基于aw輸入捕捉頻率計設(shè)計

1、基于AW60輸入捕捉頻率計的設(shè)計摘要：在電子測試領(lǐng)域中，頻率測量是最基本的測量之一。頻率信號抗干擾性強，易于傳輸，可以獲得較高的測最精度。因此在實際應(yīng)用中，對于力、轉(zhuǎn)速、位移、速度、流量等物理量的測量，一般是先由傳感器轉(zhuǎn)換為脈沖信號，然后采用測量頻率的方法，最后經(jīng)過一定的計算處理來實現(xiàn)的。傳統(tǒng)的頻率計通常是由組合電路和時序邏輯電路作為控制核心，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，本文介紹基于aw60單片機(jī)輸入捕捉功能的頻率計測量頻率的方法。該方法硬件電

2、路簡單，可靠性高，測量范圍廣，測量精度高。本設(shè)計軟件部分主要由郝冠鵬編寫，硬件電路由熊羽焊接并調(diào)試，姜超負(fù)責(zé)整理各種文檔。測量結(jié)果達(dá)到預(yù)期效果，可以測量1—60K各頻率，且誤差較小，滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞：輸入捕捉，頻率測量，可靠穩(wěn)定，精度高。1設(shè)計要求具體要求：1被測信號為周期性信號（包括正弦波、方波、三角波等），頻率范圍為1～60KHz，峰峰值在1～10V范圍內(nèi)。2設(shè)置“開始停止”和“工作模式”開關(guān)。工作模式分為測量外接信號和系統(tǒng)自測

3、兩種模式，在測量外接信號模式下，測量外接信號頻率；在系統(tǒng)自測模式下，測量1KHz測試信號的頻率。3系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，數(shù)碼管實時顯示測量信號頻率值，每隔1秒向PC機(jī)發(fā)送頻率數(shù)據(jù)，頻率數(shù)據(jù)為II碼，單位為Hz。4.通過開始停止鍵控制系統(tǒng)。系統(tǒng)功能：該系統(tǒng)能夠測量1Hz～60KHz的周期性信號，周期性信號峰峰值電壓可在1V～10V范圍變化。系統(tǒng)工作時，被測信號頻率實時顯示在數(shù)碼管上，并每隔1秒鐘通過串口向PC發(fā)送頻率數(shù)據(jù)。提供自測試功能，即

4、由系統(tǒng)自身產(chǎn)生1KHz標(biāo)準(zhǔn)信號輸入系統(tǒng)驗證系統(tǒng)工作的正確性。2總體設(shè)計2.1系統(tǒng)組成及工作原理AW60最小系統(tǒng)整形電路數(shù)碼管顯示模擬開關(guān)按鍵開關(guān)1KHz測試信號RS232電平轉(zhuǎn)換PC被測信號模擬開關(guān)用于選擇外接信號還是內(nèi)測信號，其硬件選擇可有多種，本系統(tǒng)采用繼電器的方案，硬件簡單，容易控制。由于外接信號要求為周期性信號并包括正弦波、方波、三角波等，且單片機(jī)只能對方波信號進(jìn)行測量，所以要加一級整形電路，將外接信號整形成方波。要求不是很高，

5、本系統(tǒng)采用單限比較器，容易調(diào)試和實理。單片機(jī)最小系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心，控制所有的外圍電路，并產(chǎn)生輸入捕捉和對頻率的測量。數(shù)碼管主要用來顯示當(dāng)前測量的頻率，按鍵用于控制系統(tǒng)工作的模式，SCI用于向PC機(jī)發(fā)送當(dāng)前測量的頻率值，各模塊分工明確，共同完成系統(tǒng)的整體功能。3.2單片機(jī)核心模塊本設(shè)計采用AW60單片機(jī)，S08是2004年左右推出8位MCU，資源豐富，功耗低，性價比很高，是08系列MCU發(fā)展趨勢，其性能與許多16位MCU相當(dāng)。MC9S

6、08AW60是低成本、高性能8位微處理器S08家族中的成員，本次課程設(shè)計就是以該芯片為基礎(chǔ)，來進(jìn)行嵌入式的設(shè)計。該單片機(jī)的主要性能：（1）最高達(dá)40MHz的CPU工作頻率和20Hz的內(nèi)部總線工作頻率表；時鐘源選項包括晶振、諧振器、外部時鐘或內(nèi)部產(chǎn)生的時鐘。（2）相比HC08CPU指令集，S08CPU增加了BGND指令。（3）單線后臺調(diào)試模式接口；增強的斷點能力，允許單一的斷點設(shè)置在線調(diào)試（在片內(nèi)調(diào)試的模塊增加了多于兩個的斷點）。（4）內(nèi)