目录第一部分设计任务与调研………………………………………………………1第二部分设计说明…………………………………………………………………3第三部分设计成果…………………………………………………………………16第四部分结束语……………………………………………………………………24致谢…………………………………………………………………………………………25参考文献…………………………………………………………………………………26PAGE\*MERGEFORMAT26第一部分设计任务与调研1.主要任务设计一个数字频率计：采用STC89C52单片机作为主控芯片，测量范围1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波，时基宽度为1us,10us,100us,1ms，④使用LCD液晶显示屏，⑤能够实现频率测量，数据显示等功能。2.设计调研由于当今社会的需要，对信息传输和处理的要求不断提高，对频率的测量的精度也需要更高更准确的时频基准和更精密的测量技术。而频率测量所能达到的精度，主要取决于作为标准频率源的精度以及所使用的测量设备和测量方法。目前，测量频频的方法有直接测频法、内插法、游标法、频差倍增法等等。纵观现在的数字频率计，其基本原理都是一样的，频率是单位时间（1s）内信号发生周期变化的次数，如果我们可以在给定的时间内对信号波形进行计数，并将技术结果显示出来，就能读取被测信号的频率。数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计算这一段时间间隔的脉冲数，将其换算后显示出来，这就是数字频率计的基本原理，但现在的频率计的显示部分都是LED数码管，显示内容是BCD码，不直观，如果用LCD液晶显示，会使输出结果更直接，更便于观察。3.设计思路3.1确定硬件系统的设计方案：（1）、根据系统的功能要求确定选用的元器件；（2）、分配单片机各个IO口地址，以连接对应的元器件，方便控制；（3）、利用protel软件构建系统的硬件图；3.2确定软件部分的设计方案:（1）确定各部分模块对应要实现的功能，并根据连接图写出对应程序中对应的控制信息，便于软件编写；（2）用keil软件编写程序，对应各模块功能模块化编写，便于程序的检查和调试；（3）利用keil软件生成hex文件，用protel软件绘制电路图（4）依照电路图，在电路板上焊接各元件，完成系统实物设计；（5）将焊好的电路板反复进行硬件调试和系统整体调试，直到实现系统要求的预定功能。第二部分设计说明1.单片机频率计系统结构框图以下是单片机频率计系统结构总框图图1系统结构框图2.硬件设计2.1.主控模块主控模块模块在整个系统中起着统筹的作用，需要检测键盘，温度传感器等各种参数，同时驱动液晶显示相关参数，在这里我们选用了51系列单片机中的STC89C52单片机作为系统的主控芯片。51系列单片机最初是由Intel公司开发设计的，但后来Intel公司把52核的设计方案卖给了几家大的电子设计生产商，譬如SST、Philip、Atmel等大公司。因此市面上出现了各式各样的均以512为内核的单片机。这些各大电子生产商推出的单片机都兼容51指令、并在51的基础上扩展一些功能而内部结构是与51一致的。STC89C52有40个引脚，4个8位并行I/O口，1个全双工异步串行口，同时内含5个中断源，2个优先级，2个16位定时/计数器。STC89C52的存储器系统由4K的程序存储器(掩膜ROM)，和128B的数据存储器(RAM)组成。STC89C52单片机的基本组成框图见图2。图2STC89C52单片机结构图2.1.1.STC89C52单片机主要特性1.一个8位的微处理器(CPU)。2.片内数据存储器RAM(128B)，用以存放可以读／写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等，SST89系列单片机最多提供1K的RAM。3.片内程序存储器ROM(4KB)，用以存放程序、一些原始数据和表格。但也有一些单片机内部不带ROM/EPROM，如8031，8032，80C31等。目前单片机的发展趋势是将RAM和ROM都集成在单片机里面，这样既方便了用户进行设计又提高了系统的抗干扰性。SST公司推出的89系列单片机分别集成了16K、32K、64KFlash存储器，可供用户根据需要选用。4.四个8位并行I／O接口P0~P3，每个口既可以用作输入，也可以用作输出。5.两个定时器／计数器，每个定时器／计数器都可以设置成计数方式，用以对外部事件进行计数，也可以设置成定时方