上海羊羽卓进出口贸易有限公司51单片机项目（2）--基于51单片机的频率计仿真
本设计实现的功能：实现对正弦信号的频率测量，并用一个按键控制对频率的读取。当按键按下时，测量频率并且将其显示在LCD1602屏幕上。测频范围是1-100KHZ。
整体原理图如下：
频率测量的基本方法为 :测频法、测周法、测频与测周结合的方法。我这次的设计采用的是测频法。由于是对正弦信号的测量，所以要对正弦信号整形。因为单片机的管脚所能识别的高电平为3.3V左右。波形整形我所采用的方案是用一个运放构成一个电压比较器，电压比较的反向输入端接地，正向输入端接正弦信号，那么这个输入正弦信号经过电压比较器之后，就会输出同频率的方波信号。整形的波形如下所示：
硬件上的准备工作完成之后，接下来就是软件程序的编写了。测频的思路是：使用外部中断，记录输入脉冲的个数。然后在用一个定时器，读取一段时间内的脉冲个数。通过脉冲个数和产生脉冲所花费的时间，就可以计算出频率了。
部分代码如下：
首先配置定时器的中断时间为50ms，通过在定时器的中断服务函数中对变量t++，当t加到20的时候，说明时间已经过去了1S。此时读取外部中断中的count量，也就是1S内记录到的脉冲个数，所得到的就是外部脉冲的频率了。
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单片机的3种时钟电路设计方案，工程师，你是在用哪1种？
工程师在开发一个电路系统，往往会需要用到中央处理器，比如单片机，FPGA，或者DSP等等，当然一些简单的纯硬件电路项目方案例外，如充电器，热水壶等等；
电路系统
作为单片机研发设计的项目，它的最小电路工作系统包含电源电路，复位电路，时钟频率电路；其中电源电路与复位电路，相信工程师都非常容易理解与设计；然而时钟频率电路，由于不同的开发项目功能需求不一样，设计的方案选择也不尽相同，很难得到有效的统一设计；比如：
A项目对研发成本要求较严格，功能较简单；B项目电路系统需要与外界电路系统完成串口通信，通信数据要求不能出错；C项目包含一个时钟万年历功能，时间要求不能间断而且精度要求高；万年历时钟电路板
针对单片机的时钟频率电路，工程师依据不同的项目要求去设计与选择匹配的方案；具体的选择方案包含三类
第一类：外部晶振方案
所谓外部晶振方案，是指在单片机的时钟引脚X1与X2外部连接一个晶振；
单片机外部晶振图
采用这种设计方案
优点 ：时钟频率精度高，稳定性能好；对于一些数据处理能力要求较高的项目，尤其是多个电路系统彼此需要信息通讯，如包含USB通讯，CAN通讯的项目，选用外部晶振的方案较多缺点 ：由于增加了外部晶振，所以研发的BOM表元器件成本增加扩大了；第二类：内部晶振方案
所谓内部晶振方案，是指单片机利用内部集成的RC振荡电路产生的时钟频率；
单片机内部晶振图
采用这种设计方案
优点： 省去外部晶振，工程师可以有效的节约研发BOM元器件成本；缺点： RC振荡电路产生的时钟频率精度比较低，误差较大，容易引起一些高频率通信的数据交互错误；第三类：时钟芯片方案
所谓时钟芯片方案，是指在单片机外部加入一个专门处理时钟的时钟芯片，用来给单片机提供精准的时钟信号；比如美信的DS1338这个型号时钟芯片
单片机与时钟芯片电路
关于时钟芯片的一些电路特性，以美信的DS1338型号为例说明
DS1338时钟芯片
1，供电 ：
时钟芯片的供电电源包含两个部分
其一，VCC供电，是指电路项目系统的电源，同时也是单片机的电源
其二，Vbat供电，是指电池供电的电源，由于某种原因在VCC供电突然失去的条件下，时钟芯片自动启用Vbat电池电源，用以保持时钟芯片内部的时钟信号处理，不必因为电路系统电源VCC断电而失去电路工作；
2，功能 ：
时钟芯片内部集成时间的“秒”“分”“时”“日”“周”“月”和“年”详细信息计时电路功能，通过IIC通信方式将时间的信息发送至单片机，单片机即可获得高精度的时钟信息；
万年历时钟
3，接口 ：
时钟芯片与单片机的接口是IIC通信接口，此接口方式为串口通信，工程师开发设计较为简单，容易实现电路功能；
4，精度 ：
精度，是指时钟芯片在正常工作条件下产生的时钟误差；例如美信的DS1338时钟芯片精度控制在10 PPM，换算成一天24小时误差精度在0.8秒左右；
5，应用 ：
时钟芯片，一般用来处理精确计算时间的电路项目，如时间万年历；
采用时钟芯片这个设计方案
优点：精度高，误差小；适用于一些要求较高的电路项目缺点：电路设计复杂，工程师开发难度较高，研发BOM元器件成本高高精度电路项目
当然这三个方案都是针对一些工业与民用领域，如果涉及到航空航天应用领域，比如卫星导航与遥感测量等，则需要选择更高精度的时钟频率电路，如原子钟方案；
综合上述，针对这三类设计方案，目前工程师使用较多的是第二类内部晶振方案，因为此方案能满足绝大多数的单片机电路项目要求，而且研发设计成本最优； 这就是单片机常用的3种电路设计方案，不知工程师，你是在用哪1种方案？
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