近年来，随着电子信息产业的快速发展，频率信号测量在各个领域的应用越来越广泛。然而，以往由逻辑电路和时序电路设计的频率计一般测量的频率范围较小，运行速度较慢。基于单片机的频率测量电路的方法介绍了就是被测频率信号通过放大器放大和处理，然后放大脉冲信号的形状和频率分裂，最后是衡量单片机处理器频率信号。

1 频率测量电路的设计原理

频率测量电路设计原则。第一个频率信号通过放大器放大处理，测量的脉冲信号放大整形、分频处理，然后由单片机控制通道选择器选择频率，所选频率信号进入单片机，最后使用单片处理器基于标准频率信号测量点后被测信号的频率。

2 频率测量电路的硬件设计

基于测频电路硬件的单片机设计主要由单片机、放大器整形电路、分频电路和显示电路组成。

AT89C51 单片机是典型的 MCS-51 系列单片机，由于其优异的性能得到了广泛的应用。首先，程序写起来比较方便，这是因为单片机程序内存采用闪存。其次，芯片尺寸更小，整体电路尺寸更小，功能更强大，性价比更高。该芯片包含 8kB 的准备写入只读存储器和 256B ram， 32 条 I/O 接口线，3 条 16 位定时 / 定时器，片上振荡器和时钟电路。同时，8 位单片机的总线结构可以与 SA4828 完全兼容并直接连接。以 AT89C51 单片机作为频率测量电路的控制核心，可以满足频率测量的要求。单片机可以采集测量信号，选择不同的频率输入，提供标准的测量信号，测量脉冲数，计算出测量信号的频率。因此，本设计基于 AT89C51 单片机的频率测量电路。

在基于单片机的测频电路设计中，放大器整形电路由 3DG100、74LS00、2N3904 等高频晶体管组成。该放大器由晶体管和其他电子元件组成，放大输入频率信号，包括三角波、方波和正弦波。放大后，通过触发器整形对输出波形频率信号进行处理，输出矩形脉冲信号。放大成形电路图如图 1 所示。

在设计基于单片机的频率测量电路、分频模块主要用于扩大测量范围的频率测量电路，并进行分频处理收集被测频率信号，这有利于单一产品的频率测量机，也可以减少误差引起的系统测量频率。由于本设计选用的单片机型号为 AT89C51，故测频电路设计采用 74LS161 分频 16，JK 触发器 512 分频设计。

在基于单片机的显示模块电路的测频电路设计中，显示电路的动态显示部分采用四位共阳极数码管。为了保证频率值的显示清晰明亮，我们使用了 4 个 PNP 晶体管进行驱动，便于观察和测量。为了保证数码管显示清晰的数值，本设计增加了 74L246 来驱动数码管，方便了频率值的测量和调试。频率显示采用 8 位电子管，动态显示采用共阳极电子管 74LS246。