毕业设计方案基于单片机的频率计设计.doc

毕业设计（论文）题目：基于单片机频率计设计学 生 姓 名： 廖承润 学号： 学 部 （系）： 信息学部 专 业 年 级： 光信1班 指 导 教 师： 赵真 职称或学位： 副教授 5 月 20 日目 录目 录I摘 要IIIABSTRACTIV第一章绪 论11.1 频率计概述11.2 频率计发展现实状况及研究概况11.3 本课题研究背景及关键研究意义21.4数字频率计种类2第二章数字频率计结构设计42.1 控制电路42.2 单片机部分52.3 数据显示电路62.4 软件设计步骤图9第三章频率测量原理103.1 测量频率原理103.2 直接测频法10第四章系统设计114.1 功效实现114.2 硬件部分设计114.2.1 信号放大电路114.2.2 单片机AT89C52124.2.3 测量数据显示电路134.3 硬件电路工作过程144.3.1 直接测频法工作步骤15第五章 数字频率计设计和仿真175.1电路设计175.1.1电路设计内容和方法175.1.2电路设计步骤185.2 数字频率计仿真19第六章 减小误差方法及扩展方面236.1减小误差方法236.2扩展方面236.3 功效上完善246.3.1 增加键盘控制246.3.2 实现自动量程转换246.3.3 液晶显示器（LCD）进行数据显示24结 论25参考文件26致 谢27附 录281硬件设计原理图：282 数字频率计测量频率程序：29基于单片机频率计设计摘 要本文提出设计数字频率计方案，关键介绍以单片机AT89C52为控制关键，实现频率测量数字频率设计。测频基础原理是采取在底频段直接测频法，在底频段直接测频法设计思绪，硬件部分由放大电路和整形电路 ，单片机和数计显示电路组成；软件部分由信号频率测量模块和数据显示模块等模块实现。应用单片机控制功效和数学运算能力，实现计数功效和频率换算。设计频率计范围能够达成1HZ1MHZ,满足所要求频率范围，测量精度较高。关键词:数字频率计; 单片机AT89C52; 频率测Design of frequency meter based on MCUAbstract This article proposes plan design digital frequency meter, highlighting the design taking monolithic integrated circuit AT89C52 as the control core, the realization frequency measurement of digital frequency meter .Selected design ideas which directly measuring frequency law in the high-band and testing cycle law in the low-band; The hardware partially is composed by enlarged circuit and the reshaping circuit、the microcontroller and the data display electric circuit; The software design is achieved by many functional modules, such as the signal frequency measurement module、the data display module and so on. Achieving counting function and conversion between cycle and frequency by using control functions and mathematics operation ability of microcontroller. Like these the survey scope can achieve 1HZ 1MHZ, both can reach the frequency range requirements designed, the measuring accuracy high。Key Words : digital frequency meter; microcontroller AT89C52; Frequency measurments 第一章绪 论1.1 频率计概述频率是电子技术领域一个基础参数，同时也是一个很关键参数，所以，频率测量已成为电子测量领域最基础最关键测量之一。 伴随科学技术不停发展提升，大家对科技产品要求也对应提升，数字化电子产品越来越受到欢迎1 张国兴.用单片机制作数字频率计J.电子制作，(2)：32. 1。频率计作为比较常见和实用电子测量仪器，广泛应用于科研机构、学校、家庭等场所，所以它关键性和普遍性勿庸质疑。数字频率计含有体积小、携带方便；功效完善、测量精度高等优点，所以在以后时间里，必将有着愈加宽广发展空间和应用价值。比如：将数字频率计稍作改善，就可制成既可测频率，又能测周期、占空比、脉宽等功效多用途数字测量仪器。将数字频率计和其它电子测量仪器结合起来，制成多种智能仪器仪表，应用于航空航天等科研场所，对多种频率参数进行计量；应用在高端电子产品上，对其中频率参数进行测量；应用在机械器件上，对机器振动产生噪声频率进行监控；等等。研究数字频率计设计和开发，有利于频率计功效不停改善、性价比提升和实用性加强。以前频率计大多采取TTL数字电路设计而成，其电路复杂、耗电多、体积大、成本高。随即大规模专用IC（集成电路）出现，如ICM7216，ICM7226频率计专用IC，使得频率计开发设计变得简单，但因为价格较高，所以利用IC设计数字频率计较少。现在，单片机技术发展很快速，采取单片机来实现数字频率计开发设计，实现频率测量，不仅测量正确，精度高，而且误差也很小。在这里，我们将介绍一个简单、实用基于单片机AT89C52数字频率计设计和制作。 1.2 频率计发展现实状况及研究概况因为当今社会需要，对信息传输和处理要求不停提升，对频率测量精度也需要更高更正确时频基准和更精密测量技术。而频率测量所能达成精度，关键取决于作为标准频率源精度和所使用测量设备和测量方法。现在，测量频频方法有直接测频法、内插法、游标法、频差倍增法等等。直接测频方法较简单，但精度不高。频差倍增多法和周期法是一个频差倍增法和差拍法相结合测量方法，这种方法是将被测信号和参考信号经频差倍增使被测信号相位起伏扩大，再经过混频器取得差拍信号，用电子计数器在低频下进行多周期测量，能在较少倍增次数和一样取样时间情况下，得到比测频法更高系统分辨率和测量精度2 李建忠.单片机原理及应用M.西安：西安电子科技大学出版社，.1.2，不过仍然存在着时标不稳而引入误差和一定触发误差。在电子系统广泛应用领域中，四处看见处理离散信息数字电路。供消费用冰箱和电视、航空通讯系统、交通控制雷达系统、医院抢救系统等在设计过程中全部用到数字技术。 数字频率计是现代通信测量设备系统中必不可少测量仪器，不仅要求电路产生频率正确度和稳定度全部高信号，也要能方便改变频率。 数字频率计实现方法关键有：直接式、锁相式、直接数字式和混合式（1）直接式优点：速度快、相位噪声低，但结构复杂、杂散多，通常只应用在地面雷达中。 （2）锁相式优点：相位同时自动控制，制作频率高，功耗低，轻易实现系列化、小型化、模块化和工程化。 （3）直接数字式优点：电路稳定、精度高、轻易实现系列化、小型化、模块化和工程化。 1.3 本课题研究背景及关键研究意义 因为数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域必不可少测量仪器，所以频率测量就显得更为关键。在数字电路中，频率计属于时序电路，它关键由含有记忆功效触发器组成。在计算机及多种数字仪表中，全部得到了广泛应用。本课题采取是直接测频式频率计，设计原理简单、电路稳定、测量精度高，大大缩短了生产周期。 1.4数字频率计种类现在市面上通常使用数字频率计关键有以下多个：（1）采取中小规模数字集成电路，用机械式功效转开关换挡，完成频率，周期 和脉宽等功效计数器。此种数字频率计是较早时期电子产品，到现在中小规模集成电路应用技术不停完善时，它应用也不停得到加强。但很显著，此种数字频率计已处于淘汰阶段，因为其本身不含有智能化、自动化，完全借助于机械示操作，对部分智能频率计功效已无法完成，所以，现在使用这种数字频率计已经极少。（2）采取现场可编程门阵列（CPLD/FPGA）作为系统控制关键制成数字频率计。它经过EDA技术和硬件描述语言（VHDL）对进行数字频率计设计。这种技术是在近几年才发展起来新技术，含有很大发展空间和应用价值。（3）采取单片机为系统控制关键数字频率计。这种数字频率计含有很显著优势：体积小，所用芯片少，精度高，测量范围广，易于扩展功效，智能化、自动化强度高，便于控制。所以采取单片机技术设计数字器件已逐步成为主流。第二章数字频率计结构设计本课题设计是一个以单片机为主控制频率计。该频率计首先是以信号放大整形后方波对不一样频率范围信号直接由接口电路送给单片机, 由单片机计数器对其进行计数,最终经过显示电路显示数值。数字频率计关键由以下几部分组成3 唐俊翟，许雷，张群瞻.单片机原理和应用M.北京：冶金工业出版社，.6 .3：（1）时基电路；（2）逻辑控制电路；（3）可控制显示电路。因为单片机内部振荡频率很高, 所以一个机器周期量化误差相当小, 能够提升低频信号测量正确性。本课题关键是以单片机AT89C52 为关键, 经过计数电路, 和软件程序编写, 实现脉冲频率显示。整体设计思绪可用框图2.1 表示。框图中各部分作用及所采取器件说明以下：待测信号 AT89C52单片机 停止译码 有效位判定？否是数据显示电路 图2.1 设计思绪框图2.1控制电路 图2.2 ，图2.3所表示， 控制电路是整机电路设计成败关键。它逻辑性强，时序关系配合适当。控制电路作用是：产生一锁存保持信号，使1S内计数结果显示一段时间，方便观察，下一步输出一清零脉冲，使计数器原纪录数据清零，准备下次计数。控制电路产生锁存信号应在1S计数结束，清零信号应在锁存信号产生后产生4 公茂法，孙皓，吕常智.简易数字频率计设计和分析J.山东矿业学院学报(自然科学版)， 1999，18(2)：44-494。在实际应用中，选择可反复触发单稳态电路74HC00实现，用0.5S脉冲直接作为单稳态电路外触发信号，其引脚图2.2所表示。 图2.2 整形电路 图2.3 逻辑控制电路2.2 单片机部分 此次设计采取了AT89C52 单片机, AT89C52是低电压, 高性能CMOS8 位单片机, 片内含8kbyte 可反复擦写只读程序存放器。图2.4所表示 图2.4 AT89C52引脚图系统板上硬件连线 ：（1）把“单片机系统”区域中P0.0P0.7和“动态数码显示”区域中ABCDEFGH端口用8芯排线连接。（2 把“单片机系统”区域中P2.0P2.7和“动态数码显示”区域中S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。 （3）把“单片机系统”区域中P3.4（T0）端子用导线连接到“频率产生器”区域中WAVE端子上。 2.3 数据显示电路数据显示电路由限流电路和7段数码管组成5 王保强，窦文，白红.高精度测频方案设计J.成全部信息工程学院学报，17(2)：77-81.5, 采取器件LED 显示器。LED 显示器结构由发光二极管组成a、b、c、d、e、f和g 七段, 并由此得名。本设计中采取了六个七段数码管进行数据显示, 将六个数码管串接起来进行显示, 显示数据即是对频率计测量结果。图2.5所表示： 图2.5 显示电路图其步骤框图图2.6所表示。开 始置段码、位选码初值位选码送P2口段选码转字型码段选码送P0口位选码左移1位指向下一个显示单元显示完？延时1ms返 回NY图2.6 LED动态显示步骤图要显示数据以BCD码方法存放在单片机RAM存放单元中。首先将位选码、段选码初始化赋值，分别送单片机端口，经过查表将存放单元数据送LED显示；调延时程序，指向下一个显示单元，直到全部位显示完退出。在经过软件实现动态显示时候6 徐煜明，韩雁.单片机原理及接口技术M.北京：电子工业出版社，.5 6，需要用到字型码查表图，现将表1列出下：表1 七段LED显示器共阴极字型码显示字符gfedcbadp字型码（共阴极）0011111103FH10000110006H2101101105BH3100111104FH41100110066H5110110106DH6111110107DH70000111007H8111111107FH9110111106FHA1110111077HB111110007CHC0111001039HD101111005EHE1111001079HF1110001071H.0000000180H全亮11111111FFH全灭0000000000H2.4 软件设计步骤图本设计中软件步骤图2.7 所表示。为使图1所表示步骤能顺利地完成预期功效, 在初始化部分, 计数部分, 4byte 除法部分, 数据显示部分全部分别设计了步骤图7 VASILIS HAMILAKIS，N.C VOULGARIS.An Accurate Method for the Measurementand Its Deviation Using a Microcomputer.IEEE Trans Instr Meas IM-36，1987.No.17。完成信号周期测量后, 需要做一次倒数运算才能取得信号频率。为提升运算精度, 这里采取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。开始 入口 系统初始化 频率计数 显示 图2.7 软件设计步骤图第三章频率测量原理在电子技术中, 频率是最基础参数之一, 而且和很多电参量测量方案、测量结果全部有十分亲密关系,此次设计频率测量系统以单片机AT89C52 为关键, 采取C语言和直接测量方法, 成功地实现了宽领域, 高精度数字频率计设计和仿真。3.1 测量频率原理在测量过程中定时/计数器T0和T1工作方法设置，由图可知，T0是工作在计数状态下，对输入频率信号进行计数，但对工作在计数状态下T0，最大计数值为fOSC/24，因为fOSC12MHz，所以：T0最大计数频率为1mHz。对于频率概念就是在一秒只数脉冲个数，即为频率值。所以T1工作在定时状态下，每定时1秒中到，就停止T0计数，而从T0计数单元中读取计数数值，然后进行数据处理。送到数码管显示出来。T1工作在定时状态下，最大定时时间为65ms，达不到1秒定时，所以采取定时50ms，共定时20次，即可完成1秒定时功效。3.2 直接测频法频率测计数器显示 控制过程时间闸门晶体振荡放大整形量基础原理图3.1所表示。图3.1 直接测频法原理框图图中晶体振荡提供了测量时间基准，经放大整形后测量信号进入计数器进行计数，再由显示电路显示数据结果。第四章系统设计4.1 功效实现 此次采取单片机设计数字频率计关键实现以下多个功效：（1）用6位数码管显示HZ、KHZ、MHZ三个频段待测脉冲信号频率值。（2）频率测量范围从1HZ1mHZ。（3）能测量正弦波，三角波，锯齿波等多个波形信号频率值。4.2 硬件部分设计频率计由单片机AT89C52 、信号预处理电路、测量数据显示电路所组成，其中信号预处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形和分频电路。系统硬件实现框图图4.1所表示。待测电路放大电路波形变换、整形 单片机 显示电路 图4.1 系统硬件实现框图4.2.1 信号放大电路采取两个NPN三极管级联方法实现对待测信号放大,降低对待测信号幅度要求。图4.2 所表示。 前一个三极管采取共集电极方法，关键是为了取得比较宽频带，并不含有实质性放大作用。后一个三极管采取共发射极方法，关键作用是放大很弱输入脉冲信号，通常经过它放大后，其电压能够达成3伏以上。为了消除无须要噪声信号干扰，在两级放大电路中全部能够加入滤波电容，确保待测信号稳定。 图4.2 放大电路4.2.2 单片机AT89C52在实际设计中，将AT89C52P1口设置为接收数据端口，将P3口设置为第二功效。P3.4用于直接测频率时脉冲信号计数端；P3.5用于定时8 刘雪根.数字频率计误差分析J.自动化和仪表，1996，11(3)：23-24.8。将P0口和P2口设置为发送数据端口。P0口各引脚接到RP1输入端，用于段驱动；P2口用于位驱动。单片机复位端（RST）可采取内部软件复位，也可采取外部手动复位，实际操作也很方便。这里采取外部手动复位，图4.3且晶体振荡器电路图4.4所表示： 图4.3 单片机复位电路 图4.4 晶体振荡器电路 4.2.3 测量数据显示电路图4.5所表示。通常而言，数据显示有静态显示和动态显示两种。所谓静态显示，就是当显示器显示某一个字符时，对应发光二极管恒定地导通和截止。它优点是显示稳定，显示亮度大；缺点是使用数码管数量少。正是因为它这个缺点和本设计要求，数字频率计显示电路选择了采取动态扫描显示。所谓动态显示，就是LED显示器一位一位地轮番电亮（扫描）。对于每一位LED显示器来说，每隔一段时间点亮一次9 徐成，刘彦，李仁发等一个全同时数字频率测量方法研究M电子技术应用，07. 9。LED 显示器亮度既和导通电流相关，也和LED显示器点亮时间和间隔时间百分比相关。经过调整LED显示器导通电流和时间百分比参数，能够实现较高亮度且稳定显示。具体工作过程是：LED显示器采取共阴极动态显示形式，6位LED用两块四位集成数码管连接组成。频率计数结果以BCD码形式存放在89C52存放单元中，经过P0口接到74LS245上，控制6位LED段选码；经过P2口接到74AC08上，控制6位LED位选码。RP1是8位总线驱动器，由芯片上T/引脚（1脚）控制数据传输方向。当T/=1时，数据从A端传送到B端；当T/=0时，数据从B端传送到A端。依据本设计原理图知，数据是从A端传送到B端，所以设T/=1，即是高电平有效。另外，因为51单片机P0口没有上拉电阻，在将P0口设置为输出端时，必需考虑在段驱动每一段位上接入上拉电阻，使LED显示管能够工作。我们知道，单片机P1口扫描输出时总有一位为高电平，假如没有反相驱动器将这一位高电平变成低电平，那在LED上显示出来将是乱码。74AC08是六和非门反相驱动器，恰好符合我们设计要求。因为是8位LED显示管，所以采取两个74AC08来控制。 图4.5 测量数据显示电路4.3 硬件电路工作过程首先讨论一下定时器/计数器工作原理。图4.6 所表示。1/12振荡器 THX TLX加1计数器 16位TFX中止1GATE TR0/TR1 T0/T1 图4.6 定时器/计数器T0、T1逻辑结构当控制信号时，定时器工作在定时方法。加1计数器对脉冲f进行计数，每来一个脉冲计数器加1，直到计数器计满溢出。由上图能够看出，脉冲是振荡器时钟频率12分频，即脉冲频率为时钟频率1/12。显然，一个计数脉冲周期为一个机器周期。计数器计数是机器周期脉冲个数，从而实现定时。可知，定时器定时时间不仅和加1计数器初值（计数器中起始值,即计数长度）相关，而且还和系统振荡器时钟频率相关10 Dawei Fan，Centeno，VPhasor-Based Synchronized Frequency Measurement in Power SystemsPower Delivery,IEEE Transactions Oil，.10。 当控制信号时，定时器工作在计数方法。加1计数器对来自输入引脚T0和T1外部信号脉冲计数。4.3.1 直接测频法工作步骤 T0P3.0 显示74HC00INAT89C52图4.7 直接测频法步骤图4.7 所表示。前置放大器完成信号放大、电平平移任务，被测交流信号被放大、平移成脉冲直流信号，再经74HC00反相器整形成矩形脉冲。方波信号被送到和门一个输入端，和门另一个输入端连接1s门控信号，实际制作中连接AT89C5211脚（P3.1）。11脚电平高低可经过指令加以控制。AT89C52外接晶振24MHz，该晶振频率稳定性很关键，因为它也是门控信号时间基准。内置计数器可经过软件设置对振荡频率l2分频进行计数/定时，这里将T0置为方法1计数状态，GATE=0，即D3D2D1D0=0101（图12、表2、表3所表示），待测脉冲信号经过T0引脚输入单片机进行计数。T1置为方法1定时状态，GATE=0。即D7D6D5D4=1001（图12、表2、表3所表示），并将其初值置为TH1=D8H，TL1=EF，这么每产生一次定时器T1溢出中止，在T1中止入口处（001BH）对中止次数进行软件计数11 李广明，杨雷一个多周期测量频率方法及应用J现代电子技术，12：155-157. 11。当中止次数为次时，历时1s。1s后关闭闸门，其计数结果经过P1口读入，送至30H至33H（压缩BCD码）单元，显示子程序则将BCD码经查表指令译为7段LED字形码，然后进行显示。 表2 定时器/计数器方法控制寄存器TMODD7D6D5D4D3D2D1D0GATE M1M0 GATE M1M0定 时 器 T1定 时 器 T0表3 M1和M2方法选择位对应关系M1 M0工作方法 功 能 说 明0 1 方法0 13位计数器0 1 方法1 16位计数器1 0 方法2 自动再装入计数初值，8位计数器1 1 方法3定时器T0：分成两个8位计数器；定时器T1：停止计数第五章 数字频率计设计和仿真电路基础功效是实现电子产品开发设计技术和功效，使电路含有某种特定功效，必需进行电路设计和制作。设计是是某一电路含有某种功效，制作则是设计过程电路实物化。5.1电路设计电路设计既是一门科学，又是一门艺术，实现一样技术指标，不一样人有不一样设计方案。5.1.1电路设计内容和方法电路设计通常包含：确定性能指标，电路预设计，试验和修改设计等步骤12 李爽TMS320F2812在电力系统测频装置中应用J工业控制计算机，2l(8)：71-73 12。衡量设计标准是：工作稳定可靠，能达成所要求性能指标，并留有合适余量；电路简单，成本低；所采取元器件品种少、体积小，且货源充足；便于生产、测试和维修。电路设计基础方法为：借鉴设计法、近似设计法、分解组合设计法。1、电路设计基础内容电路设计基础内容关键包含以下多个方面：电路设计技术先结条件。选择适宜元器件种类。设计电路原理图。接线图、安装图、装配图。制订电机和电子元器件明细表。画出电路总布局图。设计电路板、接线板和安装零件。编写程序和计算说明书。2、电路设计基础方法(1)借鉴设计法接到设计任务或确定设计目标后，设者应结合产品，进行调查研究，选择能够借用或借鉴实用电路。通常情况下，有很多原理和技术上能够借用电路，设计人员得对电路进行改善和元件调整，以适应设计需要。借用电路已经经过实践和时间考验，更有工程价值，这么做不仅能够缩短设计周期，而且新设计电路在技术，性能，成本等各方面全部得到提升；这么才会被工程上接收。(2)近似设计法近似设计法是电路设计又一个方法13 邵杨帆，李宏准全同时频率测量方法研究和实现J电子测量和仪器学报，03：105-108.13。在实际应用中，理论能够给设计者一个清楚思绪，但理论和实际不一样。在电路设计中，因为元件受多方原因影响，往往采取“定性分析、定量估算、试验调整”方法，所以只需进行粗略计算，帮助近似确定电路参数取值范围，参数具体确定借助于试验调整和计算机仿真来完成。(3)分解、组合设计法在设计电路时，电子线路根据功效不一样能够划分为各个子模块，各模块参考具体电路进行设计，然后组合统调。由功效电路组合成大系统时，因为子模块之间存在负载效应影响，而使电子产品整体性能下降。所以，在由大系统分解为子系统时，不仅要注意功效分解，而且还要合理分配性能指标。5.1.2电路设计步骤1课题分析依据论文要求，先搞清楚论文要实现功效和原理，再确定电路基础形式，依据论文可行性作出估量和判定，确定论文技术关键处理问题。2设计方案论证选题不管那种（除了调查研究之外）全部要论证它可行性。论证分立论和驳论两种。3总体方案选择依据任务书提出任务、要求和性能指标，用含有一定功效单元电路组成一个整体，来实现各项功效，满足设计题目提出要求和技术指标。4单元电路设计和确定在确定总体方案、画出具体框图以后，便可进行单元电路设计。在电路结构简单，成本低，性能强基础上，依据设计要求和总体方案原理框图来确定各单元电路要求。设计每一个单元电路图依据相关资料确定单元电路结构形式。依据设计要求，调整元件，估算参数来选择元器件，。5总电路图画法总电路图通常方法以下：依据信号流向，从左到右或从上到下按信号流向依次画出各单元电路。尽可能把总电路图画在一张图样上电路中全部连线全部要表示清楚，各元件间绝大多数连线应在图样上直接画出。符号应标准化。先画草图，调整好布局和连线后，再画出正式总电路图。6审图因为有些问题考虑不周，多种计算可能出现错误，所以，在画出总电路图并计算全部参数以后，要进行全方面审查。5.2 数字频率计仿真 依据电路图，各单元电路之间连接关系，和用哪些元器件进行仿真，因为是初学者经验不足，没有实际应用过，单凭看资料极难掌握它们内容。设计时难免考虑不周、出现差错，单是纸上谈兵，想使自己设计电路完美无误是不可能，所以，必需进行仿真。在仿真过程中会碰到问题要善于理论联络实际，深入思索，分析原因，找出处理问题措施。经过前面总设计框图，我们初步搭建了数字频率计设计框架结构。下面仿真结果图5.1所以： 图5.1 系统仿真电路图输入信号为1HZ时，仿真以下： 图5.2 系统仿真图输入信号为100HZ时，仿真以下： 图5.3 系统仿真图输入信号为500HZ时，仿真以下：图5.4 系统仿真图输入信号为1KHZ时，仿真以下：图5.5 系统仿真图输入信号为8KHZ时，仿真以下：图5.6 系统仿真图输入信号为1MHZ时，仿真以下：图5.7 系统仿真图输入信号为1.2HZ时，仿真以下：图5.8 系统仿真图从以上仿真结果能够得出：在所测量频率范围，频率越小仿真结果越正确，频率越高就会出现一定误差，当频率超出1MHZ时，就仿真不出其正确结果。第六章 减小误差方法及扩展方面 6.1减小误差方法（1）选择频率较高和稳定性好晶振。如选24KHZ晶振可使测量范围扩大，稳定性好晶振能够减小误差。（2）测量频率低信号时，可合适调整程序，延长门限时间，降低原理上1相对误差。（3）测量频率高信号时，可先对信号进行分频，在进行测量。 6.2扩展方面（1）预处理电路部分在实际工作中，如若两级NPN放大管仍不能使放大作用显著，则能够再级联一个NPN放大管；或采取放大能力更强三极管或CMOS管替换。后一个思绪即使在价格上有所增加，但却降低了电路复杂程度，而且在电路板一旦出现问题时，能尽最大可能降低元器件更换和连接线路修改，很方便和实用。（2）增加电源部分在上面数字频率计设计工程中，使用是外部干电池电源对单片机和其它电路供电，操作起来很方便，但有一个缺点是外部提供电源正确度不是很高14 赫建国，刘立新，党剑华.基于单片机频率计设计J.西安邮电学院学报，8(3)： 31-34.。比如，单片机需要提供5V标准电压，我们使用干电池，因为使用时间过久或型号不一样而使得提供电压达不到5V或高于5V，这么使得电路不能在正常状态下工作或损坏元器件。所以在原理图中，我们能够加入电源部分，采取元件7805或7809和整流电路对外来电压进行整流、限压，提供标准5V电压给电路，这么就增加了硬件电路稳定性和测试正确性。6.3 功效上完善6.3.1 增加键盘控制经过按键实现数字频率计测频率，周期，占空比，脉宽等各项功效。按不一样键起到不一样作用，也就是完成不一样功效。还能够依据按键数多少来选择不一样键盘。所以我们能够从实际操作中知道键盘扩展是很方便。6.3.2 实现自动量程转换在测量频率时，软件编程也能够实现频率测量量程自动转换。频率计每个工作循环开始时使用计数方法实现频率测量，测量完后判定测量结果是否含有2位有效数字，假如成立，将结果送去显示，本工作循环结束；不然将计数闸门宽度依次扩大10倍，继续进行测量判定，直到计数闸门宽度达成1s，这时对应频率测量范围为100Hz999Hz。假如测量结果仍不含有2位有效数字，频率计则使用定时方法实现频率测量。6.3.3 液晶显示器（LCD）进行数据显示LED显示管只能显示09和部分简单英文字母，频率计功效就受到极大限制，而LCD显示管能够处理LED不足，增强显示功效。LCD含有体积小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示和影像稳定不闪烁等优势，所以广泛应用于多种仪表设备中去。LCD显示器关键有字符型和点阵型两种。结 语数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺乏测量仪器。在进行模拟、数字电路设计、安装、调试过程中，因为其使用十进制数显示，测量快速，正确度高，显示直观，会被常常使用到。本文介绍了一个基于单片机AT89C52制作数字频率计设计方法。其测量原理很简单，硬件电路制作方便，软件编程易于实现，所测得频率范围较宽，精度较高，平均相对误差在0.34%左右，是在许可测量误差范围内。此次设计数字频率计达成了测量频率目标，但在实际制作和测试过程中，因为自己知识有限，时间短和经验不足等原因，还是出现了部分问题和需要继续改善、完善地方。比如：在编写程序时，闸门时间没能正确地微调至1秒，致使测量误差比理想要大。因为单片机内部含有丰富存放资源和强大数据处理能力，所以采取单片机设计数字频率计只需要改动极少硬件部分就能够和其它自动化仪表组成多功效控制系统，测量速度得到提升，用于连续测量控制系统是很有价值和意义。参考文件1 张国兴.用单片机制作数字频率计J.电子制作，(2)：32. 2 李建忠.单片机原理及应用M.西安：西安电子科技大学出版社,.1.3 唐俊翟，许雷，张群瞻.单片机原理和应用M.北京：冶金工业出版社，.6.4 公茂法，孙皓，吕常智.简易数字频率计设计和分析J.山东矿业学院学报(自然科学版)， 1999，18(2)：44-495 王保强，窦文，白红.高精度测频方案设计J.成全部信息工程学院学报，17(2)：77-81.6 徐煜明，韩雁.单片机原理及接口技术M.北京：电子工业出版社，.57 VASILIS HAMILAKIS，N.C VOULGARIS.An Accurate Method for the Measurementand Its Deviation Using a Micro-computer.IEEE Trans InstrMeas IM-36，1987.No.1.8 刘雪根.数字频率计误差分析J.自动