基于单片机的数字频率计的课程设计 1HZ-10MHZ概要

图7 两种数码管内部原理图

因为这里用的是共阳极数码管，它的公共端为高电平，因此要让其中各段（DP,A,B,C,D,E,F,G)的发光二极管发光，只要使它另一端置为低电平，即置0。 3.4.1 频率数值显示电路

图8共阳极数码管显示电路图

3.4.2 频率数值单位显示电路

图9 LED档位指示电路

四、系统软件设计

本文中系统软件设计采用模块化设计，整个系统分为初始化模块、频率测量模块、量程自动切换模块和显示模块等。

整个系统软件设计的程序由C语言编写，通俗易懂。 系统软件设计模块框图：

图10系统软件设计模块框图

4.1 开始

程序预处理，先声明头文件，定义一些变量。 程序入口，main()函数框图:

图11 主函数框图

4.2 初始化模块

初始化模块初始化分频器、量程档位、LED显示、工作寄存器、中断控制和定时／计数器的工作方式等。

4.3 频率测量模块和量程自动切换模块

经过初始化计数器1，每一次下降沿触发一次计数器1中断，每次中断执行中断处理程序则fCnt加1，因此fCnt为信号下降沿次数；经过初始化定时器0， 每50ms触发一次定时器0中断，每次中断执行中断处理程序则对数据下降沿次数fCnt进行处理，通过对数据的大小判断实现量程自动切换等,从而计算出信号的频率，然后调用显示模块把频率值显示出来。其中，16位定时／计数器的最高计数值为65535，因此，还需要先由硬件十分频后，再有定时／计数器对被测信号计数，加大测量的精度和范围。

计数器0（或者1）和定时器2的中断处理框图：

图12 计数器0（或者1）中断处理 图13定时器2中断处理

量程自动切换模块框图：

图14 量程自动切换程序总流程图

4.4 显示模块

显示程序将频率值和量程档位在数码管和LED管显示出来。由于所有4位数码管的8 根段选线由单片机的P0口控制,因此,在每一瞬间4位数码管会显示相同的字符,要想每位显示不同的字符就必须采用扫描方法轮流点亮各位数码管,即在每一瞬间只点亮某一位显示字符,由P1.0-P1.3逐位轮流点亮各个数码管,在此瞬间,段选控制口P0输出相应字符。P2.4-P2.6控制三个发光二极管，通过光颜色的不同表示量程档位的不同。

P1.0-P1.3对应共阳极数码管的1，2，3，4；P0.0-P0.7对应共阳极数码管的A,B,C,D,E,F,G,DP；P2.4-P2.6对应发光二极管的颜色：绿色(MHZ档)，黄色(KHZ),红色(HZ)。发光二极管全亮表示所测信号频率超出测量范围。

显示模块框图：

图15 显示子程序流程图

4.5 延时模块

延时模块框图：

图16 延时程序流程图