简易数字频率计的设计
3.2 测量频率范围：分三档：
1Hz~999Hz
0.01kHz~9.99kHz
0.1kHz~99.9kHz
3.3 测量周期范围：1ms~1s。
3.4 测量脉宽范围：1ms~1s。
3.5 测量精度：显示3位有效数字（要求分析1Hz、1kHz和999kHz的测量误差）。
3.6当被测信号的频率超出测量范围时,报警.
4.扩展指标
要求测量频率值时，1Hz~99.9kHz的精度均为+1。
5.设计条件
5.1 电源条件：+5V。
型号 名称及功能 数量
NE555 定时器 1片
74151 8选1数据选择器 2片
74153 双4选1数据选择器 2片
7404 六反向器 1片
4518 十进制同步加/减计数器 2片
74132 四2输入与非门（有施密特触发器） 1片
74160 十进制同步计数器 3片
C392 数码管 3片
4017 十进制计数器/脉冲分配器 1片
4511 4线－七段所存译码器/驱动器 3片
TL084 1片
10K电位器 1片
电阻电容
拨盘开关 1个
门电路、阻容件、发光二极管和转换开关等原件自定。
求教高手！ 展开
频率测量的方法常用的有测频法和测周法两种。
测频法的基本思想是让计数器在闸门信号的控制下计数1秒时间，计数结果是1秒内被测信号的周期数，即被测信号的频率。若被测信号不是矩形脉冲，则应先变换成同频率的矩形脉冲。测频法的原理框图如图所示。
图中，秒脉冲作为闸门信号，当其为高电平时，计数器计数；低电平时，计数器停止计数。显然，在同样的闸门信号作用下，被测信号的频率越高，测量误差越小。当被测频率一定时，闸门信号高电平的时间越长，测量误差越小。但是闸门信号周期越长，测量的响应时间也越长。
2、当被测信号频率较低时，为保证测量精度，常采用测周法。即先测出被测信号的周期，再换算成频率。测周法的实质是把被测信号作为闸门信号。
在它的高电平的时间内，用一个标准频率的信号源作为计数器的时钟脉冲。若计数结果为N，标准信号频率为f1，则被测信号的周期为：T = T1·N。被测信号的频率为：f = 1/T1·N = f1/N。
利用测周法所产生的最大绝对误差，显然也等于±1个标准信号周期。如果被测信号周期的真值为T真= T1·N，则T测= T1·（N±1）σmax= （f测-f真）/ f真= T真/T测 – 1=±1/（N±1）由上式可知，对于一定的被测信号，标准信号的频率越高，则N的值越大，因而相对误差越小。
3、低频段的测量，鉴于上述困难，对于低频信号，为了达到规定的精度，要采取一些比较特殊的方法。例如，可考虑将被测信号倍频后再用测频法测量。
或将闸门信号展宽。由于倍频电路比较复杂，所以一般采用后一种方法，实际上闸门信号展宽与被测信号倍频在效果上是相同的。
闸门信号展宽比较容易做到，例如采用分频电路就可以实现。若闸门信号高电平时间从1秒展宽到10秒，则相对误差可以按比例下降，但响应时间也增大相同的比例。
4、显示方式：共用右边四个数码管，左三个显示数据，最右端一个显示单位，为0时单位为Hz，为1时单位为Khz
5、代码：
//#include<c8051F330.h>
#include<ZLG7289.h>
#include<init.h>
#define uint unsigned int
uint a,b,c,d;
unsigned long x;
unsigned long count;
unsigned char flag=0;
void Timer0_Init()interrupt 1
{
TH0=(65535-10000)/256;
TL0=(65535-10000)%256;
if(++count==40)
{
count=0;
TR1=0;
x=TH1*256+TL1;
TH1=0;
TL1=0;
TR1=1;
flag=1;
}
}
void show(void)
{if(x>=10&&x<100)
{
a=0;
b=x*10%100;
c=x/10;
d=x%10;
ZLG7289_Download(1,7,0,a);
ZLG7289_Download(1,6,0,b);
ZLG7289_Download(1,5,1,d);
ZLG7289_Download(1,4,0,c);
}
else if(x>=100&&x<1000)
{
a=0;
b=x/100;
c=x%100/10;
d=x%10;
ZLG7289_Download(1,7,0,a);
ZLG7289_Download(1,6,1,d);
ZLG7289_Download(1,5,0,c);
ZLG7289_Download(1,4,0,b);
}
else if(x>=1000&&x<10000)
{
a=x/1000;
b=x%1000/100;
c=x%100/10;
d=1;
ZLG7289_Download(1,7,0,d);
ZLG7289_Download(1,6,0,c);
ZLG7289_Download(1,5,0,b);
ZLG7289_Download(1,4,1,a);
}
}
main(void)
{
system_init();
systemclk_init();
port_init();
ZLG7289_Init(40);
ZLG7289_Reset();
timer_init();
while(1)
{
if(flag==1)
{
show();
flag = 0;
}
}}
#include <C8051F330.h>
#include <port.h>
void system_init()
{
PCA0MD&=~0x40;
}
void systemclk_init()
{
OSCICL=OSCICL+42; //设置内部振荡器为24MHZ
OSCICN|=0x01; //内部振荡器4分频
}
void port_init()
{
P0SKIP=0x00; //跳过P0.0做INT0.P0.1做INT1(P0.6,P0.7模拟输出不跳)
P1SKIP=0x00; //跳过P1.2，P1.3，P1.4
XBR0=0x00; //交叉开关使能UART0
XBR1=0x60; //打开交叉开关
//IT01CF=0x10; //INT0配置在P0.0，INT1配置在P0.1
P0MDIN=0xFF; //数字输入
P1MDIN=0xFF;
P0MDOUT=0xFF; //推挽
P1MDOUT=0xFF;
}
void timer_init()
{
TMOD=0X51;
TH0=(65535-2500)/256;
TL0=(65535-2500)%256;
EA=1;
ET0=1;
TR1=1;
TR0=1;
}
#ifndef __port_H_
#define __port_H_
void system_init(void);
void systemclk_init(void);
void port_init(void);
void timer_init(void);
#endif
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