单片机数字频率计以其可靠性高、体积小、价格低、功能全等优点，广泛地应用于各种智能仪器中，这些智能仪器的操作在进行仪器校核以及测量过程的控制中，达到了自动化，传统仪器面板上的开关和旋钮被键盘所代替，测试人员在测量时只需按需要的键，省掉很多烦琐的人工调节，智能仪器通常能自动选择量程，自动校准。有的还能自动调整测试点，这样不仅方便了操作，也提高了测试精度[1]。

1。2 国内外研究的发展现状源G于J优L尔V论N文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201`8766

随着电子技术的飞速发展，各类分立电子元件及其所构成的相关功能单元，已逐步被功能更强大、性能更稳定、使用更方便的集成芯片所取代。由集成芯片和一些外围电路构成的各种自动控制、自动测量、自动显示电路遍及各种电子产品和设备。数字系统和数字设备已广泛应用于各个领域，更新换代速度可谓日新月异。 

在电子系统非常广泛的应用领域内，到处可见到处理离散信息的数字电路。供消费用的微波炉和电视、先进的工业控制系统、空间通讯系统、交通控制雷达系统、医院急救系统等在设计过程中无一不用到数字技术。数字电路制造工业的进步，使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能，从而提高系统可靠性和速度。 

数字频率计是现代通信测量设备系统中不可缺少的测量仪器，不但要求电路产生频率准确的和稳定度高的信号，而且能方便的改变频率。 

数字频率计主要实现方法有直接式、锁相式、直接数字式和混合式四种。直接式的优点是速度快、相位噪声低，但结构复杂、杂散多，一般只应用在地面雷达中。 锁相式的优点是相位同步的自动控制，制作频率高，功耗低，容易实现系列化、小型化、模块化和工程化。 直接数字式的优点是电路稳定、精度高、容易实现系列化、小型化、模块化和工程化。 

随着单片锁相式数字频率计的发展，锁相式和数字式容易实现系列化、小型化、模块化和工程化，性能也越来越好，已逐步成为两种最为典型，用处最为广泛的数字频率计。

2 数字频率计总体方案设计

2。1 控制要求

本设计以单片机为核心，设计一种数字频率计，应用单片机中的定时器/计数器和中断系统等完成频率的测量。满足以下要求:

（1）测量范围在0~400KHz，可测方波，正弦波，三角波;

（2）测量误差正负1Hz;

（3）数码管显示;

待测信号先送入整形放大模块处理成闸门可识别的方波信号，再进入单片机系统，单片机系统通过定时器/计数器对信号进行脉冲计数，将得到的频率数据在显示屏上进行显示。最终能实现对输入幅度在50mV-5V之间频率在0～400KHz之间的待测信号进行频率计数，输出采用液晶显示。频率计的总体设计框图如图2-1所示。 

图 2-1 频率计设计框图

2。2 系统整体结构框图

频率计数器系统硬件主要由AT89C51单片机、定时电路NE555、LED数码管等元器件组成。如图2-2所示。

图 2-2 系统框图

2。3 单片机最小系统

本次设计选用的单片机型号为STC89C52单片机的最小系统包括可靠的时钟电路和复位电路和电源电路，下面对STC89C52单片机、复位电路、晶振电路及电源电路作简单地介绍。

2。3。1 AT89C51单片机简介来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容[2]。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。如图2-3所示。