三亿体育新闻资讯

三亿体育新闻资讯

纳米软件(Namisoft)基于单片机技术设计的数字信号源和频率计

2021-09-15

  输入的TTL电平信号频率。目前,市场上有各种各样的数字信号源和频率计,但这些产品一般都是体积比较大、功能很庞大、价格也比较昂贵,往往不适合一些需要小体积信号源和频率计的应用场合需要。纳米软件(Na技术设计了数字信号源和频率计,该作品能够很好地产生固定或可变频率的信号,并能测量输入信号频率,可以满足院校的日常教学使用和装备或设备维修检测需要。

  数字信号源和频率计的设计原则主要是缩小作品体积、降低作品硬件成本、提高作品的可靠性和使用便捷性等。总体方案设计主要涉及到、频率设定电路选型、CPU选型、电路总体结构等方面。针对以上功能需求,确定本作品的硬件电路总体框图如图1所示。

  图1中,单片机为本作品的控制核心,主要完机接口控制、频率设定、信号输出和输入信号频率测量等功能,采用AT89C52型单片机。为了消除普通按键开关产生脉冲时的抖动,单脉冲输出信号由按键S1~S4控制,经单片机处理后分别输出4路脉冲信号。

  编码器和数位控制按钮是用于设定频率可调脉冲的频率的。编码器正反转控制数字在0~9之间的加与减,数位控制按钮(向左和向右,共2个)用以确定控制的数位。

  信号源/频率计选择由一位信号控制,高电平(控制开关悬空)为信号源,低电平(控制开关接地)为频率计。频率可调输出与测频输入共用一个单片机接口(P3.5)。选择控制信号和输出/输入信号在基板上由一个双路开关控制。

  编码器可根据内部结构的不同分为高分辨率和低分辨率的,高分辨率编码器的内部一般采用光电型的,而低分辨率的编码器则既有光电型的,也有机械接触式的。对于光电型的,需要由外部为它提供供电电源;对于机械接触型的,则不需要供电电源。不管何种形式,它们都至少会有A、B两个输出信号。当编码器转轴旋转时,这两个输出信号波形如图2所示。

  将信号A输入到单片机的INT0引脚,信号B输入到单片机的INT1引脚。然后用INT0的下降沿中断方式,在INT0中断服务程序中,根据信号B(即 INT1脚)的状态,来确定脉冲数的加或减。然后将脉冲数与频率的某一位值相对应,频率值的数位位置,可以用另外两个按钮来选择。

  显示电路设计的关键问题是显示器件的选择。对于类似于本设计这样的小型电子产品,可供选择的器件有LED数码显示器和LCD显示器,其中LED适用于室内,比较醒目;LCD比较精细,显示信息多。本作品采用LCD1602型字符显示器。它可以显示2行各16个字符的各种ASCH码字符,因此只要设计合理,就可以将要显示的内容提示、结果信息等全部显示出来,比一般的数码管更直观、更有效。1602字符型LCD显示器接口信号说明如表1所示。

  综合考虑上述各种电路及其I/O资源需求,选择AT89C52单片机作为本作品的CPU,从而得到本作品主控板电路原理如图3所示。

  控板采用AT89C52型单片机作为CPU芯片。主控板的外形设计成与1602型LCD显示器相同大小,并且其固定孔和连接器位置也与LCD直接对应,这样便于将其与LCD直接固定为一体,从而既可以缩小测试仪的体积,也便于设备维护。

  信号源采用点阵液晶显示器来显示输出信号频率和频率测量结果,设置需要产生的信号频率过程中,要显示相关辅助信息和测量结果,这就需要相对复杂的软件配合。本作品的软件系统总体框图如图4所示。

  图4中初始化程序为所有变量给定初值,并对显示屏进行清屏、设置显示模式、光标位置等操作;定频信号产生程序是通过简单的运算,然后输出六路固定频率的信号;变频信号产生程序是根据编码器输出的信号频率,通过一系列的计算后,给相应寄存器赋值,从而产生用户所需频率的信号;单脉冲信号产生程序主要目的是消除按键的抖动信号,使每按一次按键就产生一个单脉冲信号;频率测量程序用于外部输入信号频率的测量;频率设定程序是利用单片机的外部中断测量输入信号,从而确定需要输出的频率;显示程序负责帮助用户设定所需要的输出频率和对输入信号频率进行显示。

  由于系统可以输出多种模式的信号,同时还兼有频率计的功能,所以每个模块执行的子程序中要求给予输入参数提示。系统主程序流程如图5所示,在初始化阶段,对系统中相关参数进行定义赋初值,初始化后进入功能设置,根据功能键值,调用对应的功能模块子程序。根据提示输入所需要设置的参数,确认后按执行键执行。

  根据上述软硬件设计方法制作了数字信号源和频率计样机,并对样机进行了参数测量。实测结果表明,本数字信号源可以便捷地产生频率固定或可变的连续脉冲信号和单脉冲信号,且可以实现对输入信号频率的测量。整机结构简单、性能稳定、便于携带,因此既可以应用于院校的日常教学实验中,也可以用于装备的日常检修中,具有较高的性价比。

  【Altium小课专题 第198篇】AD软件中插件焊盘有哪几种样式,具体含义是什么?(此问题不合适请更换)

  答:在做插件焊盘时焊盘有四种样式:Round、Rectangular、Octagonal、Rounded Rectangle。在焊盘属性框中,可以选择如图4-2...

  答:打开PCB库,执行右下角“Panels-PCB Library”进入器件列表页面,在双击需要修改的元件,在弹出的器件属性对话框中“...

  在单片机的使用中,经常会接触到复位电路,它是单片机最小系统重要的一个构成部分。同样它也是非常重要的一部分。 复位就是让...

  这里面的3.0V CMOS 兼容输入,是指输入端可以直接由3.3V单片机管脚驱动嘛? ...

  国产的单片机,哪家的功耗做得比较好!坛友推荐下 寻找国产替代单片机型号,要求如下

  1.封装不能比QFN24大

  本文章为《STM32MP157 Linux系统移植开发篇》系列中的一篇,笔者使用的开发平台为华清远见FS-MP1A开发板(STM32...

  基于单片机的数字电压表制作——ADC0832模数转换应用程序(C语言)(电源技术 投稿)-该文档为基....

  基于单片机控制的直流恒流源设计.(肇庆理士电源技术)-本文主要论述了一种基于51单片机为核心的....

  你该如何开始做可编程逻辑设计的架构?在我有一次同时在为三个FPGA项目设计架构(作为卫星开发的一部分)时,这个问题浮现在...

  平时我们经常会用到遥控器,那么现在遥控器也分很多种类,有使用红外通信的,也有使用蓝牙,无线的等,今天我们来一起解码一下红...

  在我们使用kei c51创建一个51单片机项目时,会有如下图所示的提示: 一般情况下,需要选择“是”....

  设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标设计发明的目的:部分家用电器不能通过遥控断开主电源,造成了家电...

  MM32无法进行烧写原因有多种情况,我们从硬件和软件两个方面分析:硬件原因:1、使用的调试器不支持调....

  土壤重金属检测仪【恒美HM-ZSE】集药,器,仪于一体,相当于一个小型实验室,两个铝合金箱体,易于携....

  启明云端作为乐鑫代理,一直都尽最大可能做完善的教程能帮助更多的开发小伙伴快速上手各种应用;今天小明为....

  品牌:灵动微型号:MM32SPIN27PS特点:可提供技术支持深圳大量现货需要联系杨S:156223....

  说到矢量信号与射频信号,各位工程师很清楚这些信号是发生测试过程出现的。通过信号发生器则增加了精确的调....

  也许你还没有意识到,我们人类其实一直生活在“数字”的世界里,老祖宗发明了“度、量、衡”(这本质上就是....

  芯片短缺已逐渐成为全球性问题,根据高盛最新的研究报告表明,全球有多达169个行业在一定程度上受到了芯....

  今天给大家分享的是Cortex-M裸机环境下临界区保护的三种实现。 搞嵌入式玩过 RTOS 的朋友想....

  1全新IoTMCU芯片Air101Air101是合宙全新推出的IoTMCU芯片,支持LuatOS开发....

  在嵌入式软件开发,包括单片机开发中,软件架构对于开发人员是一个必须认真考虑的问题。 软件架构对于系统....

  单片机是一种集成的电路芯片。 单片机的工作原理 单片机自动执行程序过程,把单片机执行的各种操作用的命....

  分享本文,简单分析STM32与51单片机的区别与取舍之处。 单片微型计算机简称单片机,简单来说就是集....

  基于单片机MSP430F247稳压开关电源供电管理系统(现代电源技术杜少武)-基于单片机MSP430....

  基于单片机的数控稳压电源设计(肇庆理士电源技术有限公司生产车间)-基于单片机的数控稳压电源设计   ....

  单片机实现数字式可调稳压电源(现代电源技术基础 杨飞)-单片机实现数字式可调稳压电源        ....

  用单片机控制的LED流水灯设计(电路 程序全部给出)开关电源设计制作(当今电源技术的发展趋势是什么)....

  基于单片机的数控直流稳压的电源(无线电源技术)-直流稳压电源是最常用的仪器设备,也是电子仪器设备的一....

  用单片机控制LED流水灯方案(电路程序全部给出)开关电源方案制作(交流稳压电源技术参数)-该文档为用....

  来源 ERYUESANHI 编排 strongerHuang 今天分享一篇单片机程序框架的文....

  公子大一的时候就开始就学习51单片机了,到现在还在用开发板51单片机的软件:Keil。 到后来,公子....

  单片机主要由运算器、和寄存器三大部分构成。其中,运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、寄存器....

  刚开始学单片机的你,是不是会因用程序把LED点亮而感到高兴,会因用程序把数码管点亮而感到高兴。这是好....

  凡是从事信息技术相关工作的童鞋,一定都听说过嵌入式和单片机。 大家都知道,这两个名词,和硬件系统有着....

  测试方法:实现输入按键控制和输出点亮LED,三亿入口输入可以控制LED闪烁速度 串口可以打印出闪烁的周期。 ....

  单片机是一种集成的电路芯片。 单片机的工作原理 单片机自动执行程序过程,把单片机执行的各种操作用的命....

  单片机也就是单片微型计算机,和集CPU、RAM、ROM、输入输出设备、中断系统在同一个芯片上的器件。....

  最小系统是单片机工作时的最低要求,不包含外设控制,原理比较简单,下面我们一起来看看stm32最小系统....

  stm32是一种ARM Cortex-M内核单片机,下面小编为大家介绍一下单片机引脚介绍及功能。单片....

  stm32是一款高性能、低成本、低功耗、可裁剪的嵌入式单片机。那么stm32单片机的基本组成是什么呢....

返回