课程综合实验总结报告（中文题目，黑体三号）
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院系：XXXXXXX 专业：XXXXX 姓名：XX 学号：XXXXXXXX
1.实验名称：测速测频仪设计实验
2.实验内容与要求
(1)通过NE555电路产生基本的脉冲信号，并在数码管上显示脉冲频率。

15%
(2)调节电路中的电位器，改变脉冲信号的频率，当测量的脉冲达到最大
频率或最小频率（最大频率、最小频率可通过键盘进行设置）时，蜂鸣
器给出报警声音。

15%
(3)通过键盘模块，输入所需NE555产生脉冲的频率，在LCD屏上显示相
应的操作界面，并提示电位器应调节的位置，利用单片机的计数器功能，实时测量频率信号，显示在LCD屏上，并根据测量结果与设定值的差异，给出电位器应调节的趋势。

30%
(4)使用直流电机，设计一简易的汽车速度测量系统，可实时在LCD上显
示汽车的速度曲线及当前速度值，电机转速由NE555的脉冲频率控制（两
者正比，比例系数自定义），当车速高于1200rpm时产生超速报警指示
（在LCD屏上闪烁）。

直流电机的测速装置需个人根据提供的码盘和槽
型光耦在实验板上自主搭建。

40%
3.总体结构和硬件设计
2.1 实验使用到的硬件模块与组成框图
实验用到的硬件模块有：mcu为STC90C516RD+单片机控制模块，NE555
脉冲发生器，矩阵键盘，数码管显示，蜂鸣器，直流电机及其驱动模块，LCD显示模块等。

其组成框图如下：
图1 硬件模块组成框图
2.2 相关硬件模块的功能和作用
(1)mcu控制模块：对外部模块其控制作用以及对数据进行处理。

(2)矩阵键盘：mcu通过读取其键值对其他模块进行控制，这是一个外部
控制信号输入模块。

(3)数码管：静态或动态显示数字或部分字母。

(4)NE555脉冲发生器：脉冲信号发生模块，通过调节可变电阻器可调节
脉冲频率以及小幅调整占空比。

(5)蜂鸣器：在一定频率脉冲控制下可以鸣响，这里作为警报信号。

(6)直流电机驱动：输入PWM波，输出一定功率的频率、占空比不变的
脉冲驱动直流电机匀速转动。

这里为了获得占空比可调且调节范围大的PWM波，是用mcu内部产生方波信号的，由于驱动能力不足，所以用ULN2003A芯片进行功率放大以驱动直流电机。

(7)LCD显示：实现显示汉字、字母、数字的显示，以及画图功能。

4.软件流程和模块设计
4.1程序流程
(1)主函数流程图如下所示
图 2 主函数流程图（左边为前两小题的，有图左边为第三小题，右边为第四
小题，其中三四题的流程图前面部分相同）
中断函数：前三小题用到的中断为定时器0和定时器1，定时器0为16位计数器，定时器1为计数器。

第四小题还用到了定时器2和外部中断0，在定时器二为16位计数器用于产生方波信号，外部中断0下降沿触发，用于速度计数。

4.2主要子程序或函数
定时器及中断初始化:TIMER_Configuration()，数码管显
示：DigDisplay()和中断函数，LCD显示函数及键盘扫描
函数如下图：
图3 主要函数主要函数或程序：
图4 前两小题的主要程序
图5 第小题三题主要程序
图6 第四小题主要程序
图7 图3所示函数的具体程序5.结果与讨论
结果如下图所示：
图8 前两小题结果
当频率达到或小于38或者大于等于3150时蜂鸣器报警，这样设置频率的原因是由于按原理图的计算结果最大最小值分别为35.7和3606，实测发现最小值有时会小于计算值，最大值一般到不了计算值，这个可能是由测频方式差生的误差导致的，在低频时应该换用测周期法以保证结果较为准确。

第三小题结果如下：
图9 第三小题结果
这里通过键盘设定频率，通过实践觉得在这里如果改用中断扫描法应该更好，因为显示函数后面一般都有延时函数，这样的话键盘可能响应不及时，还有就是这里对要调整的位置，是直接给出变阻器应调到的阻值，如果能用位置表示更好，但是觉得这两者在这里都不具备很好的实际操作意义。

第四小题结果如下
图10 第四小题结果
在这里实际上在正常情况接上直流电机时下整个屏幕会显得有些与正常情况下亮度不足，这是由于这里直接利用实验板上的ULN2003A对mcu输出方波做功率放大导致LCD的功率不足，这里应该改用外接直流电机驱动电路更好。

并且这里的曲线图画的不是很好，不能很准确反应当方波占空比改变，速度变化是的情况，应当做更细化的显示和插值处理。

6.收获与体会及建议。