说明：1、学院、专业、年级均填全称，如：光电工程学院、测控技术、2003。
远程电源管理2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。
目录
摘要 (1)
1、系统设计思路概述及芯片选择 (1)
1.1系统设计方案 (1)
1.2硬件选择 (2)
2、各功能模块的设计及原理 (2)
2.2LCD显示器模块 (4)
2.2.1各个管脚的功能 (4)
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2.2.2显示原理 (4)
2.3.1 51单片机中定时器的工作原理 (5)
2.3.2方波频率的发生原理 (5)
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2.4频率检测模块原理 (5)
2.5频率扰动模块 (6)
2.6频率矫正模块 (6)
3、软件设计 (7)
3.1主程序流程图 (7)
3.2键盘程序流程图 (7)
3.3T0中断程序流程图 (8)
3.4方波检测模块流程图 (9)
3.5LCD显示流程图 (10)
4、硬件接口及连线 (10)
5、人员分工 (11)
6、心得体会 (11)
7、附录 (11)
1、组员个人心得体会 (11)
2、程序清单： (11)
摘要
本文主要介绍基于单片机的方波信号发生器频率漂移及跟踪控制。其主要实现的功能包括单片机产生定频率方波信号，方波频率的检测，方波频率的增减以及根据检测信号调整方波频率。方波频率产生主要运用51单片机的定时中断功能实现，即通过利用定时器计时不断调整输出引脚高低电平的变化；
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对给定频率的实时跟踪控制主要通过利用定时器计时，检测方波频率，然后将所得频率送至LCD显示；方波频率的增减以及检测信号则通过计时初值的改变实现。PID控制器对数字信号的控制在实现形式上更为灵活，且能很好的完成控制任务，达到了预期的设计目标。
1、系统设计思路概述及芯片选择
1.1系统设计方案
图1.1.1系统框图
各模块作用：
1）频率设定模块：可以设定任意方波频率。
2）方波发生模块：设定频率后，产生一个与设定方波频率一致的方波。
3）频率扰动模块：即通过键盘按键的按下来达到改变方波原有频率的一个外界扰动。
4）频率检测模块：通过采样以及相关程序，实时检测方波的频率。
5）频率显示模块：通过频率检测模块的实时检测功能，将检测到的数据实时送往LCD显示出相应的数值。
6）频率校正模块：在外界有按键按下的情况，对频率进行校正，校正后的值应为给定频率的数值。
1.2硬件选择
1）SST89E554RC单片机
2）图形液晶显示器AMPIRE128×64水磨片
3）TD-NMC+系统51教学实验平台
2、各功能模块的设计及原理
2.1键盘模块
2.1.1键盘的工作原理
键盘在此作为系统的一个频率漂移的输入设备。设计中采用的是4×4矩阵键盘。其行线、列线分别连接到按键开关的两端，列线通过上拉电阻接到+5v上。无键按下时，列线处于高电平状态；当有键按下时，行列线导通，列线电平将由与它相连的行线电平决定，将行线、列线信号配合起来作适当处理，可唯一确定闭合键所在位置。
1）按键识别
国画调盘按键识别最常用的方法是行扫描法，其基本思想是：
第一步，行开放，判断键盘中是否有键按下。将全部行线0-3置为低电平，然后检测列线状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键按下，且闭合的
键就在低电平列线与4根行线交叉处的4个按键之中。若有列线均为高电平，则键盘中无键按下。
第二步，逐行扫描，判断闭合键所在的确切位置。在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将线置为低电平，即在某根线为低电平时，其他行线为高电平。检测各列线的电平状态，若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。
2）键盘的编码
在识别到按键的具体位置后，需要进一步知道它是什么键，以便让系统转移到该按键的处理程序中执行相应功能。因此需要对该键盘上的各个按键进行编码，让编码与按键一一对应，这个编码称为键特征值。
其具体方法是把扫描各按键按下时的行线状态作为高四位输入，列线作为低四位输出，拼成一个字节，这样可以形成唯一确定按键的编码。再根据特征值查表得到键代号；判断闭合键是否释放，如果没有释放则继续等待，如果释放就根据键代号转去执行该键的处理程序。
图2.1.1 4×4矩阵键盘
3）键盘的延时去抖动
由于51单片机的运算速度远高于人按下机械键盘的速度，所以为了防止错误输入选择信号，键盘需要去抖动。本设计方案中采用了延时去抖动和键盘释放有效两种方式共同消除抖动，确保了键盘输入更为精准。
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