一款基于51单片机的高频频率计设计

工作电流;外部的输入信号如果是交流信号，需要在输入端串接一个无极性的耦合电容;电容Cav作用是调整输出的直流信号纹波大校经测量发现，有效值为0.7～7 V，在此范围内能保证测量误差≤±0.2%+0.5 mV。

1.1.3 分频电路

89C51单片机内部计数器，在使用12 MHz时钟时，最大计数速率为500 kHz，因此需要外部分频。分频电路用于扩展单片机频率测量范围，并实现单片机频率测量使用统一信号，可使单片机测频更易于实现，而且也降低了系统的测频误差。

设计选用芯片74LS191，其为可预置的4位二进制加减法计数器，其功能表如表1所示，电路如图6所示。74LS191由JK触发器和门电路组成，按图6所示链接后芯片相当于4个JK触发器串联，而每个触发器在相应有效脉冲翻转一次。所以当第16个脉冲到来时C将产生进位输出。由于C输出低有效，所以在C处接74LS04反相器得到正脉冲，经16位分频处理后10 MHz信号变为62.500 Hz。

2 系统软件设计

信号经过缓冲器变为三路，分别送入峰值检测电路、有效值检测电路和分频电路。从峰值检测电路和有效值检测电路输出的极为直流信号，通过数模转换器送入51单片机的00口，则可得到信号的峰峰值。通过峰值与有效值的比即可自动检测出信号的类型，三角波峰值是有效值的1.732倍;正弦波有效值是峰值的0.707倍;方波峰值是有效值的2倍。最后一路信号通过分频后直接送入单片机的计数器即P3.2口。

所有检测的结果通过1602液晶显示器通过中断显示方法显示出来。

3 结束语

以上电路经实际测试检验，性能稳定可靠，精度符合预期要求。随着电子技术的进步，运算放大器的集成化和处理能力也在不断地提高，可进一步提高其频率带宽和测量精度。