51单片机频率计的

‘壹’ 基于51单片机数字频率计论文

1.绪论
1.1 数字频率计的发展现状及研究概况
随着电子技术的飞速发展，各类分立电子元件及其所构成的相关功能单元，已逐步被功能更强大、性能更稳定、使用更方便的集成芯片所取代。由集成芯片和一些外围电路构成的各种自动控制、自动测量、自动显示电路遍及各种电子产品和设备。数字系统和数字设备已广泛应用于各个领域，更新换代速度可谓日新月异。
在电子系统非常广泛的应用领域内，到处可见到处理离散信息的数字电路。供消费用的微波炉和电视、先进的工业控制系统、空间通讯系统、交通控制雷达系统、医院急救系统等在设计过程中无一不用到数字技术。数字电路制造工业的进步，使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能，从而提高系统可靠性和速度。
数字频率计是现代通信测量设备系统中不可缺少的测量仪器，不但要求电路产生频率准确的和稳定度高的信号，而且能方便的改变频率。
数字频率计主要实现方法有直接式、锁相式、直接数字式和混合式四种。
直接式的优点是速度快、相位噪声低，但结构复杂、杂散多，一般只应用在地面雷达中。
锁相式的优点是相位同步的自动控制，制作频率高，功耗低，容易实现系列化、小型化、模块化和工程化。
直接数字式的优点是电路稳定、精度高、容易实现系列化、小型化、模块化和工程化。
随着单片锁相式数字频率计的发展，锁相式和数字式容易实现系列化、小型化、模块化和工程化，性能也越来越好，已逐步成为两种最为典型，用处最为广泛的数字频率计。
1.2 本课题研究背景及主要研究意义
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少的测量仪器，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此，频率的测量就显得更为重要。在数字电路中，频率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成。在计算机及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用。在CMOS电路系列产品中，频率计是用量最大、品种很多的产品。
本课题采用的是直接数字式的频率计，设计原理简单，是全硬件电路实现，电路稳定、精度高，大大的缩短了生产周期。
1.3 本课题主要研究内容
本课题采用数字电路来制作一个1HZ—1MHZ的数字频率计，并将所需得到的频率通过数码管显示出来。 数字频率计主要由四部分组成：时基电路、闸门电路、逻辑控制电路以及可控制的计数、译码、显示电路。原理框图如图1-1：

图1-1 原理框图

‘贰’ 做用51单片机做一个频率计，测量范围为0.1Hz~10kHz

在不改变定时时间的前提下，也就是0.5秒定时，是不能实现0.1~2Hz频率的测量的。
你所谓2Hz~10KHz易实现也是基于这个道理。但这个也是理论情况。
当你0.5s内刚好检测到一个脉冲，你认为这个时候是2Hz而不是2.5hz或者3.9hz？
这中间存在一个测量精度的问题。实际上你所测到的信号是在2hz到4hz之间。

实际上我们在测量信号的时候，低频一般会采用测周期，高频用测频才能提高测量的准确性。
至于高低频的临界点，跟你的计数频率有关，感兴趣的话可以去看《电子测量原理》。

下面我来讲下测周实现的方法，可以使用边沿触发的D触发器输出作为单片机的外部定时控制，测量信号作为触发时钟，计数值作为该信号的周期。

‘叁’ 求51单片机设计数字频率计，附带Proteus仿真和程序

刚刚下了一楼传的附件，测试后发现精度和测量范围都比较差。如果单从测频的角度来说，51的频率计是很简单的。恰好几年前我写过类似的程序，是用来测频率和占空比的。

理论上单用C52这单片机测频率最高为：12M/12/2=500KHZ。我写的这个程序可以同时测频率和脉宽，仿真下大概可以测到350KHZ；测脉宽好像10KHZ左右，再高的话脉宽的精度就会下降。测频精度在100KHZ以内，基本是2HZ；200K是5HZ；350KHZ以内是10HZ；最低测量频率1HZ。

仿真比较慢，数据要3秒后才会稳定，有兴趣的话自测吧。

50KHZ测量