简单数字频率计设计
的有关信息介绍如下：
基于单片机片内定时器的数字频率计设计。要求：
（1）测频率范围：10Hz ~ 10K Hz。为保证测量精度分为三个频段：
10Hz ~ 100 Hz
100Hz ~ 1K Hz
1 K Hz ~ 10K Hz
当信号频率超过规定的频段上限时，设有超量程指示。三个频段之间用手动切换。
（2）输入波形：低频函数信号发生器输出的矩形波，幅度为3V 。
（3）测量误差：σ≤±1%。
（4）显示和响应时间：
测量结果用三位半导体数码管显示，要求显示数码稳定清晰。三个频段的最大显示数分别为99.9 Hz，999. Hz，9.99 K Hz，为此需要控制小数点位置，并用两个发光二极管分别显示频率单位：Hz 或K Hz，详见表1。
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。
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。
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。
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
代码：
//#include
#include
#include
#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
#include
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
