基于C8051F041的高精度頻率計設計
2.1 C8051F041單片機
本系統(tǒng)中的C8051F041單片機是一款全集成的混合信號片上系統(tǒng)型MCU,具有32個數字I/O引腳和高精度可編程的24.5 MHz內部振蕩器,以及64 KB在片FLASH存儲器,同時片內還集成了一個CAN2.0B控制器、5個通用16位定時器、真正12位100 ksps的ADC、兩個12位DAC以及硬件
實現的SPI、SMBus/I2C和兩個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待測信號(如正弦波、三角波、鋸
齒波、方波等)進行幅值放大,施密特整形為TTL電平的矩形波,同時去除噪聲干擾。鍵盤電路采用獨立鍵盤,可控制測頻的啟停和數據是否
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,以對測量頻率進行同步顯示。測量數據可通過RS232串口上傳至上位機,并在上位機軟件中保存。這種方式特別適用于長時間多次測量頻率值的場合。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/195467.htm
3 軟件設計及調試
本系統(tǒng)的軟件部分包括C805lF041單片機的主控程序和上位機軟件。
3.1 C805lF041主控程序
主控程序可用C語言編寫,采用定時器T2作為預置門控制器時間,定時器T1用于串口通信,計數器C3作為待測信號計數器,計數器C4作為基準頻率計數器。在主控程序中,可將標準信號計數值N0定義為unsigned long int型變量,其計數范圍為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VB軟件
為了提高測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控件來編寫上位機串口數據的采集和測頻值的保存軟件。軟件可實時讀取單片機測得的頻率值,并在PC機顯示。同時該軟件還可將測量數據與系統(tǒng)時間共同保存,以便于多次測量時對數據的記錄和分析計算。
4 結束語
本頻率計在0~10 MHz的頻率范圍內具有相同的測量精度??紤]到測頻的精度和穩(wěn)定性,標準信號源應選用精度為10-8的lO MHz標準石英晶振,以提高測頻精度,同時也可縮短測頻時間。此外,利用C805lF單片機的性能優(yōu)勢,將等精度測頻系統(tǒng)的主要部分用C805lF041實現,也簡化了電路結構,縮短了測頻時間,提高了系統(tǒng)設計的可靠性,具有較高的實用價值。
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