利用單片機(jī)ADuC834的頻率智能化測(cè)量

1 引言

　　在生產(chǎn)、科研和日常生活中需要使用不同的頻率，實(shí)現(xiàn)頻率測(cè)量的方法較多，使用專用器件，其電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于調(diào)試，但成本高，使用不靈活。本文介紹一種利用單片機(jī)ADμC834實(shí)現(xiàn)的頻率智能化測(cè)量方法，所需外圍元件少、擴(kuò)展性強(qiáng)、測(cè)試準(zhǔn)確。

　　2頻率測(cè)量原理

　　頻率是指周期信號(hào)在單位時(shí)間內(nèi)變化的次數(shù)，信號(hào)的頻率測(cè)量一般是對(duì)信號(hào)放大限幅、整形，利用計(jì)數(shù)器在1 s的時(shí)間內(nèi)用計(jì)數(shù)器對(duì)整形后形成的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，用1 s的時(shí)基信號(hào)作為計(jì)數(shù)門的控制信號(hào)，1 s內(nèi)對(duì)被測(cè)信號(hào)脈沖的計(jì)數(shù)值即是頻率值。

　　3頻率測(cè)量電路

　　頻率測(cè)量電路如圖l所示。ADμC834內(nèi)有2個(gè)可編程的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其中用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0作為1 s定時(shí)，在1 s時(shí)間內(nèi)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1采集由T1端輸入的脈沖。定時(shí)器0定時(shí)開始時(shí)，相當(dāng)于閘門打開，通過定時(shí)器1對(duì)輸入的被測(cè)信號(hào)頻率為fX的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)1 s定時(shí)完成，即閘門關(guān)閉，計(jì)數(shù)結(jié)束，這時(shí)計(jì)數(shù)值等于被測(cè)信號(hào)的頻率fX，再將二進(jìn)制值計(jì)數(shù)結(jié)果轉(zhuǎn)換成BCD碼頻率值，并進(jìn)行個(gè)、十、百位調(diào)整后，存人顯示緩沖區(qū)，作為L(zhǎng)ED顯示電路進(jìn)行譯碼及掃描控制等操作。

　　3.1 ADμC834簡(jiǎn)介

　　ADμC834 單片機(jī)是美國(guó)ADI公司推出的一款高性能單片機(jī)，內(nèi)部集成了高分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器。它內(nèi)部含有8051內(nèi)核、2路24位和16位∑-△A/D、12位 D/A、Flash/EE存儲(chǔ)器、WDT看門狗電路、電源監(jiān)控電路、溫度傳感器、SPI和I2C總線接口，體積小、功耗低，因此，非常適用于開發(fā)高度智能化、低功耗應(yīng)用。其具體的特點(diǎn)如下：

　　ADμC834集成了2個(gè)獨(dú)立的A/D轉(zhuǎn)換通道(分辨率分別為24位與16位)，內(nèi)含可編程增益放大器，在20 Hz/20 mV范圍內(nèi)具有13位有效分辨率;在20 Hz/2.56 V范圍內(nèi)具有18位有效分辨率。此外內(nèi)置的ADC還具有數(shù)字濾波、可編程的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率等功能;

　　62 K字節(jié)非易失性電可擦除程序存儲(chǔ)器，4 K字節(jié)的非易失性電可擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，2 304字節(jié)的片上數(shù)據(jù)RAM。程序存儲(chǔ)器可配置成用于數(shù)據(jù)記錄，達(dá)到60 K字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器;

　　ADμC834 單片機(jī)的片內(nèi)Flash/EE程序存儲(chǔ)器可采用兩種模式編程：在線串行下載和并行編程。另外，ADμC834還可通過標(biāo)準(zhǔn)的UART串行端口下載源代碼。若引腳PSEN通過一只下拉電阻，使得該引腳處于低電平，ADμC834則自動(dòng)進(jìn)入串行下載模式。當(dāng)設(shè)備連接正確時(shí)，源代碼將自動(dòng)載入到片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器。

3.2顯示和鍵盤的接口功能

　　在測(cè)量電路中，為了控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，通常需要向系統(tǒng)輸入?yún)?shù)和控制命令。而參數(shù)和控制命令的輸入一般由鍵盤完成。8279是一種專用的可編程鍵盤、顯示接口器件。選用該器件可方便地實(shí)現(xiàn)鍵盤輸入和LED顯示控制。8279與單片機(jī)的連接見圖1.8279內(nèi)部設(shè)置有消除觸頭抖動(dòng)和串鍵的邏輯電路，同時(shí)8279還具有LED動(dòng)態(tài)顯示接口功能。但是8279與LED顯示器和譯碼輸出的LED位控制信號(hào)輸出電流小，不足以驅(qū)動(dòng)LED，必須接入驅(qū)動(dòng)電路。