本實(shí)用新型屬于儀器儀表領(lǐng)域，尤其涉及一種基于STM32的多功能數(shù)字頻率計(jì)。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)電子信息專(zhuān)業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)電子技術(shù)的要求越來(lái)越高，尤其體現(xiàn)在儀器儀表類(lèi)，在電子技術(shù)實(shí)踐過(guò)程中，我們經(jīng)常要對(duì)某個(gè)信號(hào)的頻率進(jìn)行測(cè)量，從而分析處理該信號(hào)，一般示波器的精度較低，且體型較大，不易攜帶，為解決以上問(wèn)題，本實(shí)用新型是基于高精度的多功能數(shù)字頻率計(jì)，便攜易帶，非常適合實(shí)驗(yàn)教學(xué)及一般的工程應(yīng)用，隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)電子產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，經(jīng)濟(jì)、精準(zhǔn)、便攜將成為人們對(duì)電子產(chǎn)品的首要要求，傳統(tǒng)的數(shù)字頻率計(jì)必將被基于MCU技術(shù)的多功能數(shù)字頻率計(jì)所替代。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有的精度較低，且體型較大，不易攜帶的技術(shù)問(wèn)題而提供一種基于STM32的多功能數(shù)字頻率計(jì)。

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

該基于STM32的多功能數(shù)字頻率計(jì)包括：

用于放大微弱信號(hào)及對(duì)多種波形整形的信號(hào)調(diào)理單元(具體硬件實(shí)現(xiàn)如下，采用THS3001作為放大模塊，采用TLV3501作為比較模塊，用于波形整形，放大模塊輸出端與比較模塊輸入端通過(guò)有線直接相連，整個(gè)信號(hào)調(diào)理單元輸出端與頻率測(cè)量單元輸入端通過(guò)有線直接相連)；

用于測(cè)量信號(hào)頻率的頻率測(cè)量單元(頻率測(cè)量單元包含低頻測(cè)量及高頻測(cè)量，頻率測(cè)量單元輸出端與微控制器輸入端通過(guò)有線直接相連)；

用于儲(chǔ)存信號(hào)的峰值并進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量的峰值檢波單元；(峰值檢波波單元，具體硬件實(shí)現(xiàn)為二極管及電解電容，二極管用來(lái)檢波，電容用來(lái)存儲(chǔ)峰值，二極管型號(hào)為1N4017，電容型號(hào)為0.1uf、100uf。二極管和電容通過(guò)有線直接相連)

用于給信號(hào)調(diào)理單元、頻率測(cè)量單元、峰值檢波單元供電的供電單元；(供電單元采用LM7805、LM7905來(lái)實(shí)現(xiàn)供電，供電單元輸出端與信號(hào)調(diào)理單元、頻率測(cè)量單元、峰值檢波單元的輸入端通過(guò)有線直接相連)

分別與信號(hào)調(diào)理單元、頻率測(cè)量單元、峰值檢波單元相連接，用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理的微控制器，微控制器的型號(hào)為STM32F103ZET6；

(微控制器的輸入端與信號(hào)調(diào)理單元、頻率測(cè)量單元、峰值檢波單元的輸出端通過(guò)有線直接相連)

與微控制器相連接，用于顯示信號(hào)測(cè)量結(jié)果的LCD顯示屏。(LCD顯示屏采用的是TFT 2.8寸電阻顯示屏，顯示屏通過(guò)有線與微控制器直接相連)

進(jìn)一步，所述頻率計(jì)的外部安裝有按鍵，按鍵的信號(hào)輸出端與微控制器的輸入端連接。

進(jìn)一步，所述頻率計(jì)的外部安裝有與按鍵對(duì)應(yīng)的檔位指示燈，微控制器的輸出端與檔位指示燈連接。

進(jìn)一步，所述信號(hào)調(diào)理單元包含THS3001放大模塊、TLV3501比較模塊和74LS32施密特整形模塊，THS3001放大模塊的輸出端分別與TLV3501比較模塊和74LS32施密特整形模塊相連接。

進(jìn)一步，所述頻率測(cè)量單元包含低頻頻率計(jì)和高頻頻率計(jì)，TLV3501比較模塊的輸出端與高頻頻率計(jì)相連接，74LS32施密特整形模塊的輸出端與低頻頻率計(jì)相連接。

進(jìn)一步，所述峰值檢波單元包含二極管檢波模塊。

進(jìn)一步，所述供電單元包含LM7805和LM7905線性電源。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：該基于STM32的多功能數(shù)字頻率計(jì)能夠?qū)斎胄盘?hào)的頻率、周期、占空比、峰值進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，把測(cè)量結(jié)果數(shù)字化顯示在LCD上，在輸入信號(hào)100MHZ以下，0.1HZ以上，具有良好的測(cè)頻功能，0.1HZ～20MHZ的小信號(hào)測(cè)量功能，在占空比為10％～90％的情況下可實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量，峰值檢測(cè)范圍為500mv到2.5v之間，精度較高，通過(guò)按鍵可以切換測(cè)量檔位，并伴有檔位指示燈亮滅，解決了市場(chǎng)上測(cè)頻精度低，不便攜帶的缺點(diǎn)，非常適合實(shí)驗(yàn)教學(xué)及工程應(yīng)用；在實(shí)際的工程應(yīng)用中，只需按鍵即可實(shí)現(xiàn)測(cè)量檔位的切換，操作較為簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)儀器的繁瑣的操作過(guò)程，實(shí)用性強(qiáng)，它是將先進(jìn)的模擬技術(shù)，通信技術(shù)，測(cè)量技術(shù)，控制技術(shù)有效的集成運(yùn)用于整個(gè)測(cè)評(píng)系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的精準(zhǔn)性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于STM32的多功能數(shù)字頻率計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于STM32的多功能數(shù)字頻率計(jì)的信號(hào)調(diào)理電路(信號(hào)調(diào)理電路，采用THS3001作為放大模塊，采用TLV3501作為比較模塊，用于波形整形，放大模塊輸出端與比較模塊輸入端通過(guò)有線直接相連)；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于STM32的多功能數(shù)字頻率計(jì)的峰值檢波電路(峰值檢波電路，采用二極管用來(lái)檢波，電容用來(lái)存儲(chǔ)峰值，二極管型號(hào)為1N4017，電容型號(hào)為0.1uf、100uf。二極管和電容通過(guò)有線直接相連)

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于STM32的多功能數(shù)字頻率計(jì)的程序算法流程圖；

圖中：1、信號(hào)調(diào)理單元；2、頻率測(cè)量單元；3、峰值檢波單元；4、供電單元；5、微控制器；6、LCD顯示屏；7、按鍵；8、檔位指示燈；9、THS3001放大模塊；10、TLV3501比較模塊；11、74LS32施密特整形模塊；12、低頻頻率計(jì)；13、高頻頻率計(jì)。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下。

下面結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作詳細(xì)的描述。

該基于STM32的多功能數(shù)字頻率計(jì)包括：

用于放大微弱信號(hào)及對(duì)多種波形整形的信號(hào)調(diào)理單元1；

用于測(cè)量信號(hào)頻率的頻率測(cè)量單元2；

用于儲(chǔ)存信號(hào)的峰值并進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量的峰值檢波單元3；

用于給信號(hào)調(diào)理單元1、頻率測(cè)量單元2、峰值檢波單元3供電的供電單元4；

分別與信號(hào)調(diào)理單元1、頻率測(cè)量單元2、峰值檢波單元3相連接，用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理的微控制器5，微控制器5的型號(hào)為STM32F103ZET6；

與微控制器5相連接，用于顯示信號(hào)測(cè)量結(jié)果的LCD顯示屏6。

進(jìn)一步，所述頻率計(jì)的外部安裝有按鍵7，按鍵7的信號(hào)輸出端與微控制器5的輸入端連接。

進(jìn)一步，所述頻率計(jì)的外部安裝有與按鍵7對(duì)應(yīng)的檔位指示燈8，微控制器5的輸出端與檔位指示燈8連接。

進(jìn)一步，所述信號(hào)調(diào)理單元1包含THS3001放大模塊9、TLV3501比較模塊10和74LS32施密特整形模塊11，THS3001放大模塊9的輸出端分別與TLV3501比較模塊10和74LS32施密特整形模塊11相連接。

進(jìn)一步，所述頻率測(cè)量單元2包含低頻頻率計(jì)12和高頻頻率計(jì)13，TLV3501比較模塊10的輸出端與高頻頻率計(jì)13相連接，74LS32施密特整形模塊11的輸出端與低頻頻率計(jì)12相連接。

進(jìn)一步，所述峰值檢波單元3包含二極管檢波模塊。

進(jìn)一步，所述供電單元4包含LM7805和LM7905線性電源。

下面結(jié)合工作原理對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的描述。

采用的是微控制器5的信號(hào)為STM32F103ZET6，其工作頻率為72MHZ，運(yùn)行速率快，計(jì)數(shù)精準(zhǔn)，它的定時(shí)器資源極其豐富，多達(dá)11個(gè)，同時(shí)具3個(gè)12位ADC，完全可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)頻，信號(hào)調(diào)理單元1包括THS3001放大模塊9、TLV3501比較模塊10和74LS32施密特整形模塊11，頻率測(cè)量單元2包含低頻頻率計(jì)12和高頻頻率計(jì)13，峰值檢波單元3包含二極管檢波電路，待測(cè)信號(hào)輸入時(shí)，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理單元1處理后，微控制器5通過(guò)采集單位時(shí)間內(nèi)的信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)即可計(jì)算當(dāng)前信號(hào)頻率；通過(guò)采集上升沿與下降沿的時(shí)間間隔即可測(cè)量占空比，通過(guò)ADC精準(zhǔn)采樣即可測(cè)量峰值檢波單元3存儲(chǔ)的信號(hào)峰值，測(cè)量檔位的切換需要按鍵7實(shí)現(xiàn)，每個(gè)檔位對(duì)應(yīng)不同的檔位指示燈8，通過(guò)對(duì)信號(hào)的預(yù)判可以選擇調(diào)整頻率測(cè)量單元2的刷新時(shí)間，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)量。

如圖2，THS3001放大模塊9和TLV3501比較模塊10串聯(lián)連接，如圖3，峰值檢波單元3包含的二極管檢波電路與兩個(gè)貼片電容串聯(lián)連接，兩個(gè)貼片電容之間并聯(lián)連接，如圖4，通過(guò)功能檢測(cè)輸入信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)正常時(shí)，進(jìn)行下一級(jí)的處理，將待測(cè)信號(hào)輸入到微控制器5中，通過(guò)頻率測(cè)量單元2、峰值檢波單元3進(jìn)行周期和頻率測(cè)量、峰值檢波和占空比測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果通過(guò)LCD顯示屏6顯示出來(lái)。

以上所述僅是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。