基于51单片机的波形发生器和频率计系统设计

基于51单片机的波形发生器和频率计系统设计

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/weixin_42625444/article/details/137613528

本文介绍了一个基于51单片机的波形发生器和频率计系统设计。系统由波形发生器和频率计两部分组成，采用51单片机作为主控。文章详细描述了系统的功能、电路设计、仿真设计以及主程序设计，并附有具体的代码实现。

功能描述

1. 系统由波形发生器+频率计两部分组成；
2. 均采用51单片机作为主控；
3. 发生器：输出SPWM，可通过放大电路配置频率；
4. 频率计：测量输入信号的频率、数码管显示；

电路设计

采用Altium Designer作为电路设计工具。Altium Designer通过把原理图设计、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。

单片机管脚说明：

• P0端口（P0.0-P0.7）：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每个引脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
• P1端口（P1.0-P1.7）：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高电平，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
• P2端口（P2.0-P2.7）：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口，用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
• P3端口（P3.0-P3.7）：P3口管脚是一个带有内部上拉电阻的8位的双向I/O端口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入端时，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）。P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

仿真设计

采用Proteus作为仿真设计工具。Proteus是一款著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。

主程序设计

void main()
{
    IT0=1;//跳变沿出发方式（下降沿）
    EX0=1;//打开INT0的中断允许。
    TMOD|=0X21;
    TH0=0X3C;
    TL0=0XB0;	
    ET0=1;//打开定时器0中断允许	
    EA=1;//打开总中断
    TR0=1;//打开定时器
    while(1)
    {
        P0=smgduan[freq0/1000];//显示频率
        smg1=0;
        delay();
        smg1=1;
        P0=smgduan[freq0%1000/100];//显示频率
        smg2=0;
        delay();
        smg2=1;
        P0=smgduan[freq0%100/10];//显示频率
        smg3=0;
        delay();
        smg3=1;
        P0=smgduan[freq0%10];//显示频率
        smg4=0;
        delay();
        smg4=1;
    }
}
void Timer0() interrupt 1//定时器0中断
{
    TH0=0X3C;
    TL0=0XB0;
    if(time<20)//1s
        time++;
    else
    {
        time=0;
        EX0=0;//关闭计数
        freq0=freq*2/3;//误差调整
        freq=0;
        EX0=1;//启动计数
    }
}