基于單片機控制的數字頻率計設計
2.2 低紋波電源模塊
本系統電源完全采用220 V交流電,經(jīng)過(guò)二極管橋式整流和電容濾波,再由9014和TOP46協(xié)同確保較大且穩定的電流。由R2、D2、Q4等確保5 V電壓,并且系統內部有過(guò)流保護,保證輸出電流不會(huì )超過(guò)最大允許值。輸出電流達到允許的最大值,它就會(huì )自動(dòng)減小輸出電流。它內部有工作區限制,使穩壓器的工作不進(jìn)入非安全區(輸出管的管壓降和輸出電流小于規定值)。最終輸出波紋小于4 MV的5 V電壓,確保了在測試頻率時(shí)不受電源的影響,電源電路如圖3所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/171298.htm
2.3 分頻自測模塊
本系統為了方便檢測,利用了89S52的ALE(30腳)完成了自檢功能,完成此項功能還需要CD4060的輔助(完成14分頻)。CD4060表示14位二進(jìn)制串行計數器,引腳及功能略;CD4060由一振蕩器和14級二進(jìn)制計數器位組成,振蕩器的結構可以是RC或晶振電路。CR為高電平時(shí),計數器清零且振蕩器使用無(wú)效,所有的計數器位均為主從觸發(fā)器CP1非(和CP0)的下降沿計數器以二進(jìn)制進(jìn)行計數,在時(shí)鐘脈沖線(xiàn)上使用施密特觸發(fā)器對時(shí)鐘上升和下降時(shí)間無(wú)限制。其在系統中的電路構成在后面的整體仿真圖有闡述。根據系統框圖的介紹,一般采用從外界接收正弦波、方波、三角波并進(jìn)行測量周期的方法,如要進(jìn)行對外界接收正弦波、方波、三角波、進(jìn)行測量,必須經(jīng)過(guò)放大(衰減器、放大器)、整形(施密特觸發(fā)器、跟隨器)兩個(gè)過(guò)程才能轉換成標準測量方波,送到閘門(mén)以便計數。而需完成放大整形過(guò)程是由于輸入的信號幅度是不確定的,可能很大也可能很小,這樣對于輸入信號的測量就不方便了,過(guò)大可能會(huì )把器件燒毀,過(guò)小可能器件檢測不到,所以在設計中應考慮對輸入波形進(jìn)行放大限幅、整形和阻抗變換(運算放大器構成的射極跟隨器其阻抗變換作用,使輸入阻抗提高)。
2.4 LCD顯示模塊
1602ALCD具有耗電省、壽命長(cháng)、顯示信息量大等特點(diǎn),因而得到廣泛地應用。為實(shí)現設計要求的顯示信息,本文采用1602LCD液晶模塊實(shí)現顯示信息的簡(jiǎn)略系顯示。如比分信息以代號得方式顯示。當然用128*64LCD顯示效果更好,但出于實(shí)用性和價(jià)格的考慮,文中選用1602A-LCD完成設計要求。
3 軟件設計流程圖
根據設計原理其工作過(guò)程就是直接用十進(jìn)制數字顯示被測信號頻率的一種測量方法。為了做到測試和讀數方便,本設計讓其做到自動(dòng)換擋,即在每個(gè)檔位(Hz、kHz)端設計了一個(gè)標準頻率(如100Hz)。在對信號測量時(shí),直接由單片機采樣并與標準頻率相比較,劃分檔位區間,在輸出顯示。本設計中主要程序流程如圖4所示。
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