Frecuencímetro digital basado en 51 microcontroladores
1.1 Estado de desarrollo y descripción general de la investigación de los frecuencímetros digitales
Con el rápido desarrollo de la tecnología electrónica, se están utilizando gradualmente varios componentes electrónicos discretos y sus unidades funcionales relacionadas. Reemplazado por Chips integrados que son más potentes, más estables y más fáciles de usar. En diversos productos y equipos electrónicos se encuentran varios circuitos de control automático, medición automática y visualización automática compuestos por chips integrados y algunos circuitos periféricos. Los sistemas y equipos digitales se han utilizado ampliamente en diversos campos y la velocidad de actualización cambia cada día que pasa.
En una amplia gama de campos de aplicación de los sistemas electrónicos, los circuitos digitales que procesan información discreta se pueden encontrar en todas partes. Las tecnologías digitales se utilizan en el diseño de hornos microondas y televisores de consumo, sistemas avanzados de control industrial, sistemas de comunicaciones espaciales, sistemas de radar de control de tráfico, sistemas de emergencia hospitalarios y más. Con el desarrollo de la fabricación de circuitos digitales, los diseñadores de sistemas pueden implementar más funciones en un espacio más pequeño, mejorando así la confiabilidad y velocidad del sistema.
El medidor de frecuencia digital es un instrumento de medición indispensable en los sistemas modernos de equipos de medición de comunicaciones. No solo requiere que el circuito genere señales con una frecuencia precisa y alta estabilidad, sino que también requiere que la frecuencia se pueda cambiar fácilmente.
Los principales métodos de implementación de los frecuencímetros digitales son directo, sincronizado en fase, digital directo e híbrido.
Las ventajas del método directo son la velocidad rápida y el bajo ruido de fase, pero tiene una estructura compleja y muchas derivaciones, y generalmente solo se usa para radar terrestre.
Las ventajas del bloqueo de fase son el control automático de la sincronización de fases, la alta frecuencia de producción, el bajo consumo de energía y la fácil implementación de serialización, miniaturización, modularización e ingeniería.
Las ventajas de la digitalización directa son la estabilidad del circuito, la alta precisión y la facilidad de serialización, miniaturización, modularización e ingeniería.
Con el desarrollo de medidores de frecuencia digitales con bloqueo de fase de un solo chip, el bloqueo de fase y la digitalización se pueden serializar, miniaturizar, modularizar y diseñar fácilmente, y su rendimiento es cada vez mejor. Poco a poco se han convertido en los dos frecuencímetros digitales más típicos y utilizados.
1.2 Antecedentes de la investigación y principal importancia de la investigación de este tema
El frecuencímetro digital es un instrumento de medición indispensable en los campos de las computadoras, equipos de comunicación, audio y video. , y está estrechamente relacionado con muchos esquemas de medición y resultados de parámetros eléctricos, por lo que la medición de frecuencia es más importante. En los circuitos digitales, los contadores de frecuencia son circuitos secuenciales y están compuestos principalmente por flip-flops con funciones de memoria. Ha sido ampliamente utilizado en computadoras y diversos instrumentos digitales. Entre los productos de circuitos CMOS, el frecuencímetro es el producto con mayor uso y mayor variedad.
Este proyecto utiliza un medidor de frecuencia digital directo con un principio de diseño simple y una implementación completa del circuito de hardware. El circuito es estable y altamente preciso, lo que acorta en gran medida el ciclo de producción.
1.3 Contenido principal de investigación de este tema
Este artículo utiliza circuitos digitales para fabricar un medidor de frecuencia digital de 1 Hz-1 MHz y utiliza un tubo digital para mostrar la frecuencia requerida. El medidor de frecuencia digital se compone principalmente de cuatro partes: circuito de base de tiempo, circuito de puerta, circuito de control lógico y circuito de conteo, decodificación y visualización controlable. El diagrama de bloques esquemático se muestra en la Figura 1-1:
Figura 1-1 diagrama de bloques esquemático