頻率定義為每秒的周期數(shù)。它也可以定義為總時(shí)間“T”的倒數(shù)。在本項(xiàng)目中，我們將計(jì)算進(jìn)入8051微控制器端口3.5的脈沖數(shù)，并將其顯示在16 * 2 LCD顯示屏上。所以基本上我們測(cè)量了8051端口3.5的信號(hào)頻率。這里我們使用了AT89S528051芯片，在非穩(wěn)定模式下使用555 IC來(lái)生成采樣脈沖進(jìn)行演示。

所需組件：

8051 微控制器 （AT89S52）

16*2液晶顯示屏

頻率源（555 定時(shí)器）

電位計(jì)

連接線

電路圖：

使用 8051 定時(shí)器測(cè)量頻率：

8051微控制器是一款8位微控制器，具有128字節(jié)的片上RAM，4K字節(jié)的片上ROM，兩個(gè)定時(shí)器，一個(gè)串行端口和四個(gè)8位端口。8052微控制器是微控制器的擴(kuò)展。要將端口 3.5 配置為計(jì)數(shù)器，TMOD 寄存器值設(shè)置為 0x51。下圖顯示了TMOD寄存器。

GATE- 設(shè)置 GATE時(shí)，僅當(dāng) INTx 引腳為高電平且 TRx 控制引腳設(shè)置為 TRx 控制引腳時(shí)，才會(huì)使能定時(shí)器或計(jì)數(shù)器。當(dāng) GATE 被清除時(shí)，只要 TRx 控制位設(shè)置為 U，定時(shí)器就會(huì)啟用。

C / T– 當(dāng)C / T= 0時(shí)，它充當(dāng)計(jì)時(shí)器。當(dāng) C/T = 1 時(shí)，它充當(dāng)計(jì)數(shù)器。

M1 和M0表示工作模式。

對(duì)于 TMOD = 0x51，定時(shí)器1充當(dāng)計(jì)數(shù)器，并在模式1（16位）下運(yùn)行。

16 * 2 LCD用于以赫茲（Hz）顯示信號(hào)的頻率。如果您不熟悉 16x2 LCD，請(qǐng)?jiān)诖颂幉榭从嘘P(guān) 16x2 LCD 引腳及其命令的更多信息。另請(qǐng)查看如何將液晶屏與8051連接。

555定時(shí)器作為頻率源：
頻率源應(yīng)產(chǎn)生方波，最大幅度限制為5V，因?yàn)?051微控制器的端口無(wú)法處理大于5V的電壓。它可以測(cè)量的最大頻率為655.35 KHz，因?yàn)門(mén)H1和TL1寄存器的內(nèi)存限制（每個(gè)8位）。在 100 毫秒內(nèi)，TH1 和 TL1 最多可容納 65535 個(gè)計(jì)數(shù)。因此，可以測(cè)量的最大頻率為 65535 * 10 = 655.35 KHz。

在這個(gè) 8051 頻率計(jì)項(xiàng)目中，我在非穩(wěn)定模式下使用 555 定時(shí)器來(lái)產(chǎn)生可變頻率方波。555 IC產(chǎn)生的信號(hào)頻率可以通過(guò)調(diào)整電位計(jì)來(lái)改變，如本項(xiàng)目結(jié)束時(shí)給出的視頻所示。

在本項(xiàng)目中，Timer1 （T1） 對(duì)進(jìn)入 8051 微控制器端口 3.5 的脈沖數(shù)進(jìn)行 100 毫秒的計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)值將分別存儲(chǔ)在 TH1 和 TL1 寄存器中。為了組合TH1和TL1寄存器的值，使用以下公式。

Pulses = TH1 * (0x100) + TL1
現(xiàn)在，“脈沖”將在 100 毫秒內(nèi)具有周期數(shù)。但信號(hào)的頻率定義為每秒的周期數(shù)。要將其轉(zhuǎn)換為頻率，請(qǐng)使用以下公式。

Pulses = Pulses * 10
工作和代碼解釋：
本項(xiàng)目結(jié)束時(shí)給出了該頻率計(jì)的完整 C 程序。代碼被分成有意義的小塊，并在下面解釋。

對(duì)于與8051微控制器的16 * 2 LCD接口，我們必須定義16 * 2 LCD連接到8051微控制器的引腳。16*2 LCD 的 RS 引腳連接到 P2.7，16*2 LCD 的 RW 引腳連接到 P2.6，16*2 LCD 的 E 引腳連接到 P2.5。數(shù)據(jù)引腳連接到 8051 微控制器的端口 0。

sbit rs=P2^7;
sbit rw=P2^6;
sbit en=P2^5;
接下來(lái)，我們必須定義一些在程序中使用的函數(shù)。延遲功能用于創(chuàng)建指定的時(shí)間延遲。Cmdwrt功能用于向16 * 2 LCD顯示器發(fā)送命令。Datawrt功能用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到16 * 2 LCD顯示器。

void delay(unsigned int) ;
void cmdwrt(unsigned char);
void datawrt(unsigned char);
在代碼的這一部分中，我們將命令發(fā)送到 16*2 lcd。清除顯示、遞增光標(biāo)、強(qiáng)制光標(biāo)以 1 開(kāi)頭等命令圣在指定的時(shí)間延遲后，線被一一發(fā)送到16 * 2液晶顯示器。

for(i=0;i<5;i++)?
{
cmdwrt (cmd[i]);
delay (1);
}
在代碼的這一部分中，定時(shí)器1配置為計(jì)數(shù)器，操作模式設(shè)置為模式1。

定時(shí)器0配置為定時(shí)器，操作模式設(shè)置為模式1。定時(shí)器1用于計(jì)算脈沖數(shù)，定時(shí)器0用于產(chǎn)生延時(shí)。TH1 和 TL1 值設(shè)置為 0，以確保計(jì)數(shù)從 0 開(kāi)始。

TMOD=0x51;
TL1=0;
TH1=0;
在代碼的這一部分中，計(jì)時(shí)器運(yùn)行 100 毫秒。使用延遲功能生成 100 毫秒的延遲。TR1=1 用于啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，TR1=0 用于在 100 毫秒后停止計(jì)時(shí)器。

TR1=1;
delay(100);
TR1=0;
在代碼的這一部分中，將 TH1 和 TL1 寄存器中存在的計(jì)數(shù)值組合在一起，然后乘以 10 以獲得 1 秒內(nèi)的總周期數(shù)。

Pulses = TH1*(0x100) + TL1;
Pulses = pulses*10;
在代碼的這一部分中，頻率值被轉(zhuǎn)換為單個(gè)字節(jié)，以便于在16 * 2 LCD顯示器上顯示。

d1 = pulses % 10;
s1 = pulses % 100;
s2 = pulses % 1000;
s3 = pulses % 10000;
s4 = pulses % 100000;
d2 = (s1-d1) / 10;
d3 = (s2-s1) / 100;
d4 = (s3-s2) / 1000;
d5 = (s4-s3) / 10000;
d6 = (pulses-s4) / 100000;
在代碼的這一部分中，頻率值的各個(gè)數(shù)字被轉(zhuǎn)換為ASCII格式，并顯示在16 * 2 LCD顯示屏上。

If (pulses>=100000)
datawrt ( 0x30 + d6);
if(pulses>=10000)
datawrt( 0x30 + d5);
if(pulses>=1000)
datawrt( 0x30 + d4);
if(pulses>=100)
datawrt( 0x30 + d3);
if(pulses>=10)
datawrt( 0x30 + d2);
datawrt( 0x30 + d1);
在代碼的這一部分中，我們將命令發(fā)送到 16*2 LCD 顯示器。該命令將復(fù)制到 8051 微控制器的端口 0。對(duì)于命令寫(xiě)入，RS 設(shè)置為低電平。對(duì)于寫(xiě)入操作，RW 設(shè)置為低電平。在使能 （E） 引腳上施加高到低脈沖以啟動(dòng)命令寫(xiě)入操作。

void cmdwrt (unsigned char x)
{
P0=x;
rs=0;
rw=0;
en=1;
delay(1);
en=0;
}
在代碼的這一部分中，我們將數(shù)據(jù)發(fā)送到16 * 2 LCD顯示器。數(shù)據(jù)將復(fù)制到 8051 微控制器的端口 0。RS 設(shè)置為高電平以進(jìn)行命令寫(xiě)入。對(duì)于寫(xiě)入操作，RW 設(shè)置為低電平。在使能（E）引腳上施加高到低脈沖以啟動(dòng)數(shù)據(jù)寫(xiě)入操作。

void datawrt (unsigned char y)
{
P0=y;
rs=1;
rw=0;
en=1;
delay(1);
en=0;
}

這就是我們使用8051微控制器測(cè)量任何信號(hào)頻率的方式。

#include



sbit rs=P2^7;

sbit rw=P2^6;

sbit en=P2^5;



void delay(unsigned int) ;

void cmdwrt(unsigned char);

void datawrt(unsigned char);



void main (void)

{

unsigned long int pulses;

unsigned char i;

unsigned int s1,s2,s3,s4;

unsigned char d1,d2,d3,d4,d5,d6;

unsigned char cmd[]={0x38,0x01,0x06,0x0c,0x82};

unsigned char msg[]={"Freq: "};

unsigned char msg2[]={" Hz"};



for(i=0;i<5;i++)?

{

cmdwrt(cmd[i]);

delay(1);

}



while(1)

{

TMOD=0x51;

TL1=0;

TH1=0;



TR1=1;



delay(100);



TR1=0;



pulses= TH1*256 + TL1;

pulses=pulses*10;



d1=pulses%10;

s1=pulses%100;

s2=pulses%1000;

s3=pulses%10000;

s4=pulses%100000;



d2=(s1-d1)/10;

d3=(s2-s1)/100;

d4=(s3-s2)/1000;

d5=(s4-s3)/10000;

d6=(pulses-s4)/100000;



cmdwrt(0x01);

delay(1);



for(i=0;msg[i]!='';i++)

datawrt(msg[i]);



if(pulses>=100000)

datawrt(0x30+d6);

if(pulses>=10000)

datawrt(0x30+d5);

if(pulses>=1000)

datawrt(0x30+d4);

if(pulses>=100)

datawrt(0x30+d3);

if(pulses>=10)

datawrt(0x30+d2);

datawrt(0x30+d1);



for(i=0;msg2[i]!='';i++)

datawrt(msg2[i]);

delay(1000);

}

}





void cmdwrt (unsigned char x)

{

P0=x;

rs=0;

rw=0;

en=1;

delay(1);

en=0;

}



void datawrt (unsigned char y)

{

P0=y;

rs=1;

rw=0;

en=1;

delay(1);

en=0;

}



void delay(unsigned int z)

{

unsigned int p;

for(p=0;p