1、“.....设其频率为待测信号经前端放大限幅和整形后,从与相似的位计数器的时钟输入端输入,测量频率为,为计数结束标志位,当由高电平变为低电平时,计数结束。是个可控数据选择器,当输入时输出标准频率计数器的值,当输入时输出被测频率计数器的计数值。图等精度频率计数框图测量开始后,首先单片机发出个清零信号,使个位的计数器和触发器置,然后单片机再发出允许测频命令,即使预置门控信号为高电平,这时触发器要直等到被测信号的上升沿通过时,端才被置,即使两个同时为,将启动两个计算器,系统进入计算允许周期。这时,计数器和分别对被测信号和标准频率信号同时计数。当秒过后,预置门控信号被单片机置为低电平,但此时个位的计数器仍然没有停止计数,直等到随后而至的被测信号的上升沿到来时,才通过触发器将这个计数器同时关闭。设在次预置门控时间中对被测信号计数值为,对标准频率信号的计数值为......”。
2、“.....可得出公式则显示模块测试结果输出显示模块如图所示。位段采用共阳极接法,显示方式为静态显示,静态显示方式显示亮度较高,而且显示状态稳定。的口为数据输出线,数据经片串入并出以串行方式送入数据从最右端串行移入,每片驱动只。为串行移位元时钟线。为资料封锁线。在单片机应用系统中,显示器显示常用两种方法静态显示和动态扫描显示。所谓静态显示,就是每个显示器都要占用单独的具有锁存功能的接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路,就不用管它了,直到要显示新的数据时,再发送新的字形码,因此,使用这种方法单片机中的开销小。图显示电路单片机串行口方式为移位寄存器方式,外接片作为位显示器的静态显示接口,把的作为资料输,从而更加努力的学习。只有这样我们才能真正的去掌握它,而不是只懂得点皮毛。总体来说,这次大作业我还是受益匪浅......”。
3、“.....培养了我的设计思维,增加了实际操作能力。在让我体会到了设计电路的艰辛的同时,更让我体会到成功的喜悦和快乐。在这里,我也非常感谢各位老师的耐心辅导以及同学们的热心帮助。目录设计原理描述技术指标参数性能指标分析硬件的单元模块设计信号整形电路单片机主控模块测频模块的工作原理及设计等精度测频法模块逻辑设计显示模块总体电路图软件设计频率计的设计单片机的汇编语言编程单片机主程序测频子程序显示子程序单片机程序清单心得体会设计原理描述考虑到只基于单片机的频率测量计设计主要是以单片机为基础,原理简单,但由于自身精度问题,测量的范围小。而基于和单片机结合的频率测量设计主要是以单片机作为系统的主控部件,完成对时序逻辑控制计数功能,能较好的利用了的高精度高速等方面的优势。所以,本次智能仪器的大作业我采用的是单片机作为系统的主控部件......”。
4、“.....被测信号图单片机放大整形数码管显示系统组成原理框图如图所示。由片完成各种测试功能,对标准频率采用系统内部时钟和被测信号进行计数。单片机对整个测试系统进行控制,包括对测量过程的控制测量结果资料的处理键控制信号的读入与处理,最后将测量结果送显示。被测信号整形部分主要对被测信号限幅放大再经过整形后送入。的标准测试频率为。单片机由外接标准晶振提供时钟电路。其核心部分为单片机和可编程芯片。所有信号包括基准频率信号被测信号以及自校输入信号均可在单片机的控制下送入芯片中,单片机将每次测试结果读入内存中,经运算处理后,以十进制的形式送到位数码管显示电路显示。用单片机软件查询键盘控制命令情况,实现开始功能预置门时间控制功能等......”。
5、“.....采是两个可控计数器。标准频率信号从的时钟输入端输入,其频率为经整形后的被测信号从的时钟输入端输入,设其实际频率为,测量频率为。当门控信号为高电平时,被测信号的上沿通过触发器的端同时启动计数器和。对被测信号和标准频率信号同时计数。当门控信号为低电平时,随后而至的被测信号的上沿将使这两个计数器同时关闭。设在次门控时间中对被测信号计数值为。对标准频率信号的计数值为。则标准频率和被测频率的门宽时间完全相同就可以得到被测信号的频率值为图等精度测频原理示意图误差分析如下在次测量中,由于计数的起停时间都是由该信号的上升沿触发的,在时间内对的计数无误差在此时间内的计数最多相差个脉冲,即,则下式成立所以有根据相对误差公式有代入整理得又因为所以即﹠其中由以上推导结果可得出下面结论相对测量误差与频率无关。增大或提高,可以增大,减少测量误差......”。
6、“.....标准频率误差为,由于晶体的稳定度很高,标准频率误差可以进行校准。等精度测频方法测量精度与预置门宽度和标准频率有关,与被测信号的频率无关。在预置门时间和常规测频闸门时间相同而被测信号频率不同的情况下,等精度测量法的测量精度在整个测量范围内保持恒定不变,而常规的直接测频法在低频时用测周法,高频时用测频法,其精度会随着被测信号频率的下降而下降。模块逻辑设计本设计频率测量方法的主要测量控制框图如图所示。图中预置门控信号是由单片机发出,的时间宽度对测频精度影响较少,可以在较大的范围内选择,只要中位计数器在计信号不溢出都行,但是由于单片机的数据处理能力限制,实际的时间宽度较少,般可在间选择,即在高频段时,闸门时间较短低频时闸门时间较长。这样闸门时间宽度用同步电路,消除正负的工作时钟误差,但不可避免的引入参考时钟的误差。从理论上分析的话,每次测量的的误差主要来源于两个方面......”。
7、“.....若取的参考时钟源,则恒引入的测量误差,第二个方面来源于程序计算,不过这个方面可以通过优化程序,使误差控制在可以接受的误差范围内。硬件的单元模块设计信号整形电路图为输入信号整形电路。放大整形电路由和等组成,其中组成放大电路将输入为得周期信号如正弦波锯齿波三角波等进行放大。施密特触发器对放大器得输出信号进行整形,使之称为矩形脉冲。其连接如图所示。待测信号经过时,由两个二极管进行限幅,以免电压过大而烧毁,信号经过进行放大,由对其进行整形,产生出得波形为标准方波,方便进行计数。图被测信号整形电路单片机主控模块单片机测频控制电路如图所示,由单片机完成整个测量电路的测试控制数据处理和显示输出,完成各种测试功能。由于在对频率进行计数时,采用两组位二进制计数器,位数据总线的单片机分八次将位元数据全部读出。利用的口读计数器输出标准频率信号和被测信号的值......”。
8、“.....由口输出控制。系统全清零功能。为预置门闸,门宽可通过键盘由单片机控制,时预置门打开时,预置门关闭。测频计数结束状态信号,由变为时计数结束。计数字读出选通控制。若令,则当,时可从口由低位至高位分别读出标准信号的四个位计数值。当,时同样可从口由低位至高位分别读出被测信号的四个位计数值。为标准频率信号输入,此频率来源于内部的的振荡晶体。为被测信号输入,此信号是经过限幅放大整形电路后的信号。图单片机测频控制电路测频模块的工作原理及设计等精度测频法等精度测频的方法是采用频率准确的高频信号作为标准频率信号,保证测量的闸门时间为被测信号的整数倍,并在闸门时间内同时对标准信号脉冲和被测信号脉冲进行计数,实现整个频率测量范围内的测量精度相等,当标准信号很高,闸门时间足够长时,可实现高精度的频率测量。等精度测频原理示意图如图所示图中的门控信号是可预置的宽度为的脉冲......”。
9、“.....读值,将的值存入将的值存入标准频率转换进制将值存入调用四字节乘四字节子程序调用八字节除以四字节子程序调用二进制转子程序调用字节展开子程序显示子程序开显示控制设置显示个数置显示缓冲区指针设串行口方式设置偏移值启动发送判断帧数据是否发送完毕判断数据是否发送完毕关显示控制,全灭字装入程序熄灭子程序显示熄灭延时子程序清零二进制结果存放入寄存器清零出口参数寄存器设置循环次数标志位清零,为二进制乘作准备带进位自身相加,相当于乘若未循环完,转向继续执行字节展开子程序,心得体会在智能仪器大作业的这两个星期里,觉得还是有些困难的,主要是因为单片机,的些知识没掌握好,在进行系统设计的时候遇到了很多的问题,个是硬件电路的系统设计,在掌握了主要的思想之后,只设计了整体电路的框架,还有些小的方面总是存在问题,在查了课本和参考书后还有写问题没有解决......”。
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