单片机的数字频率计设计

用方案介绍
数字频率计是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。传统的数字频率计大多采用74LS系列数字集成电路直接测频，在使用过程中存在电路结构复杂，测量精度低、故障率高、维护不易等问题。于是，随着芯片技术的发展，很多芯片被应用到频率计的设计当中，因此频率计的设计又大致出现了两种方案[7]。
一种是专用芯片，如利用MAXIM 公司的ICM7240制作的频率计。其特点是简单易行,但由于这种芯片的最高计数频率仅有15MHz，远不能达到在一些场合需要测量很高频率的要求,而且测量精度也受到芯片本身的限制。
另一种方案是以单片机为主再附加一些外围电路来设计数字频率计，采用这种方案有一个很大的优点，那就是可通过单片机的软件设计，采用适当的算法，取代很多以前用硬件实现的电路，这不仅能弥补以往频率计测量精度低、故障率高、维护不易等不足，而且性能也得到了很大的提高。
2.4  确定方案
从方案介绍里可以得知两种方案都比较简洁。但是前一种方案是采用的专用集成芯片，用这种芯片来做数字频率计达不到培养学生能力的目的，而且该种方案设计的频率计的精度不够高。后一种方案由于使用了功能较强的单片机，使系统可以用软件设计来代替原来的部分硬件设计以实现原有功能。采用软件设计，不仅可以通过对软件的调整来提高频率计的测量精度，而且制作出现故障时修改比较容易。 [资料来源：THINK58.com]
单片机是一种发展极快，应用方式极其灵活的芯片。它以灵活的设计、微小的功耗、低廉的成本，在数据采集、过程控制、模糊控制、智能仪表等领域得到了广泛的应用，同样单片机也应用到了频率计的制作当中。本设计是对被测信号进行分频后送入单片机，由单片机对其测量，将测量的结果，经过运算后通过显示器显示出来。
单片机中一般都设有定时计数器,如MCS-51 系列的单片机片内有两个独立的16 位定时计数器,再利用外扩展计数器的方法就可以构成24 位、32 位等量程的计数器,从而可以使其计数模值提高到16M、4G左右,若再采用单片机的定时计数器溢出中断的办法,计数模值可以更高；从理论上讲,采用这种扩展的办法构成的计数器其模值可以是任意大[6]。若这种计数器输入的计数脉冲是周期性的、连续的脉冲信号，就可以构成频率计。显然，从理论上看这种频率计的测量模值也可以做到任意大。但在实际应用中，由于电子器件的开关速度都不可能做到任意大，从而大大地限制了其工作频率。因此提高频率计的工作频率只能在硬件选材上下工夫。
 

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