摘要：频率计是现代电子行业的基础测量设备，应用广泛。本次设计旨在设计并仿真出以单片机为核心的数字频率计，要求250Hz以内的信号误差小于1Hz。本次设计使用 Keil uVision4软件对单片机进行程序编写，生成.hex文件，并通过Proteus软件对单片机和整形电路进行仿真和修改，实现了设计设计要求并将测量范围上限提高到了1000Hz，精度也控制在百分之三以内。仿真中出现的高频仿真报警以及整形电路输出与单片机引脚电压不匹配的问题也在本文中有初步的分析。

关键词：数字频率计  单片机  Proteus仿真  1~1000Hz

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title    Digital Cymometer Based on Single Chip Microcomputer  

Abstract ：Frequency meter is the basic measurement equipment in modern electronics industry. It is widely used. This design aims at designing and simulating the digital frequency meter with the single chip microcomputer as the core, requiring that the signal error within 250Hz is less than 1Hz. The design of microcontroller programming using Keil uVision4 software to generate the.Hex file, and through the Proteus software simulation and modification of the microcontroller and shaping circuit design to achieve the design requirements and the upper limit of measurement range up to 1000Hz, precision is controlled within three percent. Simulation of the emergence of high frequency simulation alarm and shaping circuit output mismatching microcontroller pin voltage is also preliminary analysis in this article.

Keywords: digital cymometer  MCU  Proteus simulation  1~1000Hz

目  次

1 引言 1

1.1 课题背景及意义 1

1.2 前人工作 2

1.3 数字频率计的现状 2

1.4 本次设计完成的工作 3

2 硬件设计介绍 5

2.1 单片机最小系统 5

2.2 整形电路简介 9

2.3 显示电路 14

3 软件设计介绍 17

3.1 Keil uVision4软件简介 17

3.2 算法简介 17

3.2.1 测频法（M法） 18

3.2.2 测周法（T法） 18

3.3 程序设计 19

3.3.1 单片机的中断 19

3.3.2 定时/计数器有关寄存器 20

3.3.3 程序流程图 21

4 仿真结果展示 24

4.1 仿真软件Proteus 8 Professional简介 24

4.2 整形电路仿真结果 26

4.3 系统仿真结果 26

结  论 30

致  谢 32

参 考 文 献 33

附录 A 35

1   引言

现如今电子设备遍布世界，电子设备的各种参数就是衡量其好坏的标准，而其中设备的各个信号频率就是一项重要的指标，并且频率不仅是仪器设备也是测量项目中必不可少的测量参数，由此可见频率的测量尤为重要。测量频率的方法多种多样，其中The electronic counter测量表现优异，正是因为它具备测量精度高、操作简易、实时性良好的优点，使得它成为广泛使用的测频工具。本文就是利用计数器作为算法核心，AT89C52单片机为算法载体，应用单片机片内资源，编写相应程序，设计并在计算机上仿真出了数字频率计的计数及显示功能。

1.1   课题背景及意义

频率信号抗干扰能力强、易于传输，是它的优点，这使得频率在测量过程中能获得极精准的测量精度；此外，许多工程的测量，如声音频率、测量速度、机械振动以及测量力的振弦式方法等都与频率测量有关，或者可以用频率测量的方法来进行；要想测量频率以外的其他物理量，只用加载一个频率计给传感器就能达到预期效果；因此，电子测量技术中最基本、最重要的测量之一就是频率测量，频率计也被广泛应用于国防、航天、工业生产、交通运输、通信、电子、测控等领域，成为电子电气、仪器仪表等领域不可缺少的测量仪器[1]。