基于51单片机的频率测量仪设计

频率计是一种使用计数法、测宽法来等方法来测量信号频率的一种测量仪器。他主要是由四个部分构成：时基产生电路、信号处理电路、结果显示电路以及控制电路组成

制作出来的实物图如下：


Altium Designer画的原理图和PCB图如下：

单片机源程序如下:

#include

unsigned long int fre; 

unsigned char time;

unsigned int count;

unsigned int count1;

sbit   LCD_RS=P1^0;          //片选信号 

sbit   LCD_RW=P1^1;          //读写信号 

sbit   LCD_E=P1^2;           //使能信号 

#define LCD_DB  P0        //数据信号 

unsigned char character[10]={0};//在屏幕上显示的字符串 

unsigned char character_1[]={"fre= Hz"};

unsigned char FLAG = 0;  //是否分频选择标志

void LCD_init(void);//初始化函数   

void LCD_write_command(unsigned char command);//写指令函数         

void LCD_write_data(unsigned char dat);//写数据函数           

void LCD_disp_char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char dat);//在某个屏幕位置上显示一个字符,X（0-15),y(1-2)

void delay_n40us(unsigned int n);//延时函数

void timer_init();            //中断初始化函数  

//-----------------------------延时函数---------------------------

void delay_n40us(unsigned int n)                  //延时函数 

{

        unsigned int i;

        unsigned char j;            

        for(i=n;i>0;i--)

        for(j=0;j<2;j++);          

} 

void delay_1s()

{

        unsigned int i,j;

        for(i = 0;i<100;i++)

                for(j = 0;j<1000;j++);

} 

//---------------------lcd1602液晶显示函数--------------------                                     

void LCD_init(void)         //液晶初始化函数 

{

        LCD_write_command(0x38);//设置8位格式，2行，5x7

        LCD_write_command(0x38);//设置8位格式，2行，5x7

        LCD_write_command(0x38);//设置8位格式，2行，5x7

        LCD_write_command(0x0c);//整体显示，关光标，不闪烁 

        LCD_write_command(0x06);//设定输入方式，增量不移位

        LCD_write_command(0x01);//清除屏幕显示          

        delay_n40us(100);//清屏延时 

} 

void LCD_write_command(unsigned char dat)  //写命令函数 

{

        LCD_DB=dat;

        LCD_RS=0;//指令         

        LCD_RW=0;//写入         

        LCD_E=1; //使能          

        LCD_E=0;

        delay_n40us(1);//写命令延时   

}         

void LCD_write_data(unsigned char dat)          //写数据函数 

{

        LCD_DB=dat;

        LCD_RS=1;//数据          

        LCD_RW=0;//写入          

        LCD_E=1;//使能  

        LCD_E=0;

        delay_n40us(1);         //写数据延时 

}

void LCD_disp_char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char dat)//显示一个字符 

{

        unsigned char address;

        if(y==1)

                 address=0x80+x;         //显示在第一排的时候的x的地址 

        else

                 address=0xc0+x;         //显示在第二排的时候的x的地址 

        LCD_write_command(address);         //输入地址 

        LCD_write_data(dat);                 //输入数据 

}

void LCD_disp_num(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char dat)//显示一个数字

{

        unsigned char address;

        if(y==1)

                 address=0x80+x;         //显示在第一排的时候的x的地址 

        else

                 address=0xc0+x;         //显示在第二排的时候的x的地址 

        LCD_write_command(address);         //输入地址 

        LCD_write_data(dat+48);                 //输入数据 

}

void dis_num(void)

{

        unsigned char i=0,j=0,k=0;

        LCD_write_command(0x01);//清除屏幕显示

        character[0] = fre/10000000;

        character[1] = fre/1000000%10;

        character[2] = fre/100000%10;

        character[3] = fre/10000%10;

        character[4] = fre/1000%10;

        character[5] = fre/100%10;

        character[6] = fre/10%10;

        character[7] = fre%10;

    character[8] = 'H';

        character[9] = 'z';

        for(i = 0;i<4;i++)                 //显示“fre=”

        {

                 LCD_disp_char(i+0,1,character_1[i]);

        }

        for(i = 0;i<10;i++)         //判断第一个不为0的数

        {

                if(character[i]!=0)

                        break;

        }

        k = 8-i;

        for(j = 0;j        {

                        LCD_disp_num(4+j,1,character[i++]);        

        }

    for(i = 5;i<7;i++)         //显示“Hz”

        {

                 LCD_disp_char(j+4,1,character_1[i]);

                j++;

        }

}

//----------------主函数--------------------

void main()

{ 

        unsigned char i;

        LCD_init();

        timer_init();             //定时/计数器初始化 

        for(i = 0;i<4;i++)

        {

                 LCD_disp_char(i+0,1,character_1[i]);

        }

        while(1)

        {

                dis_num();         //显示

                delay_1s();

        }

}

//-------------------定时/计数器初始化--------------

void timer_init(void)         //定时/计数器初始化

{ 

        TMOD=0x66;                //计数器0和计数器1工作工作方式2，自动重装初值 

        TH0=0;                    //计数器初值为0

        TL0=0;

        TR0=1;                    //计数器开始计数            

        ET0=1;                    //打开计数器0中断   

        TH1=0;                    //计数器初值为0

        TL1=0;

        TR1=1;                    //计数器开始计数            

        ET1=1;                    //打开计数器1中断   

        RCAP2H=(65536-62500)/256; //在程序初始化的时候给RCAP2L和RCAP2H赋值， 

        RCAP2L=(65536-62500)%256; //TH2和TL2将会在中断产生时自动使TH2=RCAP2H,TL2=RCAP2L。 

        TH2=RCAP2H;               //12M晶振下每次中断62.5ms(1s=1000ms=62.5ms×16)

        TL2=RCAP2L;

        ET2=1;                    //打开定时器2中断         

        TR2=1;                    //定时器2开始计时  

        EA=1;                     //开总中断   

} 

//------------------中断函数----------------------

void timer2(void) interrupt 5 //定时器2中断(62.5ms)

{

        time++;

        TF2=0;                    //定时器2的中断标志位TF2不能够由硬件清零，所以要在中断服务程序中将其清零

        if (time==16)             //定时1s时间到  

        {

           time=0;                //计时清0

           EA=0;                  //关中断