基于单片机的简易平率计数器的设计.doc
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1、单片机课程设计简易平率计数器单片机课程设计报告简 易 频 率 计 学 院: 班 级: 姓 名: 学 号: 指导老师: 完成日期:一、课程设计要求:自制一个单片机最小系统,包括串口下载、复位电路,采用外部计数器T0或T1作为外部频率输入,外部频率由信号源提供,计算出来的频率显示在四位一体的数码管上。二、频率计设计概述:本频率计的设计以AT89C51单片机为核心,利用他内部的定时计数器完成待测信号频率的测量。单片机STC89C51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时中断要求的功能。设计将定时/计数器0设置工作在定时方式,定时/计数器1设置工作在计
2、数方式。在定时器工作方式下,在被测时间间隔内,每来一个机器周期,计数器自动加1(使用12 MHz时钟时,每1s加1),这样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。在计数器工作方式下,加至外部引脚的待测信号发生从1到0的跳变时计数器加1,这样在计数闸门的控制下可以用来测量待测信号的频率。外部输入在每个机器周期被采样一次,这样检测一次从1到0的跳变至少需要2个机器周期(24个振荡周期),所以最大计数速率为时钟频率的124(使用12 MHz时钟时,最大计数速率为500 kHz)。三最小系统设计1.最小系统电路的组成 复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。电阻给电容充电,电容的电压缓慢上升直到vcc,
3、没到vcc时芯片复位脚近似低电平,于是芯片复位,接近vcc时芯片复位脚近高电平,于是芯片停止复位,复位完成。由电源、复位及振荡电路、RS232串口电路、八段数码管显示电路、按键及LED电路、JTAG下载接口等部分组成。 (1) 复位及振荡电路STC89C54系列单片机为高电平复位,通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC,再连接一个电阻到GND,由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位,随后回归到低电平进入正常工作状态,这个电阻和电容的典型值为8.2K和10uF。 按键复位就是在复位电容上并联一个开关,当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平,而且
4、由于电容的充电,会保持一段时间的高电平来使单片机复位。使用6MHz的晶体振荡器作为振荡源,由于单片机内部带有振荡电路,所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可,电容容量一般在15pF至50pF之间。 (2). RS232串口电路RS232串口电路使用MAX232CPE作为电平转换芯片,并通过套件提供的串口电缆连接到计算机背后的COM口(9针D型口),用于MCS51 LITE与上位机通信以及和其他串口设备的数据交互。 需要注意的是这里在电路板上对TxD和RxD进行了交叉,对应使用的DB9接头类型为Female,使用的线缆为延长线,也叫做直连线,线缆一头为Female一头为Male。如果电路板上不将
5、RxD和TxD交叉,就应该采用Male类型的接头和交叉线缆(两头均为Female)连接。 四、程序框图: 开始T1计数满T0定时1秒满初始化T0定时,T1计数 While(1)T1count+ 计算脉冲个数sum 送数码管显示五、源程序如下:#includebit int_flag; /定时器0 1S到标志位unsigned char volatile int_count; /定时器0中断次数unsigned char volatile T1count; /定时器1中断次数unsigned char code dofly=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0
6、x07,0x7f,0x6f; / 显示段码值0123456789unsigned char code pian=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7; /数码管选通unsigned long sum; /1S内脉冲总个数unsigned char led6; /LED显示缓存 /软件延时void delay(unsigned int cnt) while(-cnt);/定时器0初始化void init_t0(void) TMOD=(TMOD&0xF0)|0x01; /定时器0工作于方式1 TH0=(65536-50000)/256; /定时50ms TL0=(65535-50000)%256
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