符碼生成5*7點(diǎn)陣字符160中和5*10點(diǎn)陣字符32種.8位字符編碼和字符的 對(duì)應(yīng)關(guān)系，CGRAMI為用戶編寫(xiě)特殊字符留用的，它的容量?jī)H 64字節(jié)，可以自 定義8個(gè)5*7點(diǎn)陣字符或者4個(gè)5*10點(diǎn)陣字符，AC可以存儲(chǔ)DDRAI和 CGRAI的 地址，如果地址碼隨指令寫(xiě)入IR,那么IR自動(dòng)把地址碼裝入AC,同時(shí)選擇DDRAM 或CGRAMLCD

28、1602液晶模塊的引腳圖如圖3-4所示。圖3-4LCD1602引腳圖液晶存放器選擇控制如表3-1 o表3-1存放器選擇控制RSR/W操作說(shuō)明00寫(xiě)入指令存放器去除屏等01讀busy flagDB7，以與讀取位址計(jì)數(shù)器DB0DB6 值10寫(xiě)入數(shù)據(jù)存放器顯示各字型等11從數(shù)據(jù)存放器讀取數(shù)據(jù)323液晶顯示局部與STC89C52勺接口如圖3-5所示。用STC89C52勺P0 口作為數(shù)據(jù)線，用 P1.2、P1.1、P1.0分別 作為L(zhǎng)CD的EN R/W RS其中EN是下降沿觸發(fā)的片選信號(hào)，R/W是讀寫(xiě)信號(hào)， RS是存放器選擇信號(hào)本模塊設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：顯示模塊初始化：首先清屏，再設(shè)置 接口數(shù)據(jù)位為8位，顯示

29、行數(shù)為1行，字型為5X7點(diǎn)陣，然后設(shè)置為整體顯示， 取消光標(biāo)和字體閃爍，最后設(shè)置為正向增量方式且不移位。向LCD的顯示緩沖區(qū)中 送字符，程序中采用2個(gè)字符數(shù)組，一個(gè)顯示字符，另一個(gè)顯示電壓數(shù)據(jù)，要顯 示的字符或數(shù)據(jù)被送到相應(yīng)的數(shù)組中，完成后再統(tǒng)一顯示首先取一個(gè)要顯示的字 符或數(shù)據(jù)送到LCD的顯示緩沖區(qū)，程序延時(shí)2.5ms,判斷是否夠顯示的個(gè)數(shù)，不夠 那么地址加一取下一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)。圖 3-5LCD1602 與 STC89C52的接口-孑3.3三極管放大電路設(shè)計(jì)圖3-6三極管放大電路由于單片機(jī)只能讀取數(shù)字信號(hào)，當(dāng)輸入的信號(hào)比較小的時(shí)候單片機(jī)不能直接讀取， 因此這里使用了一級(jí)三極管放大電路

30、對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)展放大，其中電路中的R4和R5給三極管的基極提供和適宜偏置?；鶚O電壓可以由以下公式求得。Vb =VCC? R5R4+ R51.25由于三極管的基極和發(fā)射極之間的壓降為0.65V，因此發(fā)射機(jī)的電壓可以由以下公式求得：Ve= Vb- 0.65= 0.6由于ICIE,IE=Ve/R60.88ma,因此Vc=VCC-le*R3=2.64V。因此三極管放大 電路的集電極輸出端的直流靜態(tài)工作點(diǎn)為 2.64V。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)只處理信號(hào)，因此三極管放大電路的輸入端采用的大電容進(jìn)展交 流耦合進(jìn)而隔絕交流成分，為了使整個(gè)頻率計(jì)能測(cè)量更小幅值的周期信號(hào)，這個(gè) 電路用旁路電容對(duì)發(fā)射極電阻進(jìn)展旁路從而提高其交

31、流放大倍數(shù)，放大倍數(shù)A可以由以下公式求得。A R3/(R6/R C/R c5)其中&4為C4交流等效阻抗，F(xiàn)C5為C4交流等效阻抗。但是放大倍數(shù)最終會(huì)受 限于三極管的B三極管的電流放大系數(shù)。因此最終放大倍數(shù)會(huì)限制在數(shù)百倍， 由于這里只需要把輸入的周期信號(hào)放大到足夠大就可以通過(guò)整形電路整形成方波， 因此這里放大倍數(shù)不需要很準(zhǔn)確，放大后的波形出現(xiàn)截止失真也不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果 造成。3.4整形模塊設(shè)計(jì)施密特觸發(fā)器也有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，但與一般觸發(fā)器不同的是，施密特觸發(fā)器 采用電位觸發(fā)方式，其狀態(tài)由輸入信號(hào)電位維持；對(duì)于負(fù)向遞減和正向遞增兩種 不同變化方向的輸入信號(hào)，施密特觸發(fā)器有不同的閾值電壓。門(mén)電路有一個(gè)

32、閾值電壓，當(dāng)輸入電壓從低電平上升到閾值電壓或從高電平下 降到閾值電壓時(shí)電路的狀態(tài)將發(fā)生變化。施密特觸發(fā)器是一種特殊的門(mén)電路，與 普通的門(mén)電路不同，施密特觸發(fā)器有兩個(gè)閾值電壓，分別稱(chēng)為正向閾值電壓和負(fù) 向閾值電壓。在輸入信號(hào)從低電平上升到高電平的過(guò)程中使電路狀態(tài)發(fā)生變化的 輸入電壓稱(chēng)為正向閾值電壓，在輸入信號(hào)從高電平下降到低電平的過(guò)程中使電路 狀態(tài)發(fā)生變化的輸入電壓稱(chēng)為負(fù)向閾值電壓。正向閾值電壓與負(fù)向閾值電壓之差 稱(chēng)為回差電壓。原理示意圖如圖3-7所示。圖3-7施密特觸發(fā)器原理示意圖74HC14是一款高速CMO器件，74HC14引腳兼容低功耗肖特基TTLLSTTL 系列。74HC14遵循JEDE

33、(標(biāo)準(zhǔn)no.7A。74HC14實(shí)現(xiàn)了 6路施密特觸發(fā)反相器，可 將緩慢變化的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成清晰、無(wú)抖動(dòng)的輸出信號(hào)。其芯片引腳圖如圖3-8所示，芯片真值表如圖3-9所示。圖3-8 74HC14芯片引腳圖In put輸入output輸出AYLHHL圖3-9 74HC14真值表由于三極管放大電路輸出的信號(hào)不是標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)，存在著上升沿不夠陡 峭，波形類(lèi)似于正弦波等問(wèn)題，為了使單片機(jī)對(duì)信號(hào)更好的采集，這里使用了施 密特觸發(fā)器74HC14對(duì)三極管放大電路輸出的信號(hào)進(jìn)展整形。電路圖如圖3-10所示。圖3-10施密特觸發(fā)器電路原理圖其中輸入信號(hào)從芯片的1號(hào)腳輸入，74HC14本身是一個(gè)芯片部帶有6個(gè)施密

34、特觸發(fā)器，我這里為了充分利用芯片使用了其中三個(gè)，實(shí)際上可以只使用一個(gè)。 整形后的信號(hào)從芯片的6號(hào)腳輸出。3.5分頻模塊設(shè)計(jì)分頻電路一般采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器如 74HC290 74HC390等來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)數(shù)單元 的計(jì)數(shù)功能。本次設(shè)計(jì)中選擇 74HC390由其部邏輯框圖如圖3可知，其為雙 2-5-10異步計(jì)數(shù)器，并每一計(jì)數(shù)器均有一個(gè)異步清零端高電平有效。由于我們要設(shè)計(jì)的是100分頻電路，因此74HC390部?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)器都用上，分別都設(shè)置成 10計(jì)數(shù)器。71037T7圖3-11 74HC390部邏輯框圖由于單片機(jī)運(yùn)行速度有限，單片機(jī)運(yùn)行一條根底指令需要1個(gè)機(jī)器周期即12個(gè)是時(shí)鐘周期，換算成時(shí)間為1US。因

35、此當(dāng)頻率過(guò)高的時(shí)候單片機(jī)就不能很準(zhǔn)確 的換算出頻率。為了解決這個(gè)問(wèn)題，這設(shè)計(jì)參加了一個(gè)100分頻的計(jì)數(shù)器。當(dāng)頻率高于200KHZ勺時(shí)候單片機(jī)計(jì)算分頻后的信號(hào)，當(dāng)頻率低于200KHZ勺時(shí)候計(jì)算分頻前的信號(hào)。這樣上下搭配可以擴(kuò)大單片機(jī)的測(cè)量頻率。最終換算出其真實(shí)對(duì) 應(yīng)的頻率并在液晶上顯示。其中電路圖如圖 3-12所示。1圖3-12 74HC390分頻電路原理圖4. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)4-1系統(tǒng)主流程圖單片機(jī)上電后會(huì)先進(jìn)展一個(gè)初始化把設(shè)置的變量的值清0,然后開(kāi)啟定時(shí)器首先對(duì)100分頻后的輸入信號(hào)進(jìn)展1S計(jì)數(shù)，當(dāng)測(cè)量到頻率大于200KHZ勺時(shí)候，單 片時(shí)機(jī)顯示出當(dāng)前測(cè)量的頻率和周期，然

36、后進(jìn)展下一次計(jì)數(shù)，當(dāng)測(cè)量到的頻率少 于200KHZ的時(shí)候，單片時(shí)機(jī)重新采集分頻前的數(shù)據(jù)，把測(cè)量到的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)， 然后再進(jìn)入到下一次的計(jì)數(shù)。取字符代碼設(shè)置DDRA地址，在第一行顯示設(shè)置顯示數(shù)據(jù)首地址循環(huán)量設(shè)置取字符代碼圖4-2 LCD1602初始化子函數(shù)流程圖首先先調(diào)用液晶自定義的字庫(kù)，設(shè)置好 DDRA地址后在第一行顯示，根據(jù)程 序中的數(shù)據(jù)設(shè)置顯示數(shù)據(jù)的首地址并設(shè)置循環(huán)量，在循環(huán)過(guò)程中不斷的取字符代 碼直到終止，第二行的顯示過(guò)程同一行的顯示過(guò)程一樣，兩行顯示完畢后便完畢 子程序。4.2程序設(shè)計(jì)原理軟件任務(wù)分析和硬件電路設(shè)計(jì)結(jié)合進(jìn)展，哪些功能由硬件完成，哪些任務(wù)由 軟件完成，在硬件電路設(shè)計(jì)根本定

37、型后，也就根本上決定下來(lái)了。軟件任務(wù)分析環(huán)節(jié)是為軟件設(shè)計(jì)做一個(gè)總體規(guī)劃。從軟件的功能來(lái)看可分為 兩大類(lèi)：一類(lèi)是執(zhí)行軟件，它能完成各種實(shí)質(zhì)性的功能，如測(cè)量，計(jì)算，顯示， 打印，輸出控制和通信等，另一類(lèi)是監(jiān)控軟件，它是專(zhuān)門(mén)用來(lái)協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和 操作者的關(guān)系，在系統(tǒng)軟件中充當(dāng)組織調(diào)度角色的軟件。這兩類(lèi)軟件的設(shè)計(jì)方法 各有特色，執(zhí)行軟件的設(shè)計(jì)偏重算法效率，與硬件關(guān)系密切，千變?nèi)f化。軟件任務(wù)分析時(shí)，應(yīng)將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)展功能 定義和接口定義輸入輸出定義。在各執(zhí)行模塊進(jìn)展定義時(shí)，將要牽扯到的數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類(lèi)型問(wèn)題也一并規(guī)劃好。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以監(jiān)控程序了。首先根據(jù)系統(tǒng)功能

38、和鍵盤(pán)設(shè)置選 擇一種最適合的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)。相對(duì)來(lái)講，執(zhí)行模塊任務(wù)明確單純，比較容易編 程，而監(jiān)控程序較易出問(wèn)題。這如同當(dāng)一名操作工人比較容易，而當(dāng)一個(gè)廠長(zhǎng)就 比較難了。軟件任務(wù)分析的另一個(gè)容是如何安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊。整個(gè)系統(tǒng)軟件 可分為后臺(tái)程序 背景程序 和前臺(tái)程序。 后臺(tái)程序指主程序與其調(diào)用的子程序， 這類(lèi)程序?qū)?shí)時(shí)性要求不是太高，延誤幾十 ms甚至幾百ms也沒(méi)關(guān)系，故通常將 監(jiān)控程序鍵盤(pán)解釋程序，顯示程序和打印程序等與操作者打交道的程序放在后 臺(tái)程序中執(zhí)行；而前臺(tái)程序安排一些實(shí)時(shí)性要求較高的容，如定時(shí)系統(tǒng)和外部中 斷如掉電中斷。也可以將全部程序均安排在前臺(tái)，后臺(tái)程序?yàn)椤笆瓜到y(tǒng)進(jìn)入睡

39、眠狀態(tài)，以利于系統(tǒng)節(jié)電和抗干擾。5. 系統(tǒng)調(diào)試5.1 硬件調(diào)試頻率計(jì)的電路較為復(fù)雜，涉與的模塊比較多，其中包含三極管放大模塊，整 形模塊，單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊，液晶模塊和分頻模塊，因此對(duì)于焊接方面更是不 可輕視，龐大的電路系統(tǒng)中只要出于一處的錯(cuò)誤， 那么會(huì)對(duì)檢測(cè)造成很大的不便， 而且電路的交線較多，對(duì)于各種鋒利的引腳要注意處理，否那么會(huì)刺破帶有包皮 的導(dǎo)線，那么會(huì)對(duì)電路造成短路現(xiàn)象。在制作硬件電路之前，我們先根據(jù)實(shí)際需要的功能劃分硬件模塊，并且在 PR OTEL里面畫(huà)出其硬件原理圖和PCB圖，檢查無(wú)誤后開(kāi)場(chǎng)在萬(wàn)用板上焊接。在本頻率計(jì)的硬件調(diào)試中遇到了很多的問(wèn)題?；叵脒@些問(wèn)題只要認(rèn)真多思考 都是可

40、以防止的，以下為主要的問(wèn)題：?jiǎn)栴} 1：一開(kāi)場(chǎng)三極管放大電路總是不能放大交流信號(hào)，輸出總是一個(gè)直流電壓 解決：經(jīng)過(guò)查找相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)三極管的 1 腳和 3腳焊接反了剛好轉(zhuǎn)了 180 度，改正后便可正常工作。問(wèn)題 2：開(kāi)場(chǎng)的時(shí)候液晶屏幕總是顯示方格，不能正常顯示容 解決：經(jīng)過(guò)查找芯片手冊(cè)，知道LCD1602有一個(gè)管腳是專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)調(diào)解比照度 的，一開(kāi)場(chǎng)的時(shí)候直接接高電平因此不能正常顯示，后來(lái)因引腳連接到一個(gè)電位 計(jì)的中間抽頭，通過(guò)電位器就可以改變液晶的比照度。5.2 軟件調(diào)試 頻率計(jì)系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的數(shù)字型系統(tǒng)，所以對(duì)于它的程序也較為復(fù)雜 , 所以在編寫(xiě)程序和調(diào)試時(shí)出現(xiàn)了相對(duì)較多的問(wèn)題。首先為了更好

41、的測(cè)試效果，我 最開(kāi)場(chǎng)是直接在PROTUE軟件下進(jìn)展仿真，在確定無(wú)誤后，再把程序燒錄到實(shí)物 中運(yùn)行。最后經(jīng)過(guò)屢次的模塊子程序的修改，一步一步的完成，最終解決了軟件 上的各種問(wèn)題。在軟件的調(diào)試過(guò)程中主要遇到的問(wèn)題如下： 問(wèn)題：燒入程序后，LCD液晶顯示閃動(dòng),而且亮度不均勻。解決：首先對(duì)調(diào)用的延時(shí)進(jìn)展逐漸修改，可以解決顯示閃動(dòng)問(wèn)題。其次，由 于本作品使作動(dòng)態(tài)掃描方式顯示的數(shù)字，動(dòng)態(tài)掃描很快，人的肉眼是無(wú)法看出 , 但是調(diào)用的顯示程序時(shí)，如果不在反回時(shí)屏蔽掉最后的附值，那么會(huì)出現(xiàn)很亮的 現(xiàn)象，所以在顯示的后面加了屏蔽子令，最后解決了此問(wèn)題。6. 結(jié)論通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了不少課本上沒(méi)有的知識(shí)，也

42、鍛煉了自己的動(dòng)手 能力，將以前學(xué)過(guò)的零散的知識(shí)串到一起。經(jīng)過(guò)我長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)與調(diào)試，本系統(tǒng) 根本能實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)系統(tǒng)的所有功能。缺乏之處有：1. 硬件的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高 2. 系統(tǒng)界面人性化還缺乏。我的綜合設(shè)計(jì)主要涉與硬件和軟件兩方面的容，通過(guò)這些我的硬件和軟件開(kāi) 發(fā)能力都獲得了提高。首先硬件方面，根本了解了電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程和所要做 的工作。根本掌握了 Protel99SE 原理圖的方法，并設(shè)計(jì)了一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)。 通過(guò)開(kāi)發(fā)板的設(shè)計(jì)和硬件搭建的過(guò)程， 使我對(duì) 51 系單片機(jī)的接口有了更深層次的 理解，熟悉了一些單片機(jī)常用的外圍電路引腳和連接方法，如LCD液晶等。并且我學(xué)會(huì)了分析問(wèn)題解決問(wèn)題的

43、能力，加深了對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用。我的 動(dòng)手能力得到了很大的提高，創(chuàng)新意識(shí)得到了鍛煉。 參考文獻(xiàn)2 吳運(yùn)昌模擬電子線路根底 ：華南理工大學(xué)， 2004 年3 閻石數(shù)字電子技術(shù)根底 ：高等教育， 1997年4 曉麗等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法 ：機(jī)械工業(yè)， 2002 年 馬忠梅等.ARM&Linux嵌入式系統(tǒng)教程.：航空航天大學(xué)，2004年6 建忠單片機(jī)原理與應(yīng)用 ：電子科技大學(xué)， 2002年7 志軍等 . 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) M. 機(jī)械工業(yè)， 20048 周潤(rùn)景等.Proteus 在MCS-51 &ARM系統(tǒng)中的應(yīng)用百例M.電子工業(yè)，20069 馬忠梅等.單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)M.航空航天大學(xué)，

44、200610 樹(shù)中，書(shū)膺， 王春平.單片機(jī)和液晶顯示驅(qū)動(dòng)器串行接口的實(shí)現(xiàn) J. 微計(jì)算機(jī) 信息， 2007附錄系統(tǒng)整體原理圖系統(tǒng)仿真圖LtEiug(4liB-rnL:1X12a= ALE元件清單yr矩 2也1|1211RS/ |P1.1 |-RW/ |P1.2 |-E/ |P0 |-DB/ |P3.4 卜19999hz的輸入/ |P3.5 |-19999KHZ輸入分頻后*#in elude un sig ned long int fre;unsigned char time; unsigned int count;unsigned int count1;/ 端口與函數(shù)說(shuō)明sbitLCD_RS=

45、PMO;/片選信號(hào)sbitLCD_RW=P1A1;/讀寫(xiě)信號(hào)sbitLCD_E=P1A2;/使能信號(hào)#define LCD_DB PO / 數(shù)據(jù)信號(hào)unsigned char character1O=O;/ 在屏幕上顯示的字符串 unsigned char character_1=fre= Hz;unsigned char FLAG = O;void LCD_init(void);/ 初始化函數(shù)void LCD_write_command(unsigned char command);/ 寫(xiě)指令函數(shù)void LCD_write_data(unsigned char dat);/ 寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù)vo

46、id LCD_disp_char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char dat);/ 在某個(gè)屏幕位置上顯示一個(gè)字符 ,XO-15),y(1-2) void delay_n4Ous(unsigned int n);/ 延時(shí)函數(shù)void timer_init();/中斷初始化函數(shù)/ 延時(shí)函數(shù)/ void delay_n4Ous(unsigned int n) unsigned int i;unsigned char j;for(i=n;iO;i-)for(j=O;j2;j+);void delay_1s()unsigned int i,j;fo

47、r(i = O;i1OO;i+)for(j = O;j1OOO;j+);void LCD_init(void) / 液晶初始化函數(shù)LCD_write_command(0x38);/ 設(shè)置 8 位格式， 2 行， 5x7LCD_write_command(0x38);/ 設(shè)置 8 位格式， 2 行， 5x7LCD_write_command(0x38);/ 設(shè)置 8位格式， 2行， 5x7 切記要寫(xiě)三遍！LCD_write_command(0x0c);/ 整體顯示，關(guān)光標(biāo)，不閃爍LCD_write_command(0x06);/ 設(shè)定輸入方式，增量不移位LCD_write_command(0x0

48、1);/ 去除屏幕顯示 delay_n40us(100);/ 清屏延時(shí)void LCD_write_command(unsigned char dat) / 寫(xiě)命令函數(shù) LCD_DB=dat;LCD_RS=O;指令LCD_RW=O;/寫(xiě)入LCD_E=1; / 使能LCD_E=O; delay_n4Ous(1);/ 寫(xiě)命令延時(shí)void LCD_write_data(unsigned char dat) / 寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù) LCD_DB=dat;LCD_RS=1;數(shù)據(jù)LCD_RW=O;/寫(xiě) 入LCD_E=1;/ 使能LCD_E=O; delay_n4Ous(1); / 寫(xiě)數(shù)據(jù)延時(shí)void LCD_disp_char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char dat)/ 顯示一個(gè)字符unsigned char address;if(y=1) address=Ox8O+x;/ 顯示在第一排的時(shí)候的 x 的地址elseaddress=OxcO+x;/ 顯示在第二排的時(shí)候的 x 的地址LCD_write_command(address); / 輸入地址 LCD_write_data(dat); / 輸入數(shù)據(jù)void LCD_disp_num(unsigned char x,unsigned char y,unsigned ch