基于单片机的等精度数字测频
[09-12 17:55:48] 来源:http://www.88dzw.com 单片机学习 阅读:8761次
文章摘要:在电子技术领域内,频率是一个最基本的参数,频率与其它许多电参量的测量方案,都有十分密切的关系。因此,频率的测量就显得更为重要,而且,目前在电子测量中,频率的测量精确度最高。1. 电子计数测频原理框图首先,被测信号通过放大整形,形成幅度一致,形状一致是计数脉冲。然后,N将它加到闸门的一个输入端,闸门由门控信号来控制其关闭时间。计得的脉冲送至译码,再送显示器显示出来。而由晶振产生的1MHz的振荡信号经放大整形,形成方波,经多个10分频10s,1s,0.1s,0.01s,1ms,那么有fx=N/T符合测频定义。根据f=N/T。不难看出,采用计数器测频的测量误差,一方面决定于闸门时间T准不准确,即由晶
基于单片机的等精度数字测频,标签:单片机开发,单片机原理,单片机教程,http://www.88dzw.com在电子技术领域内,频率是一个最基本的参数,频率与其它许多电参量的测量方案,都有十分密切的关系。因此,频率的测量就显得更为重要,而且,目前在电子测量中,频率的测量精确度最高。
1. 电子计数测频原理框图
首先,被测信号通过放大整形,形成幅度一致,形状一致是计数脉冲。然后,N将它加到闸门的一个输入端,闸门由门控信号来控制其关闭时间。计得的脉冲送至译码,再送显示器显示出来。而由晶振产生的1MHz的振荡信号经放大整形,形成方波,经多个10分频10s,1s,0.1s,0.01s,1ms,那么有fx=N/T符合测频定义。根据f=N/T。不难看出,采用计数器测频的测量误差,一方面决定于闸门时间T准不准确,即由晶振提供的标准频率的准确度△T/T=-(△fo/fo);另一方面决定于计数器计得的数准不准,即"±1误差",△N/N=±1/N=±(1/○XTfx)。所以,计数器直接测频的误差主要有两项,即±1误差和标准频率误差。测低频时,由于±1误差产生的测频误差大得惊人,所以不宜采用直接测频方法。由于fX较低时,利用计数器直接测频,由±1误差所引起的测频误差将会大到不可允许的程度。所以,为了提高测量低频时的准确度,即减少±1误差的影响,可改成先测周期Tx,然后计算fx=1/Tx。
2. 电子计数器测周期原理
Tx经放大整形控制双稳态触发器形成门控信号,控制闸门的开闭;然后晶搌产生的1MHz的振荡信号,经放大整形形成方波,产生幅度一致,形状一致是计数脉冲。当闸门打开时,对计数脉冲进行计数;闸门关闭时,停止计数。计得的脉冲送译码,送显示。
3. 单片机定时器工作原理
8XX51单片机的定时器T1由TH1,TL1组成,定时器T0由TH0,TL0组成。它们均为八位寄存器,映射在特殊功能寄存器中,占地址8AH、8BH。它们用于存放定时或计数的初始值。此外,内部还有一个八位的方式选择寄存器TMOD和一个八位的控制寄存器TCON,占地址89H和88H,用于选择定时器/计数器的工作方式,如计数还是定时(C/-T),启动的方式(GATE)及发启动控制信号TRx。
定时和计数实质都是对脉冲的计数,只是被计的脉冲的来源不同,定时方式的计数初值和被计脉冲的周期有关,而计数方式的计数初值只和被计脉冲的个数有关(计由高到低的边沿数)。
8031单片机内含有两个16位可编程定时/计数器。均可编程对内部机器周期计数(定时方式),或对外部引脚输入的脉冲进行计数(计数方式)。CPU工作于12MHz主频时,外部最高计数频率500kHz,内部时钟计数频率达1MHz。定时器的基准定时脉冲周期为1μs,当采用测频方式时,T/C0编程为计数方式,对被测信号频率计数,产生欲置的检测时间。由于定时器最长的定时时间为65535s,欲产生更长的检测时间需使用软件计数器,中断多次即可获得所需检测时间。被测频率较低时,则选用测周方式;T/C1编程为定时方式,用来对m个输入脉冲周期所经历的时间计时。
4. 等精度测量原理框图
微处理器的主要优点之一是可以利用微处理器的数据处理能力,减少测量过程中产生的随机误差和系统误差,从而提高测量精度,所以往往把单片机运用在电子测量过程中,来提高测量精度。
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