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基于C8051F041的高精度頻率計(jì)設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2010-04-01 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

2.1 單片機(jī)
本系統(tǒng)中的單片機(jī)是一款全集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)型MCU,具有32個(gè)數(shù)字I/O引腳和可編程的24.5 MHz內(nèi)部振蕩器,以及64 KB在片F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器,同時(shí)片內(nèi)還集成了一個(gè)CAN2.0B控制器、5個(gè)通用16位定時(shí)器、真正12位100 ksps的ADC、兩個(gè)12位DAC以及硬件
實(shí)現(xiàn)的SPI、SMBus/I2C和兩個(gè)UART串行接口。
2.2 硬件電路
系統(tǒng)硬件主要由放大整形電路、鍵盤(pán)電路、LCD顯示電路、RS232串口等部分組成。放大整形電路主要對(duì)待測(cè)信號(hào)(如正弦波、三角波、鋸
齒波、方波等)進(jìn)行幅值放大,施密特整形為T(mén)TL電平的矩形波,同時(shí)去除噪聲干擾。鍵盤(pán)電路采用獨(dú)立鍵盤(pán),可控制測(cè)頻的啟停和數(shù)據(jù)是否
上傳等。液晶顯示電路采用16×2字符的LCDl602液晶顯示,可配置成8位接口方式,以對(duì)測(cè)量頻率進(jìn)行同步顯示。測(cè)量數(shù)據(jù)可通過(guò)RS232串口上傳至上位機(jī),并在上位機(jī)軟件中保存。這種方式特別適用于長(zhǎng)時(shí)間多次測(cè)量頻率值的場(chǎng)合。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/195467.htm

3 軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試
本系統(tǒng)的軟件部分包括C805lF041單片機(jī)的主控程序和上位機(jī)軟件。
3.1 C805lF041主控程序
主控程序可用C語(yǔ)言編寫(xiě),采用定時(shí)器T2作為預(yù)置門(mén)控制器時(shí)間,定時(shí)器T1用于串口通信,計(jì)數(shù)器C3作為待測(cè)信號(hào)計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器C4作為基準(zhǔn)頻率計(jì)數(shù)器。在主控程序中,可將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)計(jì)數(shù)值N0定義為unsigned long int型變量,其計(jì)數(shù)范圍為0~(232一1),即0~4.29496729-5x109。圖3所示是其主程序流程圖。


3.2 上位機(jī)VB軟件
為了提高測(cè)量頻率值的可分析性,本系統(tǒng)利用VB6.0提供的用于RS232串行通信的MSCOMM.OCX控件來(lái)編寫(xiě)上位機(jī)串口數(shù)據(jù)的采集和測(cè)頻值的保存軟件。軟件可實(shí)時(shí)讀取單片機(jī)測(cè)得的頻率值,并在PC機(jī)顯示。同時(shí)該軟件還可將測(cè)量數(shù)據(jù)與系統(tǒng)時(shí)間共同保存,以便于多次測(cè)量時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的記錄和分析計(jì)算。

4 結(jié)束語(yǔ)
本頻率計(jì)在0~10 MHz的頻率范圍內(nèi)具有相同的測(cè)量精度??紤]到測(cè)頻的精度和穩(wěn)定性,標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源應(yīng)選用精度為10-8的lO MHz標(biāo)準(zhǔn)石英晶振,以提高測(cè)頻精度,同時(shí)也可縮短測(cè)頻時(shí)間。此外,利用C805lF單片機(jī)的性能優(yōu)勢(shì),將等精度測(cè)頻系統(tǒng)的主要部分用C805lF041實(shí)現(xiàn),也簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu),縮短了測(cè)頻時(shí)間,提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性,具有較高的實(shí)用價(jià)值。


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