近年来，随着电子信息产业的快速蓬勃发展，频率信号测量已广泛应用于各个领域。然而，以往使用逻辑电路和时序电路设计的频率计存在一些局限性，如测量范围较小且运行速度较慢。为了克服这些问题，基于
单片机的
频率测量电路应运而生。
首先，我们介绍了基于单片机的频率测量电路的工作原理。该电路通过放大器对待测频率信号进行放大和处理，然后将脉冲信号进行形状调整和分频处理。接下来，通过单片机控制通道选择器选择所需测量频率，并将选定的频率信号输入单片机。最后，单片机处理器基于标准频率信号对待测信号的频率进行测量。
其次，我们来看一下频率测量电路的
硬件设计。该设计主要包括单片机、放大器整形电路、分频电路和显示电路。作为典型的 MCS-51 系列单片机，AT89C51 单片机因其卓越性能而得到广泛应用。与传统存储器不同，它采用闪存作为程序内存，使程序编写更加方便。此外，AT89C51 单片机还具有小尺寸、强大功能和高性价比的优势。它包含8KB的只读存储器和256B的RAM，拥有32个I/O接口线、3个16位定时/计数器以及片上振荡器和时钟电路。由于其与SA4828的完全兼容性，它可以直接连接到SA4828。因此，选择AT89C51单片机作为频率测量电路的控制核心是满足频率测量需求的理想选择。
在基于单片机的测频电路设计中，放大器整形电路采用了3DG100、74LS00和2N3904等高频晶体管组成。这些晶体管通过放大输入频率信号（如三角波、方波和正弦波），并经过触发器整形处理，输出矩形脉冲信号。这些放大器和整形电路的设计确保了信号的有效处理和准确测量。
另外，在频率测量电路的硬件设计中，分频模块用于扩大测量范围并减少误差。本设计选用的74LS161分频器和JK触发器进行分频处理，以满足单一产品频率测量和系统误差引起的频率测量要求。
最后，动态显示部分采用了四位共阳极数码管来展示测得的频率值。为了确保清晰而明亮的显示效果，我们使用了4个PNP晶体管进行驱动。并且，在为了方便观察和调试频率值，设计中还加入了74LS246数码管驱动器。频率显示采用8位电子管，而动态显示则使用了共阳极电子管74LS246。
通过这样一种不同的表达风格，重新呈现了相同内容的段落。
3. 频率测量电路软件模块设计
3.1 模块化设计方法
为了实现频率测量电路系统的软件设计，我们采用了模块化设计方法。整个测频系统由初始化模块、信号测频模块、量程转换模块和量值显示模块组成。系统主程序的流程图如下所示（见图2）。在基于单片机的频率测量电路中，需要在每次测量前后对系统进行初始化。初始化过程主要是在单片机内部设置定时/计数器以及工作寄存器等控制单元的工作模式。
当系统开始测量频率时，单片机对寄存器进行计数，并对测量到的频率信号进行计数。然后判断被测试频率信号的有效位是否满足要求。如果不满足要求，则继续测量直到满足要求，并将测量得到的频率值输出到电路显示模块。此外，测频电路系统首先对高频信号进行分频处理，然后利用单片机对频率信号进行技术测量。对于低频信号，则无需进行分频处理，可以直接进行频率信号测量。这样一来，不仅扩大了测频范围，还提高了测频电路的测量精度。
3.2 中断服务子程序设计
在频率测量电路中，我们使用单片机定时器的定时状态来设计中断服务子程序。具体而言，我们将定时器设置为每50毫秒触发一次中断。当中断时间达到约1秒时，单片机会产生一个标准信号，并启动T0定时器进行计数。通过统计频率信号数，我们可以得到测量频率值，即定时器的统计数字与频率分频系数的乘积。下图展示了频率测量电路中断服务子程序的流程（见图3）。
结论
随着科学技术的不断进步，频率测量在各个领域得到了广泛应用。单片机作为一种被广泛采用的控制设备，具有功能强大且价格低廉的优点。本文介绍了基于单片机控制的频率测量电路，通过放大器整形模块处理测量信号，利用分频模块对频率信号进行分频，然后利用数字显示电路展示频率测量结果。这样实现了数字化的频率测量，具备智能和自动化的特点。所设计的基于单片机的频率测量电路结构简单、稳定性好、可靠性高、测量精度高、测量范围宽、响应速度快、使用方便和灵活等特点。
