长春理工大学论文参考模版

编号

本科生毕业设计

基于单片机的时间频率分析仪设计与实现

De sign on the Laser ××××××××××××××××××Uni t

学生姓名

专业

学号

指导教师

学院

2012年6月

摘要

频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。频率仪主要是由信号输入和放大电路、单片机模块、分频模块及显示电路模块组成。AT89S52单片机是频率计的控制核心，来完成它待测信号的计数，译码，显示以及对分频比的控制。利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。

在整个设计过程中，所制作的频率仪采用外部分频，实现10Hz~2MHz的频率测量，而且可以实现量程自动切换流程。以AT89S52单片机为核心，通过单片机内部定时/计数器的门控时间，方便对频率计的测量。其待测频率值使用四位共阳极数码管显示，并可以自动切换量程，单位分别由红、黄、绿3个LED 指示。本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计，具有测量准确度高，响应速度快，体积小等优点。

关键词：频率计单片机计数器量程自动切换

Abstract

Frequency measurement is the most basic measurement in Electronic field. A simple frequency meter mainly by the signal input and amplifying circuit, microcontroller module, sub-frequency circuit module and display module. AT89S52 MCU is the control core frequency of dollars to complete its count of the signal under test, decoding, display and control of the frequency division ratio. Using its internal timer or counter to complete the signal of the under test cycle / frequency of measurement.

Throughout the design process, periodic measurement of the frequency meter application and the corresponding mathematical treatment to achieve 10Hz ~ 2MHz frequency measurements, and can automatically switch the flow to achieve scale. To the core of AT89S52 microcontroller, with the MCU internal timer / counter gate time, it can be easier for frequency measurement. The use of microcomputer technology to design a digital display of frequency meter, have a measurement of high accuracy, fast response, small size and so on.

Key Words：Frequency meter; Single chip; Counter; Range automatically switch

目录（自动生成）

第1章绪论

频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。由于频率信号抗干扰性强，易于传输，因此可以获得较高的测量精度。随着数字电子技术的发展，频率测量成为一项越来越普遍的工作，测频原理和测频方法的研究正受到越来越多的关注。

1.1频率计概述

数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号、方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精确度高，显示直观，经常要用到频率计。传统的频率计采用测频法测量频率，通常由组合电路和时序电路等大量的硬件电路组成，产品不但体积大，运行速度慢而且测量低频信号不准确。本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计，测量准确度高，响应速度快，体积小等优点[1]。

1.2频率计发展与应用

在我国，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术的里程碑事件。单片机作为最为典型的嵌入式系统，它的成功应用推动了嵌入式系统的发展。单片机已成为电子系统的中最普遍的应用。单片机作为微型计算机的一个重要分支，其应用范围很广，发展也很快，它已成为在现代电子技术、计算机应用、网络、通信、自动控制与计量测试、数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技术，应用范围十分广泛。其中以AT89S52为内核的单片机系列目前在世界上生产量最大，派生产品最多，基本可以满足大多数用户的需要[2]。

1.3频率计设计内容

利用电源、单片机、分频电路及数码管显示等模块，设计一个简易的频率计能够粗略的测量出被测信号的频率。参数要求如下：

1．测量范围10HZ—2MHZ；

2．用四位数码管显示测量值；

3．能根据输入信号自动切换量程；

4.可以测量方波、三角波及正弦波等多种波形；

第二章激×××××××××××原因

本章在分析×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××对抗等。

2.1 激×××××

激×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××关系。

图2.1 斑××××××××曲线

通××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××动范围。

(a）远距离时仿真（b）近距离时仿真

图2.2导××××××××××××曲线

（a）远距离时仿真（b）近距离时仿真

图2.3 导××××××××××××曲线

由此××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××27Hz）。

2.2 大××××××××××××响

大××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××等。

大×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××强。

2.2.1 大气闪烁

大×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

×××××××××××××××××××××××××××差。I m 2σ为：

611

6722L k AC I n m =σ （2.1） 式××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××复杂。

2.2.2 光束漂移和像点抖动

当××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××为：

2231βασσ=

（2.2）

根据Tatarski 的理论,湍流不十分强时的到达角起伏方差可表示为；

312292.2-=zp

C k βσ

（2.3）

其中P 为接收光学装置孔径；

光束××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××角小。

2.3 人为光电对抗

人××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××回基地。

第三章论文设计基本方案

3.1 半实物仿真系统

激××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××下：

仿真机

激光目标跟踪器

三轴转台

导引头实物

基座测试信号

光信号

图3.1 半××××××××××××框图

三轴××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××如下：

仿真机

编码控制

仿真计算软件驱动电路激光器光学系统

能量调节

光斑调节

图3.2 激光××××××××××××图（虚线框内）

图中××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××冲。

3.2 方案概述

论文××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××模块。

一、振××××××××××××模拟

虽然××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××高。

二、振××××××××××××D/A卡

第一××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××中。

三、PZ××××××××××××电路

由于××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××器。

四、振××××××××××××设计

激光××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××拟。

3.3 论文对于模拟光斑抖动的要求

论文对××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××振镜。

第四章振动功率谱发生器

引起××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××光。

总结

激光××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××的局限性，需要进一步改善。

参考文献

[1] 张翼飞，邓方林. 激光制导技术的应用及发展趋势[J].中国航天，2004, 06: 41-44.

[2] 刘焕松. 聪明炸弹；精确制导武器[J]. 国防科技，2004,12: 30-32.

[3] 张金生，王仕成，徐萍，等. 激光制导武器仿真系统设计与研制[J].2005,02: 59-63.

[4] 刘晶，周晓东，纪淑波. 电视制导武器的激光软杀伤分析[J].电光与控制，2005, 05: 66-69.

[5] 钟宜兴, 褚政. 机载激光指示器发射激光末制导炮弹可行性与必要性分

析[A]. 中国弹道学会论文集[C]. 北京, 2003. 122-123.

[6] 刘怡昕, 钟宜兴, 王桂玉. 末制导炮弹射击学[M].北京: 兵器工业出版

社,1996. 73-76.

[7] 刘怡昕, 杨伯忠. 炮兵射击理论[M]. 北京: 兵器工业出版社, 1998.

32-36.

[8] 黄建伟, 钟宜兴, 诸政. The analysis of“red earth”term inally guided laser shell′s operat ionaleffect iveness [A]. 第五届国际测试技术学会论文集[C]. 深圳, 2003. 3645-3646.

[9] Harrison P G 著.军用直升机[M]. 张源来, 尤兰琴,等译. 北京: 兵器工业出版社, 1989. 15-17.

[10] 康文运.外场试验激光信号估算方法研究.仪器测控学报，2001(2):45-48

[11] 赵铭军，胡永钊等.激光探测回波识别技术研究.激光与红外，2005〔7):473-475

[12] 张河，孙全意，陈灿林.动态激光定距技术在炮弹上的应用研究.激光杂志2003(2):63-65.

[13] 贾培刚，陈显文，白万民.一种单体制激光近炸弹引信.光学系统设计及分析.西安工业学院学报，2004(4):336-339.

[14] Hart lM. P rogress in nigh t vision techno logy [J].M ilitary Techno logy, 1992, (7) : 22-23.

[15] Srinivasan R. Designing dist ributed detect ion systems [A]. IEEE P roceedings2F2140 [C]. 1993. 56-57.

[16] Hew ish M. Focal2p lane arfays revo lut ionize thermal imaging [J]. Internat ional Defense Review , 1993,(4) : 31-33.

致谢

本论文××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××示感谢。