Arduino學(xué)習(xí)13-最簡單的Arduino頻率計

ID:114115 · 發(fā)表于 2016-4-18 03:30

想測量一個聲音的頻率或是占空比，但是又沒頻率計？我們可以用一塊arduino去搞定這事情。

需要的材料僅是一塊普通arduino，無需外圍元件。

特性：
1. 可以測量20~20kHz的信號，超過的話誤差越來越大。
2. 誤差大致是±5%。玩玩還行。
3. 輸出的結(jié)果有：頻率，占空比，周期，高電平時間，低電平時間。
4. 只能測量單頻，復(fù)合波形就不行了。

步驟：
1.寫下面程序到arduino里面

/*
Arduino Frequency meter
Ansifa
2013/1/5
*/
int divider[6] = {0, 1, 8, 64, 256, 1024};
int prescaler = 5;
double count = 0;
double middle = 0;
char x = 0;
ISR(TIMER1_OVF_vect)
{
if (prescaler < 4)
{
prescaler++;
}
}
void interrupt()
{
if (!x)
{
count = TCNT1;
TCNT1 = 0x000;
TCCR1B = prescaler;
attachInterrupt(0, interrupt, FALLING);
}
else
{
middle = TCNT1;
attachInterrupt(0, interrupt, RISING);
}
x = ~x;
}
void setup()
{
Serial.begin(57600);
TIMSK1 = 0x01;
TCCR1A = 0x00;
attachInterrupt(0, interrupt, RISING);
}
void loop()
{
Serial.print("Freq: ");
Serial.print(16000000.0 / divider[prescaler] / count);
Serial.print(" Hz Duty: ");
Serial.print(middle / count * 100);
Serial.print(" % Period: ");
Serial.print(0.0000625 * divider[prescaler]*count);
Serial.print(" ms H-time: ");
Serial.print(0.0000625 * divider[prescaler]*middle);
Serial.print(" ms L-time: ");
Serial.print(0.0000625 * divider[prescaler]*(count - middle));
Serial.println(" ms");
if (prescaler > 1)
{
prescaler--;
delay(200);
}
delay(100);
}

復(fù)制代碼

2. 將你的信號從D2和GND引腳輸入。由于沒有經(jīng)過任何放大處理，信號必須滿足開關(guān)arduino引腳的電平值，就是最好可以有0-5v的振幅。。

電路圖太簡單

3. 打開串口監(jiān)視器，調(diào)波特率到57600，即可看到結(jié)果。因為沒有任何防干擾措施，出現(xiàn)偏差特別大的結(jié)果請自行忽略。

4. 如果你愿意的話，也可以擴(kuò)展一下這個電路的性能：
* 振幅不夠的話，可以使用運放或者三極管進(jìn)行預(yù)放大；
* 測量頻率不夠高，可以使用74HEF4060進(jìn)行分頻。74HEF4060可以支持高達(dá)2^14=16384級分頻，理論可以將量程提高16384倍。但是由于74HEF4060性能限制，可以將輸入頻率提高到20MHz。但是分頻之后就只能看到頻率，而測不到波形的占空比了。并且注意不要使用CD4060，那是低速版本。

問題解答：
請教
1）這個interrupt函數(shù)用的是遞歸嗎？

2）TCNT1 = 0x000;
  TCCR1B = prescaler;
  TIMSK1 = 0x01;
TCCR1A = 0x00;

這幾句話分別代表什么意思呢？
是定義時鐘的寄存器？
這幾句

答：
我就是懶得解釋才刪掉所有注釋的。。。

1）這個interrupt函數(shù)用的是遞歸嗎？

不是，因為沒有調(diào)用，attachInterrupt只是設(shè)置上升觸發(fā)中斷還是下降觸發(fā)，因為輸入波形上升下降是輪流發(fā)生的，所以設(shè)置一個檢測完一種立即換另外一個，x就是不斷在換。

2）TCNT1 = 0x000;
  TCCR1B = prescaler;
  TIMSK1 = 0x01;
TCCR1A = 0x00;

這幾句話分別代表什么意思呢？
是定義時鐘的寄存器？

這幾句都是寄存器，TCNT1存著計數(shù)器當(dāng)前值，就是計次結(jié)果；TCCR1B預(yù)分頻器，調(diào)整量程；TIMSK1允許計數(shù)器1溢出中斷；TCCR1A是其他零碎的。。。請參看http://wenku.baidu.com/view/ec6961f09e3143323968931b.html

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