利用單片機ADuC834的頻率智能化測量 - 全文

　　1 引言

　　在生產、科研和日常生活中需要使用不同的頻率，實現頻率測量的方法較多，使用專用器件，其電路設計簡單，易于調試，但成本高，使用不靈活。本文介紹一種利用單片機 ADμC834實現的頻率智能化測量方法，所需外圍元件少、擴展性強、測試準確。

　　2頻率測量原理

　　頻率是指周期信號在單位時間內變化的次數，信號的頻率測量一般是對信號放大限幅、整形，利用計數器在1 s的時間內用計數器對整形后形成的脈沖進行計數，用1 s的時基信號作為計數門的控制信號，1 s內對被測信號脈沖的計數值即是頻率值。

　　3頻率測量電路

　　頻率測量電路如圖l所示。ADμC834內有2個可編程的定時器/計數器，其中用定時器/計數器0作為1 s定時，在1 s時間內，定時器/計數器1采集由T1端輸入的脈沖。定時器0定時開始時，相當于閘門打開，通過定時器1對輸入的被測信號頻率為fX的脈沖進行計數，當1 s定時完成，即閘門關閉，計數結束，這時計數值等于被測信號的頻率fX，再將二進制值計數結果轉換成BCD碼頻率值，并進行個、十、百位調整后，存人顯示緩沖區，作為LED顯示電路進行譯碼及掃描控制等操作。

　　3.1 ADμC834簡介

　　ADμC834 單片機是美國ADI公司推出的一款高性能單片機，內部集成了高分辨率的A/D轉換器。它內部含有8051內核、2路24位和16位∑-△A/D、12位 D/A、Flash/EE存儲器、WDT看門狗電路、電源監控電路、溫度傳感器、SPI和I2C總線接口，體積小、功耗低，因此，非常適用于開發高度智能化、低功耗應用。其具體的特點如下：

　　ADμC834集成了2個獨立的A/D轉換通道(分辨率分別為24位與16位)，內含可編程增益放大器，在20 Hz/20 mV范圍內具有13位有效分辨率;在20 Hz/2.56 V范圍內具有18位有效分辨率。此外內置的ADC還具有數字濾波、可編程的數據轉換速率等功能;

　　62 K字節非易失性電可擦除程序存儲器，4 K字節的非易失性電可擦除數據存儲器，2 304字節的片上數據RAM。程序存儲器可配置成用于數據記錄，達到60 K字節的數據存儲器;

　　ADμC834 單片機的片內Flash/EE程序存儲器可采用兩種模式編程：在線串行下載和并行編程。另外，ADμC834還可通過標準的UART串行端口下載源代碼。若引腳PSEN通過一只下拉電阻，使得該引腳處于低電平，ADμC834則自動進入串行下載模式。當設備連接正確時，源代碼將自動載入到片內Flash程序存儲器。

　　3.2顯示和鍵盤的接口功能

　　在測量電路中，為了控制系統的工作狀態，通常需要向系統輸入參數和控制命令。而參數和控制命令的輸入一般由鍵盤完成。8279是一種專用的可編程鍵盤、顯示接口器件。選用該器件可方便地實現鍵盤輸入和LED顯示控制。8279與單片機的連接見圖1.8279內部設置有消除觸頭抖動和串鍵的邏輯電路，同時8279還具有LED動態顯示接口功能。但是8279與LED顯示器和譯碼輸出的LED位控制信號輸出電流小，不足以驅動LED，必須接入驅動電路。

　　4系統軟件設計

　　該控制系統采用模塊設計，即通過對總體的分析來定義各模塊的設計要求和界面。各功能模塊只有一個入口和一個出口，且各模塊間相對獨立，從而避免了某功能模塊出現異常，導致整個系統癱瘓，并且要統一管理公用變量定義。系統軟件設計由主程序、測量子程序、顯示子程序、鍵盤子程序、掉電保護與系統復位子程序等組成。下面給出了主程序流程圖如圖2所示，測量子程序流程圖如圖3所示，顯示子程序流程圖分別如圖4所示。