内容发布更新时间 : 2024/5/20 10:59:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

6.3 频率计系统仿真分析

在频率计的软件仿真中为了观察频率计的工作状况和测试系统的工作状态，在频率计的仿真图中添加一个示波器来观察几个重要节点的波形状况。其频率计的仿真测试如图6-8所示。

图6-8 频率计仿真测试图

示波器有四个通道，从上至下依次为通道A、B、C、D。A通道测试系统所测试的频率信号，D通道测试单片机对外围电路的同步信号，C通道测试经过外围电路同步后的测频信号。我们设置频率信号为10KHZ，选择单片机系统时钟信号频率为3MHZ，运行后所得到的测频结果如图6-9所示。

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图6-9 频率计测频结果

所测试节点的信号的波形图如图6-10和图6-11所示。

图6-10 所测节点信号的波形图(1)

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图6-11所测节点信号的波形图(2)

由波形图中可以看出，当定时器1给出一个信号后，频率信号和定时器信号通过外围同步电路将选通信号送入单片机的定时计数器中进行计数，从而测出所给的频率值。由于所用到的示波器是由软件模拟的，所得到的波形可能和实际波形有很大的误差，这是由于其软件本身缺陷造成的。

图6-11 系统仿真图元件清单

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在整个系统的仿真中所用到元件清单如图6-12所示，在频率计仿真图中主要用到了五种元件。其中U1.U2.U2为集成电路元件：U1为单片机AT89S52，U2为3个与非门74LS00，U3为一个锁存器74LS74。还有一个16引脚值为LM016L的液晶显示器LCD用于显示频率值，一个阻值为10K的上拉电阻。其中U2和U3组成仿真图的控制电路，来实现频率信号与单片机测频信号的同步。

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结束语

在现代电子技术中频率计作为测量仪器的一种，常称为电子计数器，它的基本功能是测量信号的频率和周期频率计的应用范围很广,它不仅应用于一般的简单仪器测量,而且还广泛应用于教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等其它领域。

随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片机的出现和发展，使传统的电子侧量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面都发生了巨大的变化，形成一种完全突破传统概念的新一代侧量仪器。频率计广泛采用了高速集成电路和大规模集成电路，使仪器在小型化、耗电、可靠性等方面都发生了重大的变化。单片机是20世纪中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，具有功能强、体积小、可靠性高、价格低廉等特点，在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛的应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化程度。目前,市场上有各种多功能、高精度、高频率的数字频率计,但价格不菲。为适应实际工作的需要,本次设计给出了一种较小规模和单片机(AT89S52)相结合的频率计的设计方案,不但切实可行,而且体积小、保密性强、设计简单、成本低、精度高、可测频带宽，大大降低了设计成本和实现复杂度。

归纳起来，在整个论文的设计中，首先介绍了频率计的产生背景以及国内外的发展现状，并针对其优缺点提出了进行基于单片机的频率计设计的目的及意义。然后介绍了AT89S52单片机的功能及特点，并针对其特性给出了频率计的设计原理、思路及方法。最后具介绍了进行系统硬件和软件设计以及系统模拟与仿真的具体实现过程。通过系统实现和论文设计的过程，是我对基于单片机的频率计的原理及应用有了更进一步的认识，并且熟练掌握了进行计算机硬件系统设计的一般原理及方法。

通过几个月的努力，即将完成论文，当然由于本人精力和时间有限，本论文中或多或少会存在一些缺点，所设计的软件难免存在一些不足，还恳请各位老师和同学给与批评和指正。

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