标题: Arduino学习13-最简单的Arduino频率计 [打印本页]
作者: 51黑学者    时间: 2016-4-18 03:30
标题: Arduino学习13-最简单的Arduino频率计
想测量一个声音的频率或是占空比，但是又没频率计？我们可以用一块arduino去搞定这事情。

需要的材料仅是一块普通arduino，无需外围元件。

特性：
1. 可以测量20~20kHz的信号，超过的话误差越来越大。
2. 误差大致是±5%。玩玩还行。
3. 输出的结果有：频率，占空比，周期，高电平时间，低电平时间。
4. 只能测量单频，复合波形就不行了。

步骤：
1.写下面程序到arduino里面
  1.     /*
  2.     Arduino Frequency meter
  3.     Ansifa
  4.     2013/1/5
  5.     */
  6.     int divider[6] = {0, 1, 8, 64, 256, 1024};
  7.     int prescaler = 5;
  8.     double count = 0;
  9.     double middle = 0;
  10.     char x = 0;
  11.     ISR(TIMER1_OVF_vect)
  12.     {
  13.         if (prescaler < 4)
  14.         {
  15.             prescaler++;
  16.         }
  17.     }
  18.     void interrupt()
  19.     {
  20.         if (!x)
  21.         {
  22.             count = TCNT1;
  23.             TCNT1 = 0x000;
  24.             TCCR1B = prescaler;
  25.             attachInterrupt(0, interrupt, FALLING);
  26.         }
  27.         else
  28.         {
  29.             middle = TCNT1;
  30.             attachInterrupt(0, interrupt, RISING);
  31.         }
  32.         x = ~x;
  33.     }
  34.     void setup()
  35.     {
  36.         Serial.begin(57600);
  37.         TIMSK1 = 0x01;
  38.         TCCR1A = 0x00;
  39.         attachInterrupt(0, interrupt, RISING);
  40.     }
  41.     void loop()
  42.     {
  43.         Serial.print("Freq: ");
  44.         Serial.print(16000000.0 / divider[prescaler] / count);
  45.         Serial.print(" Hz                Duty: ");
  46.         Serial.print(middle / count * 100);
  47.         Serial.print(" %                Period: ");
  48.         Serial.print(0.0000625 * divider[prescaler]*count);
  49.         Serial.print(" ms                H-time: ");
  50.         Serial.print(0.0000625 * divider[prescaler]*middle);
  51.         Serial.print(" ms                L-time: ");
  52.         Serial.print(0.0000625 * divider[prescaler]*(count - middle));
  53.         Serial.println(" ms");
  54.         if (prescaler > 1)
  55.         {
  56.             prescaler--;
  57.             delay(200);
  58.         }
  59.         delay(100);
  60.     }
复制代码

2. 将你的信号从D2和GND引脚输入。由于没有经过任何放大处理，信号必须满足开关arduino引脚的电平值，就是最好可以有0-5v的振幅。。

电路图太简单


3. 打开串口监视器，调波特率到57600，即可看到结果。因为没有任何防干扰措施，出现偏差特别大的结果请自行忽略。



4. 如果你愿意的话，也可以扩展一下这个电路的性能：
* 振幅不够的话，可以使用运放或者三极管进行预放大；
* 测量频率不够高，可以使用74HEF4060进行分频。74HEF4060可以支持高达2^14=16384级分频，理论可以将量程提高16384倍。但是由于74HEF4060性能限制，可以将输入频率提高到20MHz。但是分频之后就只能看到频率，而测不到波形的占空比了。并且注意不要使用CD4060，那是低速版本。

问题解答：
请教
1）这个interrupt函数用的是递归吗？

2）TCNT1 = 0x000;
  TCCR1B = prescaler;
  TIMSK1 = 0x01;
   TCCR1A = 0x00;

这几句话分别代表什么意思呢？
是定义时钟的寄存器？
这几句

答：
我就是懒得解释才删掉所有注释的。。。

   1）这个interrupt函数用的是递归吗？
   
   不是，因为没有调用，attachInterrupt只是设置上升触发中断还是下降触发，因为输入波形上升下降是轮流发生的，所以设置一个检测完一种立即换另外一个，x就是不断在换。

2）TCNT1 = 0x000;
  TCCR1B = prescaler;
  TIMSK1 = 0x01;
   TCCR1A = 0x00;

这几句话分别代表什么意思呢？
是定义时钟的寄存器？

这几句都是寄存器，TCNT1存着计数器当前值，就是计次结果；TCCR1B预分频器，调整量程；TIMSK1允许计数器1溢出中断；TCCR1A是其他零碎的。。。请参看http://wenku.baidu.com/view/ec6961f09e3143323968931b.html





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