久久久久久久999_99精品久久精品一区二区爱城_成人欧美一区二区三区在线播放_国产精品日本一区二区不卡视频_国产午夜视频_欧美精品在线观看免费

標題: PIC16F18877單片機頻率計設計 Proteus仿真程序 [打印本頁]

作者: nullllllllllll 時間: 2025-6-28 12:09
標題: PIC16F18877單片機頻率計設計 Proteus仿真程序
一、設計功能與技術指標
1.1 設計目標

本項目旨在基于 PIC16F18877 單片機，設計并實現一個單片機頻率測量儀（頻率計）。該系統可通過捕捉外部輸入的方波信號，統計單位時間內脈沖數，并在 LCD1602 顯示屏上以 Hz 為單位實時顯示被測信號的頻率值。系統采用軟件定時+硬件捕捉的組合方式，兼顧響應速度和測量精度，適用于中低頻率信號的測量需求。

1.2 系統功能

具備 10 Hz ~ 10 kHz 范圍的方波信號頻率測量能力；

采用 CCP1 模塊的上升沿捕捉方式進行脈沖統計；

利用定時器 TMR1 提供精確的時間基準（1s 周期）；

通過 LCD1602 實時顯示頻率值；

支持頻率范圍異常判斷與錯誤提示顯示（Err Out）；

測頻結果刷新周期為 1 秒，可連續穩定工作；

支持中斷方式工作，系統實時性強，資源占用低。

1.3 關鍵技術指標

關鍵技術指標如下：

表 1 頻率計關鍵技術指標及詳細說明

指標名稱	參數說明
測量信號類型	方波、TTL 電平信號（0V-5V）
測量范圍	10 Hz ~ 10.00 kHz
分辨率	1 Hz（基于單位時間內計數法）
顯示方式	LCD1602 液晶屏，5 位十進制頻率數字 + 單位“Hz”
刷新周期	1 秒
測量誤差	±1 Hz（不考慮輸入信號抖動與干擾）
捕捉方式	CCP1 模塊上升沿捕捉，中斷響應計數
時間基準	定時器 TMR1，周期 5ms，累計 200 次構成 1 秒
錯誤處理機制	若頻率 <10Hz 或 >10kHz，LCD 顯示“Err Out”

1.4 技術實現說明

1. 使用內部時鐘頻率為 16 MHz，TMR1 工作在 Fosc/4（即 4MHz）下；

2. TMR1 每次計時 5ms，共 200 次形成 1 秒時間基準；

3. CCP1 模塊配置為捕捉模式，每次接收到一個上升沿即觸發中斷，累計脈沖數；

4. 將 1 秒內捕獲的脈沖數即視為頻率值（單位：Hz）；

5. 所得頻率值由主循環中定時調用的LCD1602 模塊進行顯示刷新；

6. 若頻率值超出設定量程，系統通過設定頻率為0xFFFF 觸發 LCD 顯示“Err Out”，提示用戶超出測量范圍。

二、設計思路

本系統以 PIC16F18877 單片機為核心，結合其 CCP 捕捉模塊、TMR1 定時器和 LCD1602 顯示模塊，構建一個高精度、低復雜度、易實現的數字頻率計系統。系統通過在1秒時間基準內統計外部輸入脈沖信號的個數，從而直接計算出信號頻率。

2.1 整體架構

系統主要由以下三個核心模塊組成：

信號輸入捕捉模塊：使用 CCP1 模塊捕捉輸入方波的上升沿；

時間基準模塊：采用 TMR1 定時器，每 5ms 計時一次，200 次構成 1 秒；

數據顯示模塊：通過 LCD1602 顯示測得頻率，若超限則顯示錯誤信息。

2.2 硬件設計思路

硬件設計基于Proteus平臺完成，采用最小系統電路結構實現：

2.2.1 PIC16F18877 單片機最小系統

時鐘：外部晶振 16MHz（配置為 Fosc/4 模式）；

電源：+5V 供電，帶電容濾波；

IO資源分配如下：RC2 作為CCP1捕捉輸入（頻率信號）端口，RD0–RD7是LCD1602數據口，RA3–RA5接LCD1602 控制引腳：EN、RW、RS。

2.2.2 輸入信號模擬

使用仿真器提供的信號源模塊生成 10Hz~10kHz 的方波信號輸入至 RC2；

2.3 軟件設計思路

系統軟件基于 C 語言編寫，采用中斷驅動機制，軟件總體流程圖如下：

圖 1 軟件總體流程圖

2.3.1 核心代碼說明

關鍵初始化配置如下：

CCP1PPS =0x12; // 將RC2設置為CCP1輸入

CCP1CON =0x85; // CCP1上升沿捕捉

CCPTMRS0 =0x01; // 將TMR1作為CCP1的時鐘源

T1CLK =0x01; // Fosc/4為TMR1時鐘，周期 = 1us

TMR1H = (65536-20000)/256;

TMR1L =(65536-20000)%256;

TMR1IE = 1; // 開啟TMR1中斷

中斷服務程序如下：

void__interrupt() ISR(void)

{

if(CCP1IF) {

CCP1IF = 0;

pulse++;

}

if(TMR1IF) {

TMR1IF = 0;

counter++;

if(counter == 200) {

counter = 0;

if(pulse < 10 || pulse >10000)

k = 0xFFFF; // 標記為錯誤

else

k = pulse;

pulse = 0;

}

LCD顯示更新：

if (k == 0xFFFF){

LCD1602cmd(0x80); // 顯示首行

LCD1602Write('E'); LCD1602Write('r');LCD1602Write('r');

LCD1602Write(' '); LCD1602Write('O');LCD1602Write('u');

LCD1602Write('t');

} else {

顯示頻率數值（5位）

}

Proteus仿真程序:

頻率計.7z (27.07 KB, 下載次數: 0)

歡迎光臨 (http://www.zg4o1577.cn/bbs/)