【摘 要】在電子技術(shù)中，頻率是最基本的參數(shù)之一，并且與許多電參量的測量方案、測量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此頻率的測量顯得更為重要。測量頻率的方法有多種，其中電子計數(shù)器測量頻率具有精度高、使用方便、測量迅速，以及便于實現(xiàn)測量過程自動化等優(yōu)點，是頻率測量的重要手段之一。電子計數(shù)器測頻有兩種方式：一是直接測頻法，即在一定閘門時間內(nèi)測量被測信號的脈沖個數(shù)；二是間接測頻法，如周期測頻法。

【關(guān)鍵詞】單片機 數(shù)字頻率計 設(shè)計

數(shù)字頻率計又稱為數(shù)字頻率計數(shù)器是近代電子技術(shù)領(lǐng)域的重要測量工具之一，同時也是其他許多領(lǐng)域廣泛應用的測量儀器，是計算機，通訊設(shè)備，音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可或缺的測量儀器，它是一種十進制數(shù)字顯示被測信號頻率的數(shù)字測量儀器。數(shù)字頻率計是在規(guī)定的基準時間內(nèi)把測量的脈沖數(shù)記錄下來，換算成頻率并以數(shù)字形式顯示出來。數(shù)字頻率計用于測量信號（方波，正弦波或其他周期信號）的頻率，并用十進制數(shù)字顯示，它具有精度高，測量速度快，讀數(shù)直觀，使用方便等優(yōu)點。

基于單片機的數(shù)字頻率計的設(shè)計，目的是設(shè)計一款數(shù)字頻率計，能夠測量1Hz～20MHz的數(shù)字頻率，包括三角波、正弦波及方波的測量，支持0.5V～20V電壓。本頻率計的特點是突破普通單片機頻率計喜歡選用的直接測量法，選擇了高頻用多周期同步法，低頻用周期法來測量頻率。這樣可以使頻率計達到更高的精度。而且本頻率計通過程序來控制分頻芯片自動分頻，無需測量者對信號進行預估計，超出測量范圍會自動警報，更加人性化。

那么單片機和數(shù)字頻率計的關(guān)系呢？為了實現(xiàn)智能化的技術(shù)，測頻實現(xiàn)寬領(lǐng)域，高精度的頻率計，一種有效的方法是將單片機用于頻率計的設(shè)計中去。單片機數(shù)字頻率計以其可靠性高，體積小，價格低，功能全等優(yōu)點，廣泛的應用于各種智能儀器中，這些智能儀器校核以及測量過程的控制中，達到了自動化傳統(tǒng)儀器中的開關(guān)和按鈕被鍵盤所代替，測試人員在測量時只需按需要按的鍵，省掉了很多繁瑣的人工操作，而采用lcd液晶顯示器能夠清楚明了的顯示出測得的實驗數(shù)據(jù)。單片機測量的頻率精度高，速度快，在測量頻率時，能夠很好的解決測量精度和測量時間的矛盾。同時還具有時間顯示功能，為各種生活工作提供了方便。

隨著科學技術(shù)與計算機應用的不斷發(fā)展，以單片機作為核心的測量控制系統(tǒng)層出不窮。在被測信號中，較多的是以模擬和數(shù)字開關(guān)信號。此外還經(jīng)常遇到以頻率為參數(shù)的測量信號。例如流量，轉(zhuǎn)速晶體壓力傳感以及參變量-頻率轉(zhuǎn)換后的信號等等。對于這些以頻率為參數(shù)的被測信號通常采用測頻法，測頻率的測量在生產(chǎn)和科研部門中經(jīng)常使用，也是一些大型系統(tǒng)實時檢測的重要組成部分。數(shù)字頻率計是直接用十進制數(shù)字來顯示被測信號頻率的一種測量裝置。它不僅可以測量正弦波、方波、三角波、尖脈沖信號和其他具有周期特性的信號的頻率，而且還可以測量它們的周期。經(jīng)過改裝，可以測量脈沖寬度，做成數(shù)字式脈寬測量儀；可以測量電容做成數(shù)字式電容測量儀；在電路中增加傳感器，還可以做成數(shù)字脈搏儀、計價器等。因此數(shù)字頻率計在測量物理量方面應用廣泛。數(shù)字式頻率計基于時間或頻率的A/D轉(zhuǎn)換原理，并依賴于數(shù)字電路技術(shù)發(fā)展起來的一種新型的數(shù)字測量儀器。由于數(shù)字電路的飛速發(fā)展，所以，數(shù)字頻率計的發(fā)展也很快。通常能對頻率和時間兩種以上的功能數(shù)字化測量儀器，稱為數(shù)字式頻率計（通用計數(shù)器或數(shù)字式技術(shù)器）。

數(shù)字頻率計是計算機、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測量儀器，并且與許多電參量方案、測量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此，頻率的測量就顯得更為重要。在數(shù)字電路中，數(shù)字頻率計屬于時序電路，它主要由具有記憶功能的觸發(fā)器構(gòu)成，計算機及各種數(shù)字儀表中，都得到了廣泛的應用。在電子技術(shù)中，頻率是最基本的參數(shù)之一，并且與許多電參量的測量方案、測量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此頻率的測量就顯得尤為重要。測量頻率的方法有多種，其中電子計數(shù)器測量頻率具有使用方便、測量迅速，以及便于實現(xiàn)測量過程自動等優(yōu)點，是頻率測量的重要手段之一。

數(shù)字頻率計的基本原理是用一個頻率穩(wěn)定度高的頻率源作為基準時鐘，對比測量其他信號的頻率。通常情況下計算每秒內(nèi)待測信號的脈沖個數(shù)，此時我們稱閘門時間為1秒。閘門時間也可以大于或小于一秒。閘門時間越長，得到的頻率值就越準確，但閘門時間越長則沒測一次頻率的間隔就越長。閘門時間越短，測的頻率值刷新就越快，但測得的頻率精度就受影響。本文。數(shù)字頻率計是用數(shù)字顯示被測信號頻率的儀器，被測信號可以是正弦波，方波或其它周期性變化的信號。如配以適當?shù)膫鞲衅鳎梢詫Χ喾N物理量進行測試，比如機械振動的頻率，轉(zhuǎn)速，聲音的頻率以及產(chǎn)品的計件等等。因此，數(shù)字頻率計是一種應用很廣泛的儀器。電子系統(tǒng)非常廣泛的應用領(lǐng)域內(nèi)，到處可見到處理離散信息的數(shù)字電路。數(shù)字電路制造工業(yè)的進步，使得系統(tǒng)設(shè)計人員能在更小的空間內(nèi)實現(xiàn)更多的功能，從而提高系統(tǒng)可靠性和速度。集成電路的類型很多，從大的方面可以分為模擬電路和數(shù)字集成電路2大類。數(shù)字集成電路廣泛用于計算機、控制與測量系統(tǒng)，以及其它電子設(shè)備中。一般說來，數(shù)字系統(tǒng)中運行的電信號，其大小往往并不改變，但在實踐分布上卻有著嚴格的要求，這是數(shù)字電路的一個特點。數(shù)字集成電路作為電子技術(shù)最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)品之一，已廣泛地深入到各個應用領(lǐng)域。

為了實現(xiàn)智能化的技術(shù)，測頻實現(xiàn)寬領(lǐng)域，高精度的頻率計，一種有效的方法是將單片機用于頻率計的設(shè)計中去。單片機數(shù)字頻率計以其可靠性高，體積小，價格低，功能全等優(yōu)點，廣泛的應用于各種智能儀器中，這些智能儀器校核以及測量過程的控制中，達到了自動化傳統(tǒng)儀器中的開關(guān)和按鈕被鍵盤所代替，測試人員在測量時只需按需要按的鍵，省掉了很多繁瑣的人工操作，而采用lcd液晶顯示器能夠清楚明了的顯示出測得的實驗數(shù)據(jù)，這就是其優(yōu)勢之處。

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