基于51单片机的频率测量仪PCB文件+代码+电路图设计 LCD1602显示

ID:524459 · 发表于 2019-4-29 15:09

频率计是一种使用计数法、测宽法来等方法来测量信号频率的一种测量仪器。他主要是由四个部分构成：时基产生电路、信号处理电路、结果显示电路以及控制电路组成

制作出来的实物图如下：

Altium Designer画的原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)

单片机源程序如下:

#include <reg52.h>
unsigned long int fre;
unsigned char time;
unsigned int count;
unsigned int count1;
sbit LCD_RS=P1^0; //片选信号
sbit LCD_RW=P1^1; //读写信号
sbit LCD_E=P1^2; //使能信号
#define LCD_DB P0 //数据信号
unsigned char character[10]={0};//在屏幕上显示的字符串
unsigned char character_1[]={"fre= Hz"};
unsigned char FLAG = 0; //是否分频选择标志
void LCD_init(void);//初始化函数
void LCD_write_command(unsigned char command);//写指令函数
void LCD_write_data(unsigned char dat);//写数据函数
void LCD_disp_char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char dat);//在某个屏幕位置上显示一个字符,X（0-15),y(1-2)
void delay_n40us(unsigned int n);//延时函数
void timer_init(); //中断初始化函数
//-----------------------------延时函数---------------------------
void delay_n40us(unsigned int n) //延时函数
{
unsigned int i;
unsigned char j;
for(i=n;i>0;i--)
for(j=0;j<2;j++);
}
void delay_1s()
{
unsigned int i,j;
for(i = 0;i<100;i++)
for(j = 0;j<1000;j++);
}
//---------------------lcd1602液晶显示函数--------------------
void LCD_init(void) //液晶初始化函数
{
LCD_write_command(0x38);//设置8位格式，2行，5x7
LCD_write_command(0x38);//设置8位格式，2行，5x7
LCD_write_command(0x38);//设置8位格式，2行，5x7
LCD_write_command(0x0c);//整体显示，关光标，不闪烁
LCD_write_command(0x06);//设定输入方式，增量不移位
LCD_write_command(0x01);//清除屏幕显示
delay_n40us(100);//清屏延时
}
void LCD_write_command(unsigned char dat) //写命令函数
{
LCD_DB=dat;
LCD_RS=0;//指令
LCD_RW=0;//写入
LCD_E=1; //使能
LCD_E=0;
delay_n40us(1);//写命令延时
}
void LCD_write_data(unsigned char dat) //写数据函数
{
LCD_DB=dat;
LCD_RS=1;//数据
LCD_RW=0;//写入
LCD_E=1;//使能
LCD_E=0;
delay_n40us(1); //写数据延时
}
void LCD_disp_char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char dat)//显示一个字符
{
unsigned char address;
if(y==1)
address=0x80+x; //显示在第一排的时候的x的地址
else
address=0xc0+x; //显示在第二排的时候的x的地址
LCD_write_command(address); //输入地址
LCD_write_data(dat); //输入数据
}
void LCD_disp_num(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char dat)//显示一个数字
{
unsigned char address;
if(y==1)
address=0x80+x; //显示在第一排的时候的x的地址
else
address=0xc0+x; //显示在第二排的时候的x的地址
LCD_write_command(address); //输入地址
LCD_write_data(dat+48); //输入数据
}
void dis_num(void)
{
unsigned char i=0,j=0,k=0;
LCD_write_command(0x01);//清除屏幕显示
character[0] = fre/10000000;
character[1] = fre/1000000%10;
character[2] = fre/100000%10;
character[3] = fre/10000%10;
character[4] = fre/1000%10;
character[5] = fre/100%10;
character[6] = fre/10%10;
character[7] = fre%10;
character[8] = 'H';
character[9] = 'z';
for(i = 0;i<4;i++) //显示“fre=”
{
LCD_disp_char(i+0,1,character_1[i]);
}
for(i = 0;i<10;i++) //判断第一个不为0的数
{
if(character[i]!=0)
break;
}
k = 8-i;
for(j = 0;j<k;j++) //显示所有的数字
{
LCD_disp_num(4+j,1,character[i++]);
}
for(i = 5;i<7;i++) //显示“Hz”
{
LCD_disp_char(j+4,1,character_1[i]);
j++;
}
}
//----------------主函数--------------------
void main()
{
unsigned char i;
LCD_init();
timer_init(); //定时/计数器初始化
for(i = 0;i<4;i++)
{
LCD_disp_char(i+0,1,character_1[i]);
}
while(1)
{
dis_num(); //显示
delay_1s();
}
}
//-------------------定时/计数器初始化--------------
void timer_init(void) //定时/计数器初始化
{
TMOD=0x66; //计数器0和计数器1工作工作方式2，自动重装初值
TH0=0; //计数器初值为0
TL0=0;
TR0=1; //计数器开始计数
ET0=1; //打开计数器0中断
TH1=0; //计数器初值为0
TL1=0;
TR1=1; //计数器开始计数
ET1=1; //打开计数器1中断
RCAP2H=(65536-62500)/256; //在程序初始化的时候给RCAP2L和RCAP2H赋值，
RCAP2L=(65536-62500)%256; //TH2和TL2将会在中断产生时自动使TH2=RCAP2H,TL2=RCAP2L。
TH2=RCAP2H; //12M晶振下每次中断62.5ms(1s=1000ms=62.5ms×16)
TL2=RCAP2L;
ET2=1; //打开定时器2中断
TR2=1; //定时器2开始计时
EA=1; //开总中断
}
//------------------中断函数----------------------
void timer2(void) interrupt 5 //定时器2中断(62.5ms)
{
time++;
TF2=0; //定时器2的中断标志位TF2不能够由硬件清零，所以要在中断服务程序中将其清零
if (time==16) //定时1s时间到
{
time=0; //计时清0
EA=0; //关中断
fre=(long)count1*256+TL1; //count*256强制转换成long型，否则将不产生进位~先判断分频后(计数器1)
FLAG = 0;
if(fre<2000)//如果不到200KHz则读取分频前(计数器0)频率(200K÷100=2000)
{
fre = (long)count*256+TL0;
FLAG = 1;
}
if(!FLAG)
{
fre = fre *100;//100分频
}
TL0=0; //清零计数器0计数
TH0=0;
TL1=0;
TH1=0;
count=0; //清零计数器0计数
count1=0;
EA=1; //开中断
}
}
//----------------------------------------------------------------
void timer0(void) interrupt 1 //计数器0中断(100分频前)
{
count++;
}
//----------------------------------------------------------------
void timer1(void) interrupt 3 //计数器1中断(100分频后)
{
count1++;
}