基于C8051F041的高精度頻率計(jì)設(shè)計(jì)
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2．1 C8051F041單片機(jī)
本系統(tǒng)中的C8051F041單片機(jī)是一款全集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)型MCU，具有32個(gè)數(shù)字I／O引腳和高精度可編程的24．5 MHz內(nèi)部振蕩器，以及64 KB在片F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器，同時(shí)片內(nèi)還集成了一個(gè)CAN2．0B控制器、5個(gè)通用16位定時(shí)器、真正12位100 ksps的ADC、兩個(gè)12位DAC以及硬件
實(shí)現(xiàn)的SPI、SMBus／I2C和兩個(gè)UART串行接口。
2．2 硬件電路
系統(tǒng)硬件主要由放大整形電路、鍵盤電路、LCD顯示電路、RS232串口等部分組成。放大整形電路主要對(duì)待測(cè)信號(hào)(如正弦波、三角波、鋸
齒波、方波等)進(jìn)行幅值放大，施密特整形為TTL電平的矩形波，同時(shí)去除噪聲干擾。鍵盤電路采用獨(dú)立鍵盤，可控制測(cè)頻的啟停和數(shù)據(jù)是否
上傳等。液晶顯示電路采用16×2字符的LCDl602液晶顯示，可配置成8位接口方式，以對(duì)測(cè)量頻率進(jìn)行同步顯示。測(cè)量數(shù)據(jù)可通過RS232串口上傳至上位機(jī)，并在上位機(jī)軟件中保存。這種方式特別適用于長(zhǎng)時(shí)間多次測(cè)量頻率值的場(chǎng)合。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/195467.htm
3 軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試
本系統(tǒng)的軟件部分包括C805lF041單片機(jī)的主控程序和上位機(jī)軟件。
3．1 C805lF041主控程序
主控程序可用C語(yǔ)言編寫，采用定時(shí)器T2作為預(yù)置門控制器時(shí)間，定時(shí)器T1用于串口通信，計(jì)數(shù)器C3作為待測(cè)信號(hào)計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器C4作為基準(zhǔn)頻率計(jì)數(shù)器。在主控程序中，可將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)計(jì)數(shù)值N0定義為unsigned long int型變量，其計(jì)數(shù)范圍為0～(232一1)，即0～4．29496729-5x109。圖3所示是其主程序流程圖。
3．2 上位機(jī)VB軟件
為了提高測(cè)量頻率值的可分析性，本系統(tǒng)利用VB6．0提供的用于RS232串行通信的MSCOMM．OCX控件來編寫上位機(jī)串口數(shù)據(jù)的采集和測(cè)頻值的保存軟件。軟件可實(shí)時(shí)讀取單片機(jī)測(cè)得的頻率值，并在PC機(jī)顯示。同時(shí)該軟件還可將測(cè)量數(shù)據(jù)與系統(tǒng)時(shí)間共同保存，以便于多次測(cè)量時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的記錄和分析計(jì)算。
4 結(jié)束語(yǔ)
本頻率計(jì)在0～10 MHz的頻率范圍內(nèi)具有相同的測(cè)量精度。考慮到測(cè)頻的精度和穩(wěn)定性，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源應(yīng)選用精度為10-8的lO MHz標(biāo)準(zhǔn)石英晶振，以提高測(cè)頻精度，同時(shí)也可縮短測(cè)頻時(shí)間。此外，利用C805lF單片機(jī)的性能優(yōu)勢(shì)，將等精度測(cè)頻系統(tǒng)的主要部分用C805lF041實(shí)現(xiàn)，也簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，縮短了測(cè)頻時(shí)間，提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
評(píng)論