頻率定義為每秒的周期數。它也可以定義為總時間“T”的倒數。在本項目中，我們將計算進入8051微控制器端口3.5的脈沖數，并將其顯示在16 * 2 LCD顯示屏上。所以基本上我們測量了8051端口3.5的信號頻率。這里我們使用了AT89S528051芯片，在非穩(wěn)定模式下使用555 IC來生成采樣脈沖進行演示。

所需組件：

8051 微控制器 （AT89S52）

16*2液晶顯示屏

頻率源（555 定時器）

電位計

連接線

電路圖：

使用 8051 定時器測量頻率：

8051微控制器是一款8位微控制器，具有128字節(jié)的片上RAM，4K字節(jié)的片上ROM，兩個定時器，一個串行端口和四個8位端口。8052微控制器是微控制器的擴展。要將端口 3.5 配置為計數器，TMOD 寄存器值設置為 0x51。下圖顯示了TMOD寄存器。

GATE- 設置 GATE時，僅當 INTx 引腳為高電平且 TRx 控制引腳設置為 TRx 控制引腳時，才會使能定時器或計數器。當 GATE 被清除時，只要 TRx 控制位設置為 U，定時器就會啟用。

C / T– 當C / T= 0時，它充當計時器。當 C/T = 1 時，它充當計數器。

M1 和M0表示工作模式。

對于 TMOD = 0x51，定時器1充當計數器，并在模式1（16位）下運行。

16 * 2 LCD用于以赫茲（Hz）顯示信號的頻率。如果您不熟悉 16x2 LCD，請在此處查看有關 16x2 LCD 引腳及其命令的更多信息。另請查看如何將液晶屏與8051連接。

555定時器作為頻率源：
頻率源應產生方波，最大幅度限制為5V，因為8051微控制器的端口無法處理大于5V的電壓。它可以測量的最大頻率為655.35 KHz，因為TH1和TL1寄存器的內存限制（每個8位）。在 100 毫秒內，TH1 和 TL1 最多可容納 65535 個計數。因此，可以測量的最大頻率為 65535 * 10 = 655.35 KHz。

在這個 8051 頻率計項目中，我在非穩(wěn)定模式下使用 555 定時器來產生可變頻率方波。555 IC產生的信號頻率可以通過調整電位計來改變，如本項目結束時給出的視頻所示。

在本項目中，Timer1 （T1） 對進入 8051 微控制器端口 3.5 的脈沖數進行 100 毫秒的計數。計數值將分別存儲在 TH1 和 TL1 寄存器中。為了組合TH1和TL1寄存器的值，使用以下公式。

Pulses = TH1 * (0x100) + TL1
現在，“脈沖”將在 100 毫秒內具有周期數。但信號的頻率定義為每秒的周期數。要將其轉換為頻率，請使用以下公式。

Pulses = Pulses * 10
工作和代碼解釋：
本項目結束時給出了該頻率計的完整 C 程序。代碼被分成有意義的小塊，并在下面解釋。

對于與8051微控制器的16 * 2 LCD接口，我們必須定義16 * 2 LCD連接到8051微控制器的引腳。16*2 LCD 的 RS 引腳連接到 P2.7，16*2 LCD 的 RW 引腳連接到 P2.6，16*2 LCD 的 E 引腳連接到 P2.5。數據引腳連接到 8051 微控制器的端口 0。

sbit rs=P2^7;
sbit rw=P2^6;
sbit en=P2^5;
接下來，我們必須定義一些在程序中使用的函數。延遲功能用于創(chuàng)建指定的時間延遲。Cmdwrt功能用于向16 * 2 LCD顯示器發(fā)送命令。Datawrt功能用于將數據發(fā)送到16 * 2 LCD顯示器。

void delay(unsigned int) ;
void cmdwrt(unsigned char);
void datawrt(unsigned char);
在代碼的這一部分中，我們將命令發(fā)送到 16*2 lcd。清除顯示、遞增光標、強制光標以 1 開頭等命令圣在指定的時間延遲后，線被一一發(fā)送到16 * 2液晶顯示器。

for(i=0;i<5;i++)?
{
cmdwrt (cmd[i]);
delay (1);
}
在代碼的這一部分中，定時器1配置為計數器，操作模式設置為模式1。

定時器0配置為定時器，操作模式設置為模式1。定時器1用于計算脈沖數，定時器0用于產生延時。TH1 和 TL1 值設置為 0，以確保計數從 0 開始。

TMOD=0x51;
TL1=0;
TH1=0;
在代碼的這一部分中，計時器運行 100 毫秒。使用延遲功能生成 100 毫秒的延遲。TR1=1 用于啟動計時器，TR1=0 用于在 100 毫秒后停止計時器。

TR1=1;
delay(100);
TR1=0;
在代碼的這一部分中，將 TH1 和 TL1 寄存器中存在的計數值組合在一起，然后乘以 10 以獲得 1 秒內的總周期數。

Pulses = TH1*(0x100) + TL1;
Pulses = pulses*10;
在代碼的這一部分中，頻率值被轉換為單個字節(jié)，以便于在16 * 2 LCD顯示器上顯示。

d1 = pulses % 10;
s1 = pulses % 100;
s2 = pulses % 1000;
s3 = pulses % 10000;
s4 = pulses % 100000;
d2 = (s1-d1) / 10;
d3 = (s2-s1) / 100;
d4 = (s3-s2) / 1000;
d5 = (s4-s3) / 10000;
d6 = (pulses-s4) / 100000;
在代碼的這一部分中，頻率值的各個數字被轉換為ASCII格式，并顯示在16 * 2 LCD顯示屏上。

If (pulses>=100000)
datawrt ( 0x30 + d6);
if(pulses>=10000)
datawrt( 0x30 + d5);
if(pulses>=1000)
datawrt( 0x30 + d4);
if(pulses>=100)
datawrt( 0x30 + d3);
if(pulses>=10)
datawrt( 0x30 + d2);
datawrt( 0x30 + d1);
在代碼的這一部分中，我們將命令發(fā)送到 16*2 LCD 顯示器。該命令將復制到 8051 微控制器的端口 0。對于命令寫入，RS 設置為低電平。對于寫入操作，RW 設置為低電平。在使能 （E） 引腳上施加高到低脈沖以啟動命令寫入操作。

void cmdwrt (unsigned char x)
{
P0=x;
rs=0;
rw=0;
en=1;
delay(1);
en=0;
}
在代碼的這一部分中，我們將數據發(fā)送到16 * 2 LCD顯示器。數據將復制到 8051 微控制器的端口 0。RS 設置為高電平以進行命令寫入。對于寫入操作，RW 設置為低電平。在使能（E）引腳上施加高到低脈沖以啟動數據寫入操作。

void datawrt (unsigned char y)
{
P0=y;
rs=1;
rw=0;
en=1;
delay(1);
en=0;
}

這就是我們使用8051微控制器測量任何信號頻率的方式。

#include



sbit rs=P2^7;

sbit rw=P2^6;

sbit en=P2^5;



void delay(unsigned int) ;

void cmdwrt(unsigned char);

void datawrt(unsigned char);



void main (void)

{

unsigned long int pulses;

unsigned char i;

unsigned int s1,s2,s3,s4;

unsigned char d1,d2,d3,d4,d5,d6;

unsigned char cmd[]={0x38,0x01,0x06,0x0c,0x82};

unsigned char msg[]={"Freq: "};

unsigned char msg2[]={" Hz"};



for(i=0;i<5;i++)?

{

cmdwrt(cmd[i]);

delay(1);

}



while(1)

{

TMOD=0x51;

TL1=0;

TH1=0;



TR1=1;



delay(100);



TR1=0;



pulses= TH1*256 + TL1;

pulses=pulses*10;



d1=pulses%10;

s1=pulses%100;

s2=pulses%1000;

s3=pulses%10000;

s4=pulses%100000;



d2=(s1-d1)/10;

d3=(s2-s1)/100;

d4=(s3-s2)/1000;

d5=(s4-s3)/10000;

d6=(pulses-s4)/100000;



cmdwrt(0x01);

delay(1);



for(i=0;msg[i]!='';i++)

datawrt(msg[i]);



if(pulses>=100000)

datawrt(0x30+d6);

if(pulses>=10000)

datawrt(0x30+d5);

if(pulses>=1000)

datawrt(0x30+d4);

if(pulses>=100)

datawrt(0x30+d3);

if(pulses>=10)

datawrt(0x30+d2);

datawrt(0x30+d1);



for(i=0;msg2[i]!='';i++)

datawrt(msg2[i]);

delay(1000);

}

}





void cmdwrt (unsigned char x)

{

P0=x;

rs=0;

rw=0;

en=1;

delay(1);

en=0;

}



void datawrt (unsigned char y)

{

P0=y;

rs=1;

rw=0;

en=1;

delay(1);

en=0;

}



void delay(unsigned int z)

{

unsigned int p;

for(p=0;p