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1、毕业设计说明书（2010届） 高精度频率计设计 学生姓名 学 号 系 别 信息与电子系 专业班级 电子信息工程0601 指导教师 完成日期 2009-11-22 高精度频率计的设计摘 要本文介绍了一种基于单片机的宽范围、高精度、智能化且性价比高的频率计的设计方法。详细的介绍了一种等精度测量的思想，并对系统硬件和软件的具体实现进行了深入的探讨说明。本系统以W78E58单片机为核心控制器件，使用LF353PC运算放大器对信号进行放大，并以TL714CP高速电压比较器进行波形整形，利用CD4518BE构成分频器通道同时结合MC74HC151N数据选择器实现量程的自动切换，最后将测量得到的数据计算后在
2、CM12864-12液晶显示器上显示出来。使用C语言完成软件部分的设计，其中结合了平均滤波等数字信号处理技术和自校准等智能仪器技术；介绍了软件编程思想，给出了程序流程图，并最终完成了PCB电路和样机的制作、调试。经实际测试该样机可支持频率范围1HZ1.5MHZ，方波下最小VPP为20mV；正弦波、三角波下最小VPP为40mV三种类型交流信号的频率检测及显示，相对显示精度优于0.01%。充分结合利用了单片机的数学运算和控制功能，系统硬件相对简单，软件结构优化，实现了宽范围、高精度、智能化及性价比高的最初设计思想。同时增加了自校准，数据锁存和极限报警等功能特点。最后给出了样机的实际测试数据，对测试
3、结果的误差进行了分析探讨，对本系统设计进行了总结和展望。并附上了电路原理图、PCB电路图、使用说明书和实物图片。关键词 高精度频率计；自校准；平均滤波DESIGN OF HIGH ACCURACYFREQUENCY METERABSTRACT This thesis introduces in a design method of frequency meter in the basis of MCUs wide range, high accuracy, intelligence and high cost performance.First, it introduces in detail
4、 the idea of equal-precision measurement this system adopts, and it makes a deep research for concrete implementation of system hardware and software. The system takes the single-chip microcomputer W78E58 as the core control device, amplifies the signals by operational amplifiers LF353PC, and shapes
5、 waveform with high-speed voltage comparator TL714CP, achieves the Range Automatic Switch by the CD4518BE as access channel of frequency divider with the combination of data selector MC74HC151N, eventually the data measured displayed in the liquid crystal display CM12864-12.The design of software pa
6、rtially uses C language software with the combination of digital signal processing techniques such as average filtering, and the technology of intelligent instrument such as the self-calibration techniques; the thesis introduces the idea of software programming, presents the programming flow chart;
7、finally the PCB circuit and the prototype machine are made out and tested. Having been tested, the prototype supports the detection and display of three types AC signals in the frequency range of 1HZ to 1.5 HZ. They are the square wave under the minimum VPP of 20mV, the sine wave and the triangle wa
8、ve of 40mV minimum VPP. The test shows that the relative accuracy is better than 0.01%. Fully integrated functions of single-chip microcomputer of mathematical computing and controlling, the relatively simplified system hardware and the structurally optimized software, the initial design thought com
9、es true as a wide scope of implementation, high-precision, intelligent and cost-effective . At the same time, it adds the functions such as self-calibration, data latches and limit alarm. Finally, the thesis gives out the data which the prototype tested, analyzes the errors of the test results, and
10、gives a summary and prospects of the design. Attachment: The circuit schematics, PCB circuit diagrams, operation instruction and picture of the prototype. KEY WORDS high accuracy frequency metre; self-calibration ; average filter目录摘 要IIABSTRACTIII目录IV前言11基础理论211频率及频率计2111 频率及频率计定义2112 频率计发展概况2113 频率
11、测量及频率计组成原理212 数字滤波313自校准原理32 硬件设计521 系统总体设计思想522硬件具体实现5221 输入保护电路6223 信号波形整形电路设计6224 参考电压电路设计7225 分频器通道设计7226 量程自动切换电路设计8227 控制核心电路设计8228 显示电路设计82210 电源设计103 软件设计1231 软件总体设计框架1232 各主要功能部分软件设计思想及流程图12321 频率测量模块12322 自动量程切换模块14324 自校准模块154 软硬件调试与测试结果1741 软硬件调试1742 测试结果及误差分析175 总结与展望19参考文献20附录1 原理图-整体2
12、1附录2 原理图-电源22附录3 PCB图23附录4 元件清单及实验所需仪器24附录5 使用说明书26附录6 实物照片27致谢28前言随着大规模集成电路、计算机技术的迅速发展，以及人工智能化在测试技术方面的广泛应用，传统电子测量仪器在原理、功能、精度及自动化等方面发生了巨大的变化。随着行业标准更加规范化，电子测试行业对测试仪器的要求也越来越高，高精度测量仪器的作用显得犹为突出。只有不断的采用新技术和新方法,才能使测量仪器的性能和精度得以不断的提高。在所有的物理量中,时间和频率量具有最高的精度和稳定度,同时频率测量是电子测量技术中最基本的测量之一。工程中很多测量，如用振弦式方法测量力，时间测量，
13、速度测量，速度控制等都涉及到频率测量，或可归结为频率测量。频率测量方法的精度和效能常常决定了这些测量仪表或控制系统的性能。频率作为一种最基本的物理量，其测量问题等同于时间测量问题。因此对频率其标准的建立和准确测量具有十分重要的意义和影响。传统的频率计存在硬件结构复杂且体积较大，运行速度慢，不适合测量低频信号等缺点。以EDA工具开发的频率计数器虽然测量精度高，功能全，但这些仪器设计复杂、体积巨大、价格昂贵。而一般精度的频率测量仪器已经越来越不能满足要求。而随着80年代单片机引入我国至今，单片机已广泛地应用于电子设计中，技术成熟且价格便宜。基于以上等情况，研究一种基于单片机的宽范围、高精度、智能化
14、和性价比高的频率计显得十分重要。本设计主要研究设计内容为设计一台能够输入正弦波、三角波、方波等信号的多用输入频率检测仪表。要求能对10Hz1MHz信号检测及显示，相对测量精度优于0.01%；可设定输入信号类型。本文简单介绍了频率及频率计的相关理论，频率计组成原理和设计中的相关理论知识。详细介绍了一种等精度测量的思想，并对系统的硬件和软件具体实现给予了深入说明。并完成了系统PCB板及样机的制作，给出了系统测试数据，并对数据进行了处理分析，最后对系统进行了总结和展望。1基础理论11频率及频率计111 频率及频率计定义频率是单位时间内周期性过程重复、循环或振动的次数,记为。 周期过程重复出现一次所需
15、的时间称为它的周期，记为T。频率跟周期是一对倒数关系，即。频率计是测量信号频率的装置，也可以用来测量方波脉冲的脉宽。通常频率以数字形式直接显示出来，简便易读，即所谓的数字频率计。112 频率计发展概况早期的频率计通常由组合电路和时序电路等大量的硬件电路构成，产品不但体积较大，运行速度慢，而且测量低频信号时不宜直接采用。随着计算机技术的发展，微处理器的广泛应用，也出现了一批由微处理器为控制核心的频率计数器。如AS3344型通用电子计数器等。随着可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)的广泛应用，以EDA工具为开发平台设计频率计也成为一种主流趋势。如Quartzlock 公司的A7 - A 频率和相位
16、测量系统、Timing Solution 研制的频率测量仪TSC5110A等，它们测量精度高，功能全，但这些仪器设计复杂、体积巨大、价格昂贵。目前市场上也有很多基于专用频率计测量芯片（如ICM7226）的频率计。但总体来说都存在着测量功能不能满足要求或价格昂贵等缺点。113 频率测量及频率计组成原理常用数字频率测量方法：M法，T法和M/T法。M法（测周法）通过测量被测信号一个周期时间计时信号的脉冲个数，然后换算出被测信号的频率。适合于高频信号的测量。T法（测频法）是在给定的闸门时间内测量被测信号的脉冲个数，进行换算得出被测信号的频率。适合于低频信号的测量。M/T法则结合了上面两种的优点，它通过
17、测量被测信号数个周期的时间然后换算得出被测信号的频率 可兼顾低频与高频信号的频率测量。目前还有其他测量方法，如等精度测量，双等精度测量等，但其核心思想都是上述三种方法。等精度测量原理框图，如图1-1所示。预置门的打开和关闭由被测信号和预置的测量时间控制，计数器Nx在预置门的控制下对被测信号频率计数，控制门根据预置门产生一个与被测信号同步的同步门；计数器No在同步门的控制下对时标计数，得到精确的闸门时间Tg。设时标周期为To，则被测频率Fx=Nx/NoTo。图1-1 等精度测量原理框图本系统所采用的就是一种等精度测量方法，但具体实现上有所不同。当前常用频率计主要由信号输入保护电路、信号放大整形电
18、路、计数和控制部分电路、人机界面等组成。12 数字滤波在实际的测量过程中，被测信号中不可避免地会掺杂一些干扰和噪声，在工业现场这种情况更为严重。为抑制这些干扰和噪声，提高测量精度和稳定性，通常在仪器仪表中施加多种屏蔽和滤波措施。数字滤波相对硬件滤波容易实现，适应性强。因此数字滤波被广泛应用于以微处理为核心的智能仪器中。数字滤波方法有多种，每种方法有其不同的特点和适用范围。根据本系统设计需要，下面主要介绍算术平均滤波。 算术平均滤波：N个连续采样值（分别为X1至XN）相加，然后取其算术平均值作为本次测量的滤波值。即。滤波效果主要取决于采样次数N，N越大，滤波效果越好，但系统的灵敏度要下降。13自
19、校准原理为保证仪器预定精度的可靠性和合法性，仪器必须定期进行校准。传统仪器校准十分繁琐。一般智能仪器为用户提供一种极为方便的自动校准方式。自动校准时，操作者按下自动校准的按键，仪器显示屏便提示操作者输入标准信号，操作者只要按提示一步步完成即可，校准测量结束后，校准程序会自动将校准系数存入“校准存储器”，在正式测量时自动对测的数据进行修正补偿。2 硬件设计21系统总体设计思想 本系统以51单片机为控制核心，采用硬件和软件结合方式实现等精度测量控制和量程自动切换功能；并且采用高增益带宽运放和高速比较器对信号进行放大整形处理，使系统能对最小Vpp为50mV以上的多种信号类型的交流信号的频率进行精确的
20、测量。系统硬件框图如图2-1所示。图2-1系统硬件框图 本系统所采用的一种等精度测量思想：通过闸门允许开启标志与被测信号下沿同步，将参考闸门时间控制为500ms,定时器定时中断周期为5ms。测量时当参考闸门信号允许开启和检测到被测信号脉冲沿到达时开始计时，对标准时钟计数；参考闸门关闭时，计时器并不立即停止计时 而是待检测到被测信号脉冲下降沿到达时才停止计时，完成测量被测信号整数个周期的过程。测量的实际闸门时间与参考闸门时间可能不完全相符，但最大差值不超过被测信号的一个周期。然后再通过f=1/T即可。理论上，采用这种方法测量其精度完全可以达到0.01%以内。如单片机采用24M的外部晶振，那么机器
21、周期为0.5。假设闸门时间刚好为500ms，则其最大相对误差单位为=(0.5/500ms)*100%=0.0001%，远远小于本设计的要求。考虑到实际中还会存在其他的误差，但总误差不会超过0.01%，故理论上该方法确实可行。22 硬件具体实现 本系统主要包含：微处理器模块、信号放大整形模块、分频器通道模块、自动量程图2-2输入保护电路切换模块、人机界面模块和电源模块。221 输入保护电路 为提高系统可测量信号的幅度上限，同时防止误操作接入较大幅度的信号，烧坏系统的电路，特在信号输入处加上钳位保护电路。考虑到信号频率可能较大，采用快恢复二极管1N5819。电路如图2-2所示。222 信号放大电路
22、设计 考虑到输入信号最高频率达到1MHz，同时偌输入信号幅度较小需进行放大，故信号放大部分运算放大器选用LF353PC。LF353PC是一款双电源供电的宽带宽运算放大器，单位增益带宽达4MHz,转换速率13V/s，片内含两个放大器。采用两级放大，一级放大4倍，两级共放大16倍，按输入的信号频率为1MHz,Vpp=50mV计算，可放大为800mV，采用一片LF353PC即可实现信号的放大要求。这里采用反向放大器电路，计算公式为，因R1=10K，R2=30K，所以VO=4Vi 。同时在电路中加入了RC滤波，除去信号中的直流分量。图2-3 信号放大电路223 信号波形整形电路设计采用电压比较器对放大
23、后的信号进行整形，转换成标准的矩形脉冲。考虑到要能满足最大频率1MHz的信号，这里选用高速比较器TL714CP。TL714CP是TI公司生产的一款高速电压比较器，单电源供电，增益带宽积50MHz。这里采用同向比较，考虑到信号带有毛刺，高速电压比较器在参考电压处会出现抖动造成连续翻转，从而使系统在脉冲计数上带来误差。所以在比较器上加了一个反馈，避免这种干扰现象出现。反馈电阻的参数大小根据具体情况调试选定。电路如图2-4所示。图2-4 信号整形电路 224 参考电压电路设计因为输入的信号可能是双极性的，而电压比较器是单电源供电的。为信号放大的第二级和电压比较器提供一个参考电压，将双极性信号转换成单
24、极性信号，可以使TL714能有效检测信号大小，并进行比较整形。参考电压可以由电压参考二极管LM385-1.2输出，再经过一个电压跟随器得到，电路简单，电压稳定。电路如图2-5所示。图2-5 参考电压电路225 分频器通道设计 输入信号的频率范围为10Hz1MHz,本系统将它分成10Hz100Hz, 100Hz10KHz，10KHz1MHz三档。故需要两个分频通道，分频系数分别为100，10000。这里采用集成计数器电路CD4518BE，自制分频通道电路，一片CD4518BE即可实现10*10分频，将两片CD4518BE级联，便可得到100分频和10000分频。电路如下图图2-6 分频通道电路图
25、2-7 量程自动切换电路226 量程自动切换电路设计根据设计思想将量程共分为三档，故只需三路通道即可。数据选择器MC74HC151N内置8路通道，将经分频和未分频的信号分别接到这8路通道中的任意三个通道。为软件编程方便，这里接在D0、D1、D2三个通道选择控制端A0、A1、A2接单片机的I/O口，单片机通过改变这三个I/O口的输出电平即可选择MC74HC151N内置8路通道中的任何一个通道，从而实现量程的自动切换。电路如图2-7所示。227 控制核心电路设计选用W78E58P单片机为系统的微处理器，W78E58具有512字节片内RAM，64KB 程序存储器地址间，且可工作于40MHz的最高时钟
26、频率。为提高测量的精度，减少系统误差，采用的晶振越大越好，考虑到单片机是否支持和手头现有元器件。这里采用24M的外部时钟。复位电路采用看门狗电路X5045P，它是一种集看门狗、电压监控和串行EEPROM 三种功能于一身的可编程控制电路。512 x 8个字节的EEPROM，为系统中一些参数的保存提供了存储空间。电路如图2-8所示。228 显示电路设计CM12864-12汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192 个中文汉字（16X16 点阵）、128个字符（8X16 点阵）及64X256 点阵显示RAM（GDRAM）。与MCU接口可选 8 位或4 位并行/3 位串行。为节省单片机I
27、/O口，本系统采用3位串行接口。电路如图2-9所示。图2-8 控制核心电路图2-9 显示电路229 键盘电路设计 用户操作应设置的尽量简单，易操作。结合功能的需要，在面板上设置三个操作按键。分别是确定键、校准键、复位键。确定键和校准键经上拉后直接接到单片机I/O口，复位键接在X5045P上，作为手动复位功能。2210 电源设计普通的线性稳压电源电路虽然简单，但效率低，自身耗电大。同时本系统对电源要求图2-10 MC34063 典型+5V电源电路也不是很高，利用集成DC-DC变换器，如MC34063，做一个简单的开关电源即可满足要求。电路实现简单，同时输入输出压降差小，效率高，可达80%以上。M
28、C34063是一单片双极型线性集成电路，专用于直流-直流变换器控制部分。片内包含有温度补偿带隙基准源，一个占空比周期控制振荡器、驱动器和大电流输出开关，能输出1.5A的开关电流。它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器、降压式变换器和电源反向器。典型降压式电路如图2-10所示。外围元件标称含义和它们取值的计算公式：Vout(输出电压)1.25V（R1R2）Ct(定时电容)：决定内部工作频率。Ct=0.000 004*Ton(工作频率）Ipk=2*Iomax*T/toffRsc(限流电阻)：决定输出电流。Rsc0.33IpkLmin(电感)：Lmin(ViminVces)*Ton/ IpkCo
29、(滤波电容)：决定输出电压波纹系数，CoIo*ton/Vp-p(波纹系数）表2-1 外围元件参数Ct：300pFIpk：1000 mARsc：0.3 OhmLmin：57uHCo：470 uFR1：1kR2：3k 各个参数要根据实际要求情况经上面公式计算得到。本系统中要求设为输入电压 12V，输出电压 5V，输出电流 500mA，输出电压波纹系数5mV(pp) ，工作频率 80kHz。经计算后最终确定实际各参数为 图2-11 -5V电源电路本系统中使用的LF353PC是双电源供电的，所以还需要一个-5V电源。另制一个-5V电源显然没有这个必要。ICL7660S是美国哈里斯公司生产的变极性DC-
30、DC变换器。通过该变换器可将+5V输入电压变为-5V电压输出尤其是电路简单。电路如图2-11所示。 PCB图的绘制采用PROTEL99 SE软件完成。先用该软件绘制完成原理图，然后生成网络表导入PCB文件，根据实际能力这里采用手动布线方式完成PCB图的绘制。完成后经检查无错误了，生成PCB图输出文件在Create-AQC小型工业制板系统上制作完成PCB板。PCB图详见附录3。3 软件设计31 软件总体设计框架软件部分主要由频率计算核心模块、量程自动切换模块、LCD数据显示处理模块、自校准模块等组成，如图3-1所示。图3-1 系统总体层次图 主程序大致流程为，开机时先系统初始化；然后判断校准键是
31、否按下，无键按下则跳过校准程序，否则进入校准程序；读取EEPROM中校准数据；开机量程判断，自动切换量程，选择最适档位；开始正式测量并将测得数据处理后送至LCD进行显示。软件模块主要流程，如图3-2所示。32 各主要功能部分软件设计思想及流程图 321 频率测量模块频率测量模块是整个系统软件部分的核心，它对测量值的准确度起着决定性的作用。单片机的INT0在闸门时间内检测到的脉冲个数以及这些脉冲从开始到结束经历的时间，时间精确到0.5。具体包括定时器中断服务程序、INT0中断服务程序、数据运算处理程序，三个程序紧密相关，如图3-3所示。频率ff的计算公式为ff=n_fx/(float)time1
32、，其中n_fx为闸门时间内的脉冲个数，time1为闸门的精确时间。因为定时器的最大定时时间设定为5ms，所以Time1的计算公式为time1=time_coumt1*5.00705ms +(th0+th0*256)*0.05.其中tl0=TL0-0xf0;th0=TH0-0xd8;time_count1是T0的中断个数。为保证精度，数据运算处理部分用到了多个浮点运算；因为脉冲检测过程中在脉冲沿上会产生一定时间的误差，还有运算过程带来的误差，所以最后还对ff进行了一个修正。 图3-2 主程序 流程图图3-3 频率测量模块程序流程图322 自动量程切换模块 自动量程切换实际是由软硬件一起完成的。一
33、次频率测量结束后经过运算处理判定当前信号频率已超过该档量程范围时。使用switch case语句，执行不同的命令，单片机接MC74HC151N三个地址端的I/O口的电平发生改变。控制分频器通道进行通道切换，从而实现自动量程切换。程序主要流程，见图3-4。图3-4 自动量程切换程序流程图图3-5 显示数据处理程序流程图323数据显示处理模块 频率测量部分送来的数据只是纯粹的一个数字。如果直接送到LCD上显示给用户看，用户将很难准确获取该数据中所包含的信息。于是用字符形式直接在显示器上显示出数据（精确到小数点后四位）、单位（Hz、KHz、MHz）和汉字信息。324 自校准模块在脉冲检测和数学运算过
34、程中难免会带来一些误差，对精度造成一定的影响。这种误差通过一定的方法是可以减小的，如进行补偿。校准其实就是与标准值进行比较计算，从而得到一个补偿系数。根据实际情况，这里分别对量程的最大值和最小值进行校准。将两个校准值相减，然后再量化即乘以0.01，最终得到的值就是补偿系数。最后将这个系数存到EEPROM中保存起来。这里X5045P中EEPROM的数据读写方式采用双字节方式，存储地址为0x00和0x01。图3-6 校准程序流程图4 软硬件调试与测试结果41 软硬件调试 系统的调试采用先各自独立调试再联合调试的方法进行。硬件部分调试： 电路焊接完毕，经检查无错误后，再接通电源。用万用表测量各电源处
35、电压均正常。然后在信号输入端接一信号发生器，根据设计要求调节输入信号，用示波器在信号有输出的每一级测量观察，直到接在单片机INT0引脚上的输入信号达到电路设计要求为止。软件部分调试：编写好频率测量模块程序后，直接将频率信号接在单片机INT0引脚上，然后运行程序进行调试，不断修改完善程序，直至测量的精度能达到要求。联合调试：在整个硬件上模拟实际工作情况来运行、调试程序，不断修改完善程序，直至精度达到设计要求0.01%，同时实现各预定功能。最后将程序烧写到芯片内，脱离仿真器放在硬件上测试。42 测试结果及误差分析测试工具： Agilent 34401A 6 1/2 数字万用表 、YB1620函数信
36、号发生器、示波器 RIGOL DS1102CA测试方法：将样机的信号输入端接在信号发生器上；同时把数字万用表设置在频率测量功能下，表笔跟样机的信号输入端接在一起。因为信号发生器自带的输出显示器上显示值的精度相对较低，故用61/2 万用表读取的数值作为输出标准值。最大相对误差计算公式：。样机最终测试数据如表4-1，可以从数据中看出样机的相对显示精度已经远远优于设计要求0.01%，并且在量程上也有了扩展。分析认为误差的来源主要这么几个方面：系统误差，由于器件本身的特性这个误差不可能避免；人为误差，开发人员程序编写的好坏和作为参考用的万用表的精确度肯定带来一定的误差，另外信号本身也是存在微小波动的，
37、LCD显示的数据自然存在跳动现象，从而用户读数上的误差也是不可避免。只有一方面尽量减小人为误差，另一方面采取补偿措施，减小系统误差，才能使误差最小化。表4-1 测试数据表信号类型Vppf0实际值fx测量值最大相对误差%信号类型Vppf0实际值fx测量值最大相对误差 %正弦波20mV1.0000Hz /正弦波20mV1.00025KHz/方波1.0001 Hz0.0099方波1.0002 KHz0.0049三角波/三角波/正弦波20mV100.026KHz/正弦波20mV1.20043MHz/方波100.0268KHz0.0008方波1.2004 MHz0.0025三角波/三角波/正弦波40mV
38、9.99729Hz9.9974Hz0.0011正弦波40mV10.0018KHz10.0018KHz0.0000方波9.9973 Hz0.0001方波10.0020 KHz0.0019三角波9.9975Hz0.0021三角波10.0021KHz0.0029正弦波40mV100.002KHz100.0031KHz0.0010正弦波40mV1.00001MHz1.0000MHz0.0010方波100.0028KHz0.0008方波1.0000 MHz0.0010三角波100.0026KHz0.0006三角波1.0001MHz0.0000正弦波50mV30.0021Hz30.0030Hz0.0003
39、正弦波50mV29.9960KHz29.9950KHz0.0033方波30.0029 Hz0.0029方波29.9962 KHz0.0007三角波30.0034Hz0.0046三角波29.9967KHz0.0023正弦波50mV300.003KHz300.0038KHz0.0002正弦波50mV1.30049MHz1.3004MHz0.0069方波300.0035KHz0.0001方波1.3005 MHz0.0007三角波300.0040KHz0.0003三角波1.3005MHz0.0007正弦波1V4.99925Hz4.9993Hz0.0010正弦波1V50.0026KHz50.0024KH
40、z0.0004方波4.9992 Hz0.0010方波50.0026 KHz0.0000三角波4.9992Hz0.0010三角波50.0026KHz0.0000正弦波1V500.051KHz500.0504KHz0.0001正弦波1V1.10000MHz1.0999MHz0.0090方波500.0512KHz0.0001方波1.1001MHz0.0090三角波500.0523KHz0.0002三角波1.0999MHz0.0090正弦波5V80.1366Hz80.1370Hz0.0005正弦波5V80.0003KHz80.0005KHz0.0002方波80.1362 Hz0.0005方波80.00
41、02 KHz0.0001三角波80.1366Hz0.0000三角波80.0031KHz0.0001正弦波5V800.004KHz800.0040KHz0.0000正弦波5V1.40011MHz1.4001MHz0.0007方波800.0032KHz0.0001方波1.4001 MHz 0.0007三角波800.0037KHz0.0001三角波1.4001MHz0.0007正弦波10V120.0102Hz120.0100Hz0.0001正弦波10V89.9990KHz89.9992KHz0.0002方波120.0105 Hz0.0005方波89.9994 KHz 0.0004三角波120.010
42、2Hz0.0000三角波89.9994KHz0.0004正弦波10V900.010KHz900.0108KHz0.0001正弦波10V1.49896MHz1.4989MHz0.0040方波900.0092KHz0.0001方波1.4989 MHz0.0040三角波900.0110KHz0.0001三角波1.4989MHz0.00405 总结与展望本设计以51单片机为核心微控制器，加上少量的外围电路，结合C语言编写的软件程序，采用了数字滤波，自动量程切，自校准等技术实现了频率的高精度测量。同时具有极限报警，数据锁定等功能。体现了宽范围、高精度、智能化且性价比高的性能特点。本设计只占用了单片机的一
43、个外部中断和一个定时器，同时多个I/O口还空闲，内部资源还很丰富，完全满足升级。可以根据需要增加通信等功能，适用于更多使用场合。总的来说整个设计具有良好的参考、应用价值和广阔的市场，本设计在设计过程中出现很多问题，在处理过程中同样存在很多不足之处还有待改进与提高，鉴于本人水平有限，文中有不对之处还望包容，多多指教。参考文献1 张永瑞等.电子测量技术基础M.西安：西安电子科技大学出版社出版,2007.26282 赵茂泰.智能仪器原理及应用2版M.北京：电子工业出版社,2004.1962243 刘娅,李孝辉,王文利等.便携式精密频率测量设备研究及实现J.计算机测量与控制,2008.16（1）:21234 徐成,刘彦,李仁发等.一种全同步数字频率测量方法的研究J.电子技术应用,2004.(7):37395 毛文宇,吴剑文,李伟斌.等精度频率计的设计J.科技咨询导报,2007.(29):346 王海,周渭，宣宗强.高精度频率测量技术及其实现J.系统工程与电子技术，2008.30(5):9819837 田磊,党丽辉.基于单片机的智能频率计设计J.技术研发,2008.(2):44458 赫建国,刘立新,党剑华.基于单片机的频率计设计N.西安邮电学院,2007.(3):
