在测周法中,标准频率信号fs2由8051的内部定时结构产生,f s2恒为fc/12,因此,在给定ε0为0.0 1时,fx2既有一定的上限频率,也有一定的下限频率。即:
并由此可见得出:4Hz≤fx1≤10 kHz理论上可以达到无穷大,即fs1可以达到无穷低,因此,fx1可达到无穷小,因此,可以认为测频法的测频范围只有上限频率,没有下限频率。而再 这样,两个频率范围相叠加即可得到该频率计的测频范围:4 Hz≤fx1≤50 MHz。精度可以达到1Hz。从以上分析可以看出,测频法测量的频率覆盖范围较宽,且在高频端的测量精度较高,而在低频段的测量精度较低,同时测量时间较长。测周法测量的频率覆盖范围较窄,在高频段的测量精度较低,在低频段的测量精度较高,测量时间短。因此,测频法适于高频信号的测量,测周法适于较低频信号测量。
8051可用软件来控制定时器/计数器的工作方式,以实现测频法与测周法的动态切换。对宽频带、高速度的频率测量,可采用软件切换测量方法来提高测量精度与测量速度。其测频电路如图2所示。
3、 软件设计
由图2所示的测频电路可知,波形经过施密特触发器74LS132后,再经整形放大后即可变成方波,然后利用8051的定时器/计数器T0给定定时时间为10 ms,再利用8051的定时器/计数器T1作计数器,累计10 ms时间里所经过施密特触发器74LS132的方波信号。当T0定时满10 ms时,T0向CPU发出中断信号以申请中断,并进行频率测量。假设所设定的中介频率为l00/10 ms=l00×100=10000 Hz=10 kHz,冈为fx=N/T,所以,可以将假定给定数值100与Tl进行比较,再将Tl计数器里所计的数值与给定的数值进行比较。由于在用测频法测量频率时,较小频率的误差较大(±l误差)。所以,这里用l0 kHz作为中间频率,其±1误差为9.9 kHz和1 0.1 kHz,误差率为1%,可见该误差不是很大,还可以接受。