2003 年7月第8卷第3期西安邮电学院学报JOURNAL OF XI'AN UNIVERSITY OF POST AND TEL ECOMMUNICATIONS
July. 2003
Vol. 8 No. 3
收稿日期 :2002 - 11 - 07
作者简介 :赫建国(1961 - ) ,男 ,陕西西安人 ,西安邮电学院电子与信息工程系高级实验师.
刘立新(1968 - ) ,男 ,陕西西安人 ,西安邮电学院电子与信息工程系工程师.
党剑华(1965 - ) ,男 ,陕西西安人 ,西安邮电学院电子与信息工程系高级工程师.
基于单片机的频率计设计
赫建国 ,刘立新 ,党剑华
(西安邮电学院 电子与信息工程系 ,陕西 西安 710061)
摘要 :以单片机 89C51 为核心设计了一种频率计.在设计中应用单片机的数学运算和控制功能 ,实现了测量量程
的自动切换 ,既满足测量精度的要求 ,又满足系统反应时间的要求.
关键词 :频率测量 ;单片机 ;数据处理
中图分类号 : TP368. 1 文献标识码 :A 文章编号 :1007 - 3264(2003) 03 - 0031 - 04
1 系统概述
1. 1 系统组成
频率计由单片机 89C51、信号予处理电路、串行
通信电路、测量数据显示电路和系统软件所组成 ,其
中信号予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.系统硬件框图如图 1 所示.信
号予处理电路中的放大器实现对待测信号的放大 ,
降低对待测信号的幅度要求 ;波形变换和波形整形
电路实现把正弦波样的正负交替的信号波形变换成
可被单片机接受的 TTL/ CMOS 兼容信号 ;分频电
路用于扩展单片机的频率测量范围并实现单片机频
率测量和周期测量使用统一的输入信号.
图1系统硬件框图
系统软件包括测量初始化模块、显示模块、信号
频率测量模块、量程自动转换模块、信号周期测量模
块、定时器中断服务模块、浮点数格式化模块、浮点
数算术运算模块、浮点数到 BCD 码转换模块.系统
软件框图如图 2 所示.
1. 2 处理方法
本频率计的设计以 AT89C51 单片机为核心 ,利
用它内部的定时/ 计数器完成待测信号周期/ 频率的
测量.单片机 AT89C51 内部具有 2 个16 位定时/
计数器 ,定时/ 计数器的工作可以由编程来实现定
时、计数和产生计数溢出中断要求的功能.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
测量时间间隔.在构成为计数器时 ,在相应的外部

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