基于单片机的脉冲频率测量设计


     基于单片机的脉冲频率测量设计 摘要 在电子技术中,频率是最基本的参数之一。它广泛应用于计算机系统和各种数字仪器中。随着电子技术的飞速发展,尤其是单片机的出现,传统的电子测量设备出现了新的变化。许多大型集成电路对频率计很有用,并且在形状和功耗方面有了突破性的调整和改进。 该设计中频率测量的基本原理是在底部频段采用直接频率测量法,在底部频段采用直接频率测量方法设计方法。硬件部分由放大器电路和塑料电路、单片机和数字显示电路组成。软件部分由信号频率测量模块和数据显示模块实现。应用单片机控制功能和算术运算能力实现了计数功能和频率的转换。从根本上说,数字系统中电信号的大小没有变化,但在实际布局上有一个非常严格的要求,这是数字电路系统的一个关键点。在电子系统领域,能够处理离散信息的数字电路系统随处可见。数字集成电路具有结构简单、种类多的特点。因此,高度集成和规范化是很容易的。数字集成电路和计算机的发展是相辅相成的。现在它是集成电路中最有效率和集成的设备。集成电路有多种类型,可分为模拟电路和数字电路两大类。  为了更好地了解频率计的工作原理。本文根据一种能产生频率的装置,通过单片机的功能在数字管上显示频率,从而更好地了解频率计的工作原理和实现过程。 关键词:频率,大电路,整形电路,离散信息。 Summary In electronic technology, frequency is one of the most basic parameters. It is widely used in computer systems and various digital instruments. With the rapid development of electronic technology, especially the emergence of single-chip microcomputers, traditional electronic measuring equipment has been used. With a new change. A large number of large-scale integrated circuits have used frequency meters, and they have achieved breakthrough adjustments and improvements in terms of power consumption and other aspects. The basic principle of frequency measurement of this design is to adopt the method of direct frequency measurement in the bottom frequency band and the design method of direct frequency measurement in the bottom frequency band. The hardware part consists of amplifying circuit and shaping circuit, single-chip computer and digital display circuit; the software part is realized by modules such as signal frequency measurement module and data display module. Use the control function and mathematics operation ability of the one-chip computer, realize the conversion of count function and frequency. Fundamentally speaking, the size of electrical signals running in a digital system does not change, but there are very stringent requirements in the layout of practice. This is a key point in digital circuit systems. In the field of electronic systems, there are digital circuit systems for processing discrete information that can be seen everywhere. Digital integrated circuits have the features of simple structure and many types of circuit units of the same type. Therefore it is easy to be highly integrated and normalized. The development of digital integrated circuits and electronic computers complement each other and is currently the highest yield and most integrated device in integrated circuits. There are many types of integrated circuits, which can be divided into analog and digital in terms of large scale. The   In order to better understand the working principle of the frequency meter. This article according to a device that can generate frequency, through the role of the single-chip, the collection of frequency display to the top of the digital tube, so that we can better understand the frequency meter working principle and implementation process Keywords: frequency, large circuit, shaping circuit, discrete information 目录 第一章绪论 5 1.1选题目的和意义 5 1.2目前研究现状 5 第二章整体方案选择 6 2.1系统整体设计 6 2.2单片机控制器的选择 6 2.3语音传感器的选择 6 2.4显示器的选择 6 第三章系统硬件组成 8 3.1 AT89C52单片机 8 3.1.1 AT89C52简介 21 3.1.2 AT89C52单片机引脚说明 21 3.1.3 AT89C52单片机最小系统 21 3.2 语音提示电路 22 3.3 按键电路 23 3.4 显示简介 24 4软件设计 26 4.1系统软件整体设计 26 4.2按键程序流程设计 26 5 结束语 25 参考文献 29 附录 31 致谢 31 1绪论 1.1选题目的和意义 频率是电子技术领域的一个基本参数,也是一个非常重要的参数。因此,频率测量已成为电子测量领域中最基本、最重要的测量方法之一。随着科学技术的不断进步,人们对科技产品的需求也在不断提高。数字电子产品越来越受欢迎。频率计作为一种较为常用的实用电子测量仪器,广泛应用于科研机构、学校、家庭等场合,其重要性和普遍性不容置疑。 数字频率计具有体积小、携带方便、功能完善、测量精度高的优点,在以后的时间内一定有更广阔的空间和使用价值。例如,可以改进一个数字频率计来制造多用途频率测量仪,它可以测量频率、测量周期、占空比、脉宽等。将数字频率计和其他电子测量仪器结合在一起,制成各种智能仪器和仪器。应用于航空航天等科研领域,测量各种频率参数。在高端电子产品上测量和监测频率参数,并在机械设备上使用该机器的振动生产。对原始噪声的频率进行监测。数字频率计的设计与开发,有助于提高频率计的功能,提高成本效益,提高实用性。以往的频率计大多采用TTL数字电路设计,电路复杂,功耗大,体积大,成本高。然后出现了大规模的特殊集成电路(集成电路),如ICM7216、ICM7226频率计专用集成电路,使频率计开发设计简单,但由于价格高,所以使用IC设计的数字频率计更少。 目前,单片机技术的发展非常迅速。采用单片机实现了数字频率计的设计。测量频率不仅准确,精度高,而且误差小。在此,我们将介绍一种基于单片机AT89C52的简单实用的数字频率计的设计与生产。 由于当今社会的需求,对信息输出和处理的需求越来越大,频率测量的准确性也要求更高、更准确的时间频率参考和更精确的测量技术。频率测量的精度主要取决于标准频率源的准确度和所用的测量设备和测量方法。目前,频率测量方法包括直接频率测量、插值、游标、频差乘法等。直接频率测量方法简单,但精度不高。频差倍增法和周期法是将频差倍增法与差拍法相结合的方法。这个方法是扩大阶段波动的测量信号乘以频率被测信号和参考信号之间的差异,然后通过搅拌机打信号,并使用电子计数器在低频率进行多周期测量,并且可以更少。在倍增时间和相同采样时间的情况下,系统分辨率和测量精度均高于频率测量方法,但仍存在时间标准不稳定和一定的触发误差引入的误差。在电子系统的广泛应用中,处理离散信息的数字电路随处可见。设计过程中使用了冰箱、电视、航空通信系统、交通控制雷达系统、医院应急系统等技术。数字频率计是现代通信测量设备系统中不可缺少的工具。它不仅要求电路产生高精度、高稳定性的信号,而且能很容易地改变频率。频率在电子技术中经常被使用,频率计作为测试频率的设备起不到重量的作用,但通常的频率结构是复杂的,理解其工作原理是困难的,以便更好地理解频率计的原理。本文设计了一种简单实用的频率发生器,使我们能够更好地了解频率计的工作原理。 1.2 目前研究现状 根据我国电子企业的一般情况,基于单片机的技术发展迅速。基于单片机的频率计设计是一个很好的例子,使人们对频率计的工作原理有了清晰的认识。对频率的出现有一个准确的认识。根据电子工业的发展程度,我国高度重视电子测量技术的发展。现在它主要是一个电子信息时代。我们所有的发展都是以数字发展为基础的,一切都是以模型的形式出现的。我们希望能够做到。如果我们看得清楚直观,我们就会把它们变成不连续的和离散的数值。在这方面,新型数字式频率计正在发展,整个电子行业已经达到了标准水平,并进行了一场激烈的电子仪器革命。它们都具有相当强的市场竞争力,因为竞争是唯一的发展道路。如今,许多新技术被用于数字频率计,高端芯片等都在不断升级产品。可以看出,在不久的将来,数字频率计将会变得更有注解、更普遍、更系列化,对未来电子设备的设计、安装、调试和维护都有很大的方便。 在中国,数字频率计市场的发展速度非常快。他的核心生产技术和相应的技术研究将成为电子工业企业的重点。数字频率计的基本原理是模量的转换。随着这一领域的发展,许多单片机都内置了模拟数字转换器。例如,STC系列单片机不再需要连接ADC。电路的设计相对简单。我相信在未来,他们中的许多人正在发展。测量可以在芯片上实现。这些技术将继续改进,并将得到越来越广泛的应用。 2整体方案选择 2.1系统整体设计 本文整体设计如下: NE555 设计的重点是模数转换。由于外部世界的所有材料都是模拟的,我们希望通过数字直观来看到等效模拟量,我们需要连续的模拟量来将脉冲信号输出到AT89C52单片机。通过该信号,计算出AT89C52单片机。计算出相应的频率,在数字管上显示频率,按按钮设置频率。我们可以使用一些电线,鳄鱼夹,探针等。这是第一步,然后,在信号传输之后,我们做相应的处理,转换完成后,我们可以得到一个数字信号,但是我们不能输出它,因为他还没有。通过我们的分析处理,我们必须进行相应的处理后的数字信号由单片机a / D转换,以便最终结果的结果接近信号我们进入的价值,因为所有的电子测量仪器精度的问题,所以是不可能说转换的结果是不可能的。它是完全相等的,因为没有电子测量仪器可以做到100%的测量精度,所以最终的结果是一个误差值,只要误差值在适当的范围内是正确的[2]。最后,最终结果的输出显示,我们可以将实际结果与输入的唯一输入进行比较,以验证最终设计的正确思想。如果错误真的很大,那么问题的很多方面,如何解决,等等。在此之后,继续进行实验,直到最终的设计完成。 2.2单片机控制器的选择 当然,最广泛使用的8位单片机也是最容易为初学者学习单片机的。它最初是由英特尔公司推出的。由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,许多逻辑位操作功能和大量的指令系统被称为“经典”的一代。其他单片机的后续发展奠定了基础。 51单片机已成为一种经典且易于使用的单片机。 1.从内部硬件到软件,有一个完整的位操作系统,称为位处理器,它处理对象而不是单词或字节。在电影中不仅可以处理一些特殊的功能寄存器,如传输、放置、清理、测试等,还可以进行比特的逻辑运算。 2.同时,影片中的RAM区间也打开了一个双功能地址范围,这是非常灵活的,这无疑为用户提供了极大的方便。 3.所示。乘法和除法指令,为编程带来方便。许多8位单片机都没有乘法功能。当它们相乘时,它们必须编译一个子例程调用,这非常不方便。 此外,便宜和容易购买也是一个很大的优势。因此,设计相对简单。 AT89C51单片机作为控制器。 2.3 脉冲信号的选择: 方案1:选择信号源简单、准确,但结构过于庞大复杂。要证明这一点并不容易。 方案二:选择NE555,价格便宜,所产生的信号稳定且易于使用。因此本文选择了产生0-100HZ频率信号的方案。 2.4 显示器的选择 显示模块是我们可以直接看到的结果的体现。他所展示的数字与我们衡量的数字和我们设计的成功或失败相比较。通过这个显示,输出可以使我们非常直观地看到我们的测量结果和我们输入的频率值的比较。如果错误相对较小,我们可以在标准范围的误差范围内成功。如果误差很大,我们必须进一步改进。 方案一:使用数码管显示频率,显示简单内容,制作简单。 方案二:使用LCD1602 LCD显示价格。具有液晶显示的特点,硬件简单,软件可以控制丰富内容的显示。 对于程序1,LED数码管具有显示频率低、成本低、功耗低、驱动简单的优点。因此,该方案是首选。 对于程序二,使用LCD1602液晶显示器,无论数字、字母或符号显示是LED数码管都不能超过。但是成本相对较高,所以这个计划不会被使用。 2.5按键的选择: 1。密封式轻触开关。 密封结构直接插进针内,因此是密封的直接触控开关。防尘防水功能非常强。它广泛应用于家用电器,如空调、洗衣机等。 2 LED高绝缘电阻轻触开关。 该电路具有发光二极管,其绝缘电阻大于1000M欧姆,所以是L型高绝缘电阻式触控开关。 3所示。长寿命型触控开关。 寿命高达100万次,作为标准单位的执行机构,使用寿命长型触控开关。它的触点是镀银不锈钢,降低了连接电阻,大大提高了导电的可靠性。它是工业机械在机床、家用电器和家用电器中应用的首选。 4所示。双动键单刀和双投轻触开关。 它有双动器和触点单杆双掷,所以是双作用单刀双掷式。其绝缘电阻高达1000米,广泛应用于汽车设备。 3.1 STC89C52RC单片机介绍 STC89C52RC单片机是宏晶技术引进的新一代高速/低功率/超强抗干扰单片机。指令码与传统8051单片机完全兼容,12钟/机周期和6钟/机周期可以任意选择。 主要特点如下: 增强8051单片机,6钟/机周期,12钟/机周期可以任意选择,指令码与传统8051完全兼容。 基本工作电压:5.5V ~ 3.3V (5V芯片)/3.8V ~ 2.0V (3V芯片) 工作频率范围:0 ~ 40MHz,相当于0 ~ 80MHz的平均值8051,实际运行频率可达48MHz。 基本的用户应用程序空间为8K字节。 一个芯片上的512字节内存。 •通用I/O端口(32),复位后:P1/P2/P3/P4为准双向/弱拉,P0为漏开输出。当总线扩展时,不增加拉力。作为I/O端口,应该添加拉电阻。 ISP(在系统可编程的)/IAP(可编程的应用程序),不需要特殊的程序员,不需要特殊的模拟器,用户程序可以通过串口直接下载(RxD/P3.0, TxD/P3.1),可以在几秒钟内完成。 EEPROM的基本功能是。 具有监督功能的基本功能。 销售总额为3 16位定时器/计数器。即定时器T0, T1, T2。 外部中断4,跌落边缘中断或低电平触发电路。断电模式可由外部中断触发,低电平触发中断模式。 一个通用异步串行端口(UART),也可用于实现多个UART软件计时器。 工作温度范围:-40 ~ +85 C(工业级)/0至75 DEG C(商业级) 一个PDIP包 STC89C52RC单片机的工作模式。 基本关机模式:典型功率<0.1 A,外部中断,中断返回,继续执行原程序。 空闲模式:典型电源2mA。 基本正常模式:典型功率4Ma ~ 7mA。 基本的断电模式由外部中断,适用于水表,燃气表和其他电池供电系统和便携式设备。 STC89C52RC引脚图 STC89C52RC销功能描述 VCC(40针):电源电压。 VSS(20针):接地 P0端口(P0.0到P0.7, 39~32引脚):P0端口是一个漏开的8位双向I/O端口。作为输出端口,每个pin可以驱动8 TTL负载,当将端口P0写入“1”时,它可以作为高阻抗输入。当访问外部程序和数据内存时,P0端口还可以提供低8位地址和8位数据多路传输总线。在这一点上,P0端口的内拉阻力是有效的。当在Flash ROM中编程时,P0端口接收指令字节,而在检查程序时,它输出指令字节。当验证时,需要拉阻。 P1口(P1.0到P1.7, 1~8引脚):P1口是一个8位双向I/O端口,内部拉上电阻。P1的输出缓冲区可以驱动(吸收或输出当前模式)4 TTL输入。当端口被写入到1时,端口通过内部的拉升电阻被拉到高电位,它可以作为输入端口。当P1端口被用作输入端口时,由于内部的拉升电阻,外部引脚将输出电流()。 此外,P1.0和P1.1也可作为定时器/计数器2 (P1.0/T2)的外部技术输入,以及定时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX),如下表所示: 当Flash ROM被编程和检查时,P1收到一个低8位地址。 P1.0和P1.1引脚复用功能 引脚号 功能特性 P1.0 T2(定时器/计数器2外部计数输入),时钟输出 P1.1 T2EX(定时器/计数器2捕获/重装触发和方向控制) P2端口(P2.0至P2.7, 21~28引脚):P2端口是一个带有内拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可以驱动(吸收或输出电流模式)4 TTL输入。当端口被写入到1时,端口被内部拉升电阻拉到高水平,它可以作为输入端口使用。当P2被用作输入端口时,由于内部的拉升电阻,那些被外部信号拉下的引脚将输出电流。 当访问外部程序内存和16位地址的外部数据内存时,例如执行“MOVX @DPTR”指令,P2发送一个高8位地址。在整个访问过程中,在8位地址中P2 pin (SFR中P2寄存器的内容)的内容(如执行“MOVX @R1”指令)的内容不会改变。 在Flash ROM编程和程序检查过程中,P2也接收到高地址和一些控制信号。 P3端口(P3.0到P3.7, 10~17引脚):P3是一个8位双向I/O端口,内部拉上电阻。P3的输出缓冲可以驱动(吸收或输出电流模式)4 TTL输入。当端口被写入到1时,端口通过内部的拉升电阻被拉到高电位,它可以作为输入端口。当P3被用作输入端口时,由于内部的拉升电阻,被外部信号拉下的引脚将输入电流()。 当Flash ROM被编程或检查时,P3也接收到一些控制信号。 除了作为一般的I/O,还有P3端口的其他功能。 表XX P3口引脚复用功能 引脚号 复用功能 P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 (外部中断0) P3.3 (外部中断1) P3.4 T0(定时器0的外部输入) P3.5 T1(定时器1的外部输入) P3.6 (外部数据存储器写选通) P3.7 (外部数据存储器读选通) RST(9针):复位输入。当两个连续的机器周期的输入高于正常时,它被用来完成单片机的复位初始化。当看门狗定时器完成时,RST引脚输出96个高水平的晶体振荡器周期。对特殊登记AUXR DISRTO位(地址8EH)可以取消此功能。默认情况下,重置高电平是有效的。 ALE/(30引脚):地址锁控制信号(ALE)是在访问外部程序存储器时锁定8位地址的输出脉冲。该引脚()也被用作Flash编程中的编程输入脉冲。 通常,ALE被用作外部定时器或时钟,使用固定频率输出脉冲第六的晶体。然而,特别是,每次访问外部数据存储时,都会跳过ALE脉冲。 如果需要,ALE操作将无效,“1”为8eh SFR的地址位。这个位置是“1”和ALE只有在执行MOVX或MOV指令。否则,ALE将略微升高。这种啤酒是微控制器在外部执行模式为标志的位置无效(在地址位8eh SFR的零位)。 (29引脚):外部程序存储器选择信号()是外部程序存储器通信号码。当执行外部代码AT89C51RC从外部程序存储器,它是在每个机器周期两次激活,和访问外部数据存储器时,将不会被激活。 / VPP(31脚):访问外部程序存储器控制信号。使外部程序存储器读取指令从0000H到FFFFH,地线要接。当你注意加密方法1时,重置内部锁位。应该遵循VCC来执行内部程序指令。在Flash编程时,它也接收12 Vpp电压。 (19引脚XTAL1:振荡器反相放大器)和内部时钟产生电路的输入端。 XTAL2(18脚):振荡器的反相放大器的输入端。 特殊功能寄存器。 在STC89C52RC芯片的内存,有128个单位的特殊功能登记(SFR)在80h ~ FFH,和SFR的地址空间是表1中所示。 没有定义所有的地址,只有一小部分的128个字节从80oF ~ FFH的定义。有相当数量的未定义的。对未定义单元的读写无效,读取值将不确定,写入数据将丢失。 “1”不应该写到未定义的单元,因为这些单元可以在未来的产品中被赋予新的功能,在这种情况下,单元值在复位之后总是“0”。 除了定时/计数器和定时器/计数器1的0单片机STC89C52RC,还增加了一个定时/计数器2。定时器/计数器2的控制和状态在T2CON(见表2)和T2MOD(见表4)。 定时器2是一个16位定时器/计数器。通过设置T2CON中的特殊功能登记的C/T2位,它可以用作定时器或计数器(特殊功能的登记中的描述如表2所示)。定时器2有三种模式:捕捉,自动重载(递增或递减计数)和波特率发生器,这是由T2CON中的位选择(如表2所示) 表1 STC89C52RC的特殊功能寄存器 表2 特殊功能寄存器T2CON的描述 表3 定时/计数器2控制寄存器各位功能说明 符号 功能 TF2 定时器2溢出标志。定时器2溢出时,又由硬件置位,必须由软件请0.当RCLK=1或TCLK=1时,定时器2溢出,不对TF2置位。 EXF2 定时器2外部标志。当EXEN2=1,且当T2EX引脚上出现负跳变而出现捕获或重装载时,EXF2置位,申请中断。此时如果允许定时器2中断,CPU将响应中断,执行定时器2 中断服务程序,EXF2必须由软件清除。当定时器2工作在向上或向下计数方式时(DCEN=1),EXF2不能激活中断。 RCLK 接收时钟允许。RCLK=1时,用定时器2溢出脉冲作为串口(工作于工作方式1或3时)的接收时钟,RCLK=0,用定时器1的溢出脉冲作为接收脉冲 TCLK 发送时钟允许。TCLK=1时,用定时器2溢出脉冲作为串口(工作于工作方式1或3时)的发送时钟,TCLK=0,用定时器1的溢出脉冲作为发送脉冲 EXEN2 定时器2外部允许标志。当EXEN2=1时,如果定时器2未用于作串行口的波特率发生器,在T2EX端口出现负跳变脉冲时,激活定时器2捕获或者重装载。EXEN2=0时,T2EX端的外部信号无效。 TR2 定时器2启动/停止控制位。TR2=1时,启动定时器2. C/ 定时器2定时方式或计数方式控制位。C/=0时,选择定时方式,C/=1时,选择对外部事件技术方式(下降沿触发)。 CP/ 捕获/重装载选择。CP/=1时,如EXEN2=1,且T2EX端出现负跳变脉冲时发生捕获操作。CP/=1时,若定时器2溢出或EXEN2=1条件下,T2EX端出现负跳变脉冲,都会出现自动重装载操作。当RCLK=1或TCLK=1时,该位无效,在定时器2溢出时强制其自动重装载。 表4 定时器2工作方式 RCLK+TCLK CP/ TR2 模式 0 0 1 16位自动重装 0 1 1 16位捕获 1 X 1 波特率发生器 X X 0 (关闭) 捕捉模式 在捕获模式,2个选项是通过设置T2CON中的EXEN2。0如果EXEN2=1,定时器2作为一个16位定时/计数器(T2CON中的C /点选项)和溢出TF2(定时器2溢出标志位)。此位可用于产生中断(通过禁用启用IE寄存器中的定时器2的能力)。如果EXEN2=1 1以上描述是一样的,它增加了一个功能,在定时器2 TL2和TH2的当前值将被两RCAP2L和racp2h当外部输入T2EX从1改为0。此外,T2EX负跳变,在设置T2CON EXF2,可以产生EXF2也喜欢TF2中断(定时器2溢出中断向量地址,同一个定时器中断服务程序2通过查询TF2和EXF2)确定突发事件的原因,捕捉模式在这个模式图X所示,TL2和TH2不能重载值,即使当T2EX产生捕获时间,计数器为负跳变或T2EX振荡频率为1/2(12时钟模式)或1/6(6时钟模式)计数。 图XX 定时器2捕获模式 自动重新安装模式(递增/递减计数器) 在16位自动重装模式下,定时器2可以配置为C/T2定时器/计数器,编程控制增加/减少。计数的方向是直流正接(降低到启动位置计数)。DCEN位于t2mmod登记,登记和T2MOD功能描述表XX所示。当DCEN=0,定时器2默认为向上计数;当DCEN=1,定时器2可以通过T2EX增加或减少数确定。图XX表明当DCEN = 0,定时器2自动递增计数。在这种模式下,选择设置EXEN2位选择。0如果EXEN2=1,定时器2的增量计数0FFFFH,放置后,TF2溢出,然后在RCAP2L和RCAP2H 16位值加载到定时器2作为加载值。的价值预设和RCAP2L RCAP2H软件。表5 定时器2模式(T2MOD)控制寄存器的描述 符号 功能 - 不可用,保留将来之用* T2OE 定时器2输出使能位 DCEN 向下计数使能位。定时器2可配置成向上/向下计数器 *用户不应该把它们放在1。这些将用于未来的80C51系列实现新的功能。在这种情况下,当使用保留位、重置时间或无效状态时,值应该是0。当这些位有效时,其值为1。未读取的值未被确定。 如果EXEN2=1 1, 16位重装可以通过从负1跳到0通过溢出或T2EX。这种负跳还设置EXF2位。如果定时器2中断使能,当TF2或EXF2集1,定时器2的增量计数,计数到0FFFFH后溢出和集位TF2,这也会导致中断(如果中断使能)。定时器2溢出将16位值在TL2和TH2加载值RCAP2L和RCAP2H。 当T2EX设置为零,降低了定时器2。当TL2和TH2计数等于RCAP2H和RCAP2L中,定时器中断。 图XX 定时器2自动重装模式(DCEN=0) 图XX 定时器2自动重装模式(DCEN=1) · 波特率发生器模式 寄存器中的位TCLK和(或)RCLK允许波特率发送和从定时器1或定时器2的串行口接收。当TCLK = 0,定时器1用作串口发送波特率发生器;当TCLK = 1,定时器2用作串口发送的波特率发生器。串口接收的RCLK具有相同的效果。通过这两个比特,串行端口可以接收不同的接收和发送波特率,一个由定时器1生成,另一个由定时器2产生。 如图XX所示,计时器在波特率发生器模式下工作。自动重装模式类似,当Th2溢出,波特率发生器的方式重新从定时器2寄存器RCAP2H和RCAP2L的16位值的寄存器RCAP2H和RCAP2L由软件预设值。当使用模式1和模式3时,波特率由以下公式确定: 图XX 定时器2波特率发生器模式 计时器可以被配置为“定时”或“计数”模式,并且在许多应用中,定时器被设置为“定时”模式(C/= 0)。当定时器2用作定时器时,其操作与波特率发生器不同。通常定时器2用作定时器,在每一个机器周期(1/6或1/12个振荡频率)中增加定时器。当计时器2被用作波特率发生器时,它在6时钟模式(12时钟模式为1/12振荡频率)下随振荡器频率增加。 如图所示(上图),XX定时器2作为波特率发生器,只有当RCLK和(或)TCLK = 1在登记中,定时器2作为波特率发生器。注:Th2溢出不设置TF2,也不会引起中断。因此,当计时器被用作波特率发生器时,定时器2中断不必被禁止。如果EXEN2(T2外使旗)放置,T2EX从1到0中的转换将置位(T2的外部标志),但它不会导致(Th2,TL2)重装()。T2EX可用于额外的外部中断,定时器2作为波特率发生器。 当定时器在波特率发生器的方式工作,不读/写的TH2和TL2,每次异步信号()或T2输入,定时器2将增加1。在这种情况下,TH2和TL2的读/写是不准确的,你可以阅读RCAP2登记,但不写它,或者它会自动重新加载错误。当定时器2或登记RCAP访问。应该关闭定时器(0 2)。表XX列出了常见的波特率,以及如何使用计时器2获取这些波特率。 表XX 由定时器2产生的常用波特率 看门狗应用 STC89C52RC单片机看门狗定时器特殊功能寄存器 符号 功能 EN_WDT 看门狗允许位,当设置为“1”,看门狗启动 CLR_WDT 看门狗清“0”位,当设为“1”时,看门狗将重新计数。硬件将自动清“0” 此位 IDLE_WDT 看门狗“IDLE”模式位,当设置为“1”时,看门狗定时器在“空闲模式”计数;当清“0”该位时,看门狗在“空闲模式”时不计数 PS2,PS1,PS0 看门狗定时器预分频值,不同值对应预分频数如表XX所示 表XX 20MHz晶振看门狗定时器预分频值 PS2 PS1 PS0 预分频 看门狗溢出时间 0 0 0 2 39.3ms 0 0 1 4 78.6 ms 0 1 0 8 157.3 ms 0 1 1 16 314.6 ms 1 0 0 32 629.1 ms 1 0 1 64 1.25s 1 1 0 128 2.5s 1 1 1 256 5s 看门狗定时器的溢出时间和prefrequency价值之间有直接的相关性,且n是STC单片机的时钟模式。有两种STC单片机时钟模式,是一种单倍体,这是12时钟模式,在这种模式下,STC单片机51系列单片机与其他企业相同的机器周期,即12个振荡周期为一个机器周期;另一个是双速或6时钟模式,其中STC单片机运行的两倍,其他公司的51单片机快。 3.1 AT89C52单片机最小系统 AT89C52单片机的时钟电路(包括晶体振荡器、电容C19、C20)、上电复位电路(包括R42,C5,S3,VD1、C3、R9)构成最小单片机系统。其中,晶体振荡器采用高稳定晶振为12MHz被动,构成振荡器与AT89C52的反向放大器提供CPU和高稳定的时钟信号。电容C19和C20可以用来调整频率和电容值之间选取5pf ~ 30pf,本电路选用20pf。电容C5和电阻R42构成电源复位电路。当电源接通时,电源被充电到电容器C5,电容器C5在CPU的复位端产生高脉冲。只要高电平的维持时间大于两个机器周期(24个振荡周期)。CPU可以重置。该二极管VD1的作用是,当电源关闭时,存储在电容C5的电荷可以迅速释放,因此可以可靠地复位一次。电容器C5可以滤除高频干扰,防止单片机复位。关键的S3和电阻R9结构AT89C52和时钟电路(包括晶体振荡器、电容C19、C20)、上电复位电路(包括R42,C5,S3,VD1、C3、R9)构成单片机最小系统。其中,晶体振荡器采用高稳定晶振为12MHz被动,构成振荡器与AT89C52的反向放大器提供CPU和高稳定的时钟信号。电容C19和C20可以用来调整频率和电容值之间选取5pf ~ 30pf,本电路选用20pf。电容C5和电阻R42构成电源复位电路。当电源接通时,电源被充电到电容器C5,电容器C5在CPU的复位端产生高脉冲。只要高电平的维持时间大于两个机器周期(24个振荡周期)。CPU可以重置。该二极管VD1的作用是,当电源关闭时,存储在电容C5的电荷可以迅速释放,因此可以可靠地复位一次。电容器C5可以滤除高频干扰,防止单片机复位。按钮S3和电阻R9形成按键复位电路。 图3-2 单片机最小系统结构图 1。时钟电路 单片机是一种时序电路,必须具有时钟信号才能正常工作。微控制器具有高增益反相放大器,用于制作振荡器〔7〕。由一个单一的芯片所需要的时钟电路由一个单片机的18脚(端)和19脚(悬空)交叉连接石英晶体和两个30pF的补偿电容器。 2。复位电路 单片机系统采用电源复位和手动键复位来实现系统的复位操作。当电源接通时,复位自动复位(8)。当电源接通时,手动按钮的复位是在MCU的操作期间进行的。按下按钮重置。第一次自动复位是在我们运行单片机时自动复位给他,也不是说每次我们执行单片机都会对他进行复位操作,所以MCU的性能会有一定的损失,所以我们常用的方法是手动复位单片机上的复位操作。 AT89C51单片机的复位引脚RST脚,它的主要功能是提供单片机初始化,就像当我们的真相后重新开始电脑死机,是一个新的加载代码执行的方式,我们要复位操作,必须在单片机时钟电路的RST引脚分配一个超过两机周期高水平后,可重置操作[ 5 ]。如果你想保持循环重置,只要保持RST高。因为只有当RST电位由高水平的改变为低电平,单片机可以开始从0000H地址执行指定的程序,所以我使用复位按钮复位电路的设计。 当单片机启动,陶瓷电容将充电的电压下降,然后会慢慢地,因为这里有一个下拉电阻,可以使单片机的9脚输出高电平的微机,一段时间可以重新开始他的计划的执行。如果你没有能力,当你启动单片机不会执行一个程序,按下按钮时,他会表演,因为在正常的9英尺的时间是保持低水平,只有当你按下按钮会产生很高的水平,所以对下拉电阻的作用确保9英尺是正常情况下的低水平。 3.2 NE555电路: 1、单路信号输出。 2、输出占空比约为百分之五十的波形                  4、电位器调节输出频率 5、输出频率范围5~2KHZ(改变电容C1可以改变输出频率) 6、输出电压等于输入电压 7、输出电流225毫安(MAX) 8、上升/下降时间100 ns 3.3 按键电路 安键有两种类型:一种是独立的按钮,另一种是矩阵。由于独立按键一端的电源,使设计更加方便和稳定(10)。考虑到各种因素,本设计更适合独立按键,本设计采用三个单独的按钮分别调整到预设温度,选择一个按钮,另外两个按钮分别增加温度和较低的温度操作。 图3-12 按键模块解析图 从上面看,关键是通信模块1和2英尺,3英尺和4英尺是相互的,所以当钥匙模块在脚1和2英尺,3英尺和4英尺的每个选择一个馈线,一般最好的方法之间的差异是对角线连接,因此可以避免不必要的错误。因为该键是导电的,当多个按钮一起使用时,它不需要连接到电源或地上。 在该设计中,选择3个独立的按钮,选择和确定密钥K1。K2是提高温度的关键,K3是降低温度的关键。上限和下限预设温度可设定为10至100度。独立式按键读取单片机的I/O接口的水平来判断是否有键按下,通常会在地面的一端打开按钮,另一端在单片机的I/O接口,程序初始化时将I/O接口在高水平,平时没有按钮的I/O接口将永远保持高水平。当按钮被按下时,I/O接口导致短路使I/O接口低。密钥释放后,I/O接口由单片机内部的上拉电阻改变为高电平。 图3-13 按键电路原理图 3.4 数码管显示电路 数码管可由段和8段数码管数分为七段数码管,八段数码管超过七段数码管发光二极管单元,这更是一个小数点(DP)的小数点可以更准确地表示数码管显示的内容;可分1, 2, 3、4, 5, 6、7等数码管按多少(8)可以显示。 发光二极管单元可分为公共阳极数字管和公共阴极数字管。杨所有的LED数码管是共阳极一起形成阳极(COM)的数码管,总杨数码管的应用应该是公共极COM从+ 5 V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时,对应的字段就点亮,当阴极高电场,相应的字段不亮。共阴数码管都是LED的阴极一起形成阴极(COM)的数码管,数码管,在应用共阴应公开地比较收到的GND,当一场阳极高功率LED,相应的字段是轻的,当一个特定领域的阳极为平时低电,相应的字段不亮。 1.共阳极数码管  指八段数码管的八段发光二极管的阳极(正极)都连在一起,而阴极对应的各段可分别控制,如图a所示 1. 共阴极数码管  指八段数码管的八段发光二极管的阴极(负极)都连在一起,而阳极对应的各段分别控制,如图b所示 。 4软件设计 4.1系统软件整体设计 本系统 系统学用AT89C52作为系统的控制器,数码管显示收费时间,语音芯片负责提示开始提醒和结束提醒,然后通过按键设置收费时间,当收费时间到达时,进行相应的 提醒,流程如下: void main(void) { unsigned char i; //定时器初始化配置 TMOD=0x15; TH0=0; TL0=0; TH1=(65536-5000)/256; TL1=(65536-5000)%256; TR1=1; //开启定时器1 TR0=1; //开启定时器0 ET0=1; //允许T0中断 ET1=1; //允许T1中断 EA=1; //开启总中断 while(1) { //处理标志 if(flag==1) { flag=0; //计算频率刷新 x=T0count*65536+TH0*256+TL0; for(i=0;i<6;i++) { temp[i]=0; } i=0; while(x/10) { temp[i]=x%10; x=x/10; i++; } temp[i]=x; for(i=0;i<6;i++) { dispbuf[i]=temp[i]; } timecount=0; T0count=0; TH0=0; TL0=0; TR0=1; } } } 5 电路原理图: 6. 实物图: 参考文献 [1] 刘辉,罗浩.浅论单片机的应用与发展[J].中小企业管理与科技,2015(1):4-5. [2] 金泽浩,金健聪,陈铁铭.基于单片机的温度控制系统设计[J].科技致富向导,2014(17):189-189. [3] 周卫,周晓珩,冯计平.基于单片机的电机转速测量系统的研究[J].移动信息,2016(2):21-21. [4] 王东锋,董冠强.单片机C语言应用100例[M].北京:电子工业出版社,2009.64-82. [5] 魏丽芳.浅谈超声波测距仪设计[J].投资与创业,2012(3):130-131. [6] 杨文菊.基于X5045的单片机复位电路设计[J].硅谷,2011(2):60-60. [7] 李全利.单片机原理及接口技术[M].北京:高等教育出版社,2012:21-27. [8] 赵建领,薛园园.51单片机开发与应用技术详解[M].北京:电子工业出版社,2009.61-66. [9] 周兴华.手把手教你学PIC单片机C语言设计(八)驱动16×2点阵字符液晶模块的实验[J].电子世界,2011(3):31-34. [10] 吉喆.单片机矩阵键盘去抖程序的设计[J].计算机光盘软件与应用,2012(7):167-167. 附录 附录一:原理图 附录二:部分源程序代码 include <AT89X52.H> //位选表 unsigned char code dispbit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //数码显示编码表0-9 unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40}; //显示缓存 unsigned char dispbuf[6]={0,0,0,0,0,0}; unsigned char temp[6]; unsigned char dispcount; unsigned char T0count; unsigned char timecount; bit flag; unsigned long x; void main(void) { unsigned char i; //定时器初始化配置 TMOD=0x15; TH0=0; TL0=0; TH1=(65536-5000)/256; TL1=(65536-5000)%256; TR1=1; //开启定时器1 TR0=1; //开启定时器0 ET0=1; //允许T0中断 ET1=1; //允许T1中断 EA=1; //开启总中断 while(1) { //处理标志 if(flag==1) { flag=0; //计算频率刷新 x=T0count*65536+TH0*256+TL0; for(i=0;i<6;i++) { temp[i]=0; } i=0; while(x/10) { temp[i]=x%10; x=x/10; i++; } temp[i]=x; for(i=0;i<6;i++) { dispbuf[i]=temp[i]; } timecount=0; T0count=0; TH0=0; TL0=0; TR0=1; } } } //T0中断服务程序 void t0(void) interrupt 1 using 0 { T0count++; } //T1中断服务程序 void t1(void) interrupt 3 using 0 { //定时初值赋值 TH1=(65536-5000)/256; TL1=(65536-5000)%256; timecount++; if(timecount==200) { TR0=0; timecount=0; flag=1; } //刷新显示 P2=0xff; P0=dispcode[dispbuf[dispcount]]; P2=dispbit[dispcount]; dispcount++; if(dispcount==6) { dispcount=0; } } 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    文档贡献者

    平***苏

    贡献于2021-07-19

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