2。2  系统框图

此设计的微处理器使用STC89C52单片机，显示部分使用LCD1602。通过检测整形滤波后的矩形波来算出电力系统的频率。最后通过LCD1602将待测距离显示出来。

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2。3  系统硬件的选择

2。3。1  显示模块

方案一：数码管

组成及原理：LED数码管是由发光二极管组成，常见的有7段和8段。在平面上排成8字形。发广告机理就是使某些点点亮，而另一些段不亮就可以显示0—9，A—F等字形。

方案二：LCD1602

原理：利用液晶经过处理后能改变光线通过方向的特性，达到白底黑字或黑底白字显示的目的。

对于本设计来说。我们需要的不仅仅是显示数字，因为我们需要至少两个数据，因为为了方便我们分辨和方便，还有一个原因就是数码管的使用由于单片机接口少而不能直接使用，需要画驱动电路，这给我们做硬件带来了不必要的麻烦，而且还费材料，因此，我的设计是利用该液晶模块所具有的功能来实现实时数据显示，是通过于单片机相连接，占用管脚少，并通过传感器所采集到是信息提供单片机处理和转化后，发送到液晶LCD1602并显示所采集的信息。

2。3。2  MCU控制电路模块

方案一：使用现场可编程逻辑器件（FPGA）实现。FPGA工作速度非常快而且很稳定，并且可以在系统编程，能够很方便地实现控制的随时修改。但价格较贵，实现较为复杂，所以本设计不采用此方案。

方案二：使用STC89C52单片机。STC89C52单片机不但体积小，价格更便宜，而且功能更齐全。使用KeilC51软件编写程序非常灵活，还可以通过软件编程来实现其它附加功能。故在本设计中选用此方案作为控制电路模块方案。

原理：它具有大型计算机所需要的基本部件，在一块芯片中集成了中央处理器、程序存储器、数据存储器、定时器/计数器和多种功能的I/O（输入/输出）接口等，可以进行复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。

2。3。3  电源模块

方案一：使用电压互感器和5v电源适配器。其电路简单、价格较低廉。但是要接两路到电源上，比较繁琐。故放弃此方案。

方案二：使用变压器供电和检测为一体。两者为一体检测，化繁为简，以保证系统的稳定性。

2。4  设计系统的基本目标

本设计的核心部件是STC89C52，脉冲检测和处理部分是单片机来处理,数据进入单片机后经处理单片机的处理再通过LCD1602显示当前的频率和周期值，实时更新数据并主界面上显示当前数据。需要完成的主要任务要求有：

使用STC89C52单片机，首先要了解单片机的基本特性和使用环境，其次要会熟悉C语言编程并通过程序的运行来实现对温湿度的智能控制及设置。

使用计数器来计算频率,频率的检测范围是50hz左右，满足电力频率测量的需要。

最重要的是一定要保证系统的工作稳定。

3  硬件设计

硬件元器件的使用与选择，必须要考虑到实现是功能、元件的合理性、价格和通用性能的各个方面，选择要既不浪费钱也不浪费元器件的空间存储，即以达到资源利用最高。在电子电路设计中，在能实现所能满足要求的条件下，尽可能的优化电路，使电路简单高效。

3。1  单片机选择与特性

计算机的产生，虽然加快了人类发展前进的步伐，但它毕竟成本高体积大，不能满足我们日常生活的需求。就是在这种情况下单片机（微控制器）得以诞生，微控制器，亦称为单片机或者单片微型计算机。它是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。虽然它的核心只是一块儿小芯片，但是它有着一个完整计算机所需要的大部分组件：随机存取存储器（RAM）、中央处理器（CPU）、只读存储器（ROM）和外部兴县系统，目前大部分还会具有外部存储功能。同时还集成了诸如定时器、通讯接口、定时时钟等外围设备[14]。它的指令与结构功能都是按照工业控制的需要设计的，在智能控制系统领域中，微控制器得到了十分广泛的应用。文献综述