頻率計(jì)是我們經(jīng)常會(huì)用到的實(shí)驗(yàn)儀器之一,,本實(shí)驗(yàn)要使用單片機(jī)和計(jì)數(shù)電路及液晶器件來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)寬頻的頻率計(jì)。期望達(dá)到10Hz-1.1G范圍的頻率精確測(cè)量,。
2)前置放大及分頻電路:那位大俠有好的電路,?(注:本實(shí)驗(yàn)正在改進(jìn)階段,此線(xiàn)路圖遲點(diǎn)才提供),。 設(shè)計(jì)思路 頻率的測(cè)量實(shí)際上就是在1S時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),,計(jì)數(shù)值就是信號(hào)頻率。用單片機(jī)設(shè)計(jì)頻率計(jì)通常采用兩種辦法,,1)使用單片機(jī)自帶的計(jì)數(shù)器對(duì)輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),,或者測(cè)量信號(hào)的周期;2)單片機(jī)外部使用計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),,計(jì)數(shù)值再由單片機(jī)讀取,。 由于單片機(jī)自帶計(jì)數(shù)器輸入時(shí)鐘的頻率通常只能是系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的幾分之一甚至幾十分之一,因此采用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器直接測(cè)量信號(hào)頻率就受到了很大的限制,。 本實(shí)驗(yàn)電路采用方式2,,使用一片74LS393四位雙二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和Atmega8的T1計(jì)數(shù)器組成了24位計(jì)數(shù)器,,最大計(jì)數(shù)值為16777215。如果輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)MB501分頻器進(jìn)行64分頻后再進(jìn)行測(cè)量,,則固定1S時(shí)基下最高測(cè)量頻率為1073.741760Mhz,。 為了方便得到準(zhǔn)確的1秒鐘測(cè)量閘門(mén)信號(hào),我們使用了Atmega8的異步實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能,,采用32.768Khz的晶振由TC2產(chǎn)生1秒鐘的定時(shí)信號(hào),。 測(cè)量原理: 單片機(jī)打開(kāi)測(cè)量閘門(mén),即PB1輸出高電平,,同時(shí)TC2定時(shí)器啟動(dòng),。74LS393開(kāi)始對(duì)輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),74LS393每計(jì)數(shù)達(dá)256時(shí),,Atmega8的T1計(jì)數(shù)器也向上計(jì)數(shù)1次,。當(dāng)1S定時(shí)到達(dá)時(shí),單片機(jī)產(chǎn)生中斷,,PB1輸出低電平關(guān)閉測(cè)量閘門(mén),,然后Atmega8讀取74LS393和T1的計(jì)數(shù)值,然后送LCD顯示,。 由于1S的測(cè)量閘門(mén)時(shí)間在業(yè)余條件下不好測(cè)試,,因此,實(shí)驗(yàn)程序中在LCD上同時(shí)顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘用于判斷1S閘門(mén)時(shí)間的準(zhǔn)確性,。實(shí)驗(yàn)中,,我使用CDMA手機(jī)上顯示的GPS衛(wèi)星精確時(shí)間進(jìn)行比較。手機(jī)時(shí)間顯示的最小單位是分鐘,,測(cè)量時(shí)一旦手機(jī)分鐘值發(fā)生跳變,,則立即記錄下LCD顯示的秒值,這樣的話(huà)讓頻率計(jì)運(yùn)行一段時(shí)間后,,再多次記錄下LCD顯示的秒,,就可以準(zhǔn)確判斷頻率計(jì)的異步時(shí)鐘是否準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,,我讓頻率計(jì)走了10個(gè)小數(shù)左右,,測(cè)量的1S時(shí)鐘還是非常準(zhǔn)確的。 實(shí)驗(yàn)問(wèn)題:實(shí)驗(yàn)測(cè)試8M有源晶振的測(cè)量結(jié)果如上圖所示,,而測(cè)試4M普通晶振的測(cè)量結(jié)果是3.999932MHz,。感覺(jué)上好像測(cè)量稍稍有一點(diǎn)偏低。 實(shí)驗(yàn)源程序:?app_using_3100_LCD_frequency_meter_c_code_1.rar