康嘉宁 杨抒浓 王云天 付丽华

沈阳工学院信息与控制学院

基于单片机的高精度数字频率计的设计与实现

康嘉宁 杨抒浓 王云天 付丽华

沈阳工学院信息与控制学院

本文提出了一个基于单片机的高精度数字频率计的设计。该设计以51单片机为微处理器，包括放大电路、整形电路、分频电路和显示电路，可以实现方波、三角波、正弦波的频率检测，最后通过程序控制，实现小信号、高精度的频率检测，从而完成具有数字显示的功能频率计的设计。该数字频率计具有操作简单、检测精度高、显示直观等特点。

单片机 小信号 高精度 频率计

数字频率计(Digital Frequency Meter)是采用数字电路设计而成的能实现对周期性变化信号频率测量的仪器。频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值，其扩展功能可以测量信号的周期和脉冲宽度。

测量频率的方法有很多，按照其工作原理分为无源测量法、比较法、示波器法和计数法等。本设计中采用的是直接测频法，能直接计数单位时间内被测信号的脉冲数，然后以数字形式显示频率值。这种方法测量精确度高、快速，适合不同频率、不同精确度测频的需要。

1 数字频率计工作原理

数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率，工作原理如下：

频率是单位时间（1S）内信号发生周期变化的次数。如果能够在给定的1S时间内对信号波形计数，便可以获得被测信号的频率。数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器获得单位时间内的脉冲个数，将其换算后显示出来。……