本发明涉及频率测量技术领域，尤其涉及一种基于c8051的分频电路及分频控制方法。
背景技术：
在电路设计和测量中，周期性信号是普遍存在的。对于这些信号的测量常采用直接测频法和周期测量法。直接测频法是在单位时间内对被测信号脉冲进行计数，周期测量法是在被测信号周期内对基准时钟脉冲进行计数。两种方法的基本思想是通过门控制技术将输入的未知量与已知的基准量进行比较，量化技术处理后显示。为了提高频率计的测量精度，需采用正确的分频原理。传统的应用设计中，输入频率固定，不可调节，并且单片机最大计数频率有限，无法直接测量较高的频率信号，必须将输入的频率信号降低后再由单片机进行计数测量。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供输入频率可调节，并且可以直接测量较高频率信号的一种基于c8051的分频电路及分频控制方法。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
一种基于c8051的分频电路，其包括：单片机、输入电路、输出电路及分频系数电路，所述输入电路为三路输入，分别与单片机的电源引脚连接，通过三极管将外部设备24v工作电压转化成5v为单片机供电，所述单片机包括复位电路、dc5v电源及芯片，所述芯片设有pca模块，其包括多个捕捉/比较模块及一个16位计数器/定时器，多个捕捉/比较模块分别用于捕获相应的高频输入信号，并通过i/o端口与外部设备通信，所述分频电路设有6个输入端，分别与单片机的端口连接，所述输出电路为三路输出，分别与单片机的输出引脚连接，通过三极管将单片机5v工作电压升压至24v，为外部设备output1、output2、output3供电。
进一步，一种基于c8051的分频电路，还包括看门狗定时器电路，所述看门狗定时器电路的输入端wdi与单片机wdi端口连接，看门狗定时器电路的输出wdo与单片机的rst端口连接。
进一步，捕捉/比较模块的个数≥输入电路的路数。
一种基于c8051的分频电路的分频控制方法，其包括如下步骤：
——引脚、定时器时钟初始化；
——分配系数读取和存入；
——捕捉相应的高频输入信号并开启pca计数器/定时器溢出中断；
——当脉冲数累积到设定分频系数，输出引脚电平取反，累加数清零，进而达到分频功能。
本发明的有益效果
本发明成功解决了传统应用设计中，输入频率固定，不可调节，并且单片机最大计数频率有限，无法直接测量较高的频率信号的问题。且分频电路具有灵活实用，简单明了的特点。
附图说明
图1单片机电路示意图；
图2为看门狗定时器电路示意图；
图3为输入电路示意图；
图4为输出电路示意图；
图5为分频系数电路示意图；
图6为分频控制流程示意图；
具体实施方式
一种基于c8051的分频电路，其包括：单片机、输入电路、输出电路及分频系数电路，所述输入电路为三路输入，分别为f1、f2、f3，与单片机的电源引脚连接，通过三极管将外部设备24v工作电压转化成5v为单片机供电，所述单片机包括复位电路、dc5v电源及芯片。
具体的芯片为8位微处理器内核c8051f500芯片，所述芯片设有pca模块，其包括多个捕捉/比较模块及一个16位计数器/定时器，多个捕捉/比较模块分别用于捕获相应的高频输入信号，具体的实施例，捕捉/比较模块为5个，使用3个，分别为捕捉/比较模块0：cex0、捕捉/比较模块1：cex1、捕捉/比较模块2：cex2，分别捕获三路高频输入信号。
并通过i/o端口与外部设备通信，所述分频电路设有6个输入端，分别与单片机的端口连接，分频电路系数主要靠数字电路完成。select1和select2构成4种组合数字，控制不同的分频系数。00：分频电路不动作；01：f1输入频率动作；10：f2输入频率动作；11：f3输入频率动作。input1～input6为6位输入端，对应分频系数为20～26-1，即1～63。当被测信号进行设定分频系数分频时，开启pca计数器/定时器溢出中断，当脉冲数累积到设定分频系数，输出引脚电平取反，累加数清零，进而达到分频功能。
例如，当要实现发电机输出转速3000rpm，已知齿轮数为60，设定一路输入频率f1为发电机输入频率，select1/select2分别为0/1，f1＝100khz,通过计算可知，分频系数为100k/3000＝33.3，取整即33，所以input1～input6对应值分别为100001，当被测信号进行设定分频系数33分频时，开启pca计数器/定时器溢出中断，当脉冲数累积到设定分频系数33，输出引脚电平取反，累加数清零，进而达到分频功能。
所述输出电路为三路输出，分别与单片机的输出引脚连接，通过三极管将单片机5v工作电压升压至24v，为外部设备output1、output2、output3供电。
进一步，一种基于c8051的分频电路，还包括看门狗定时器电路，所述看门狗定时器电路的输入端wdi与单片机wdi端口连接，看门狗定时器电路的输出wdo与单片机的rst端口连接，输入端wdi俗称喂狗端，mcu正常工作时，每隔一段时间输出一个信号到喂狗端，wdt清零。如果超过规定时间不喂狗，wdt定时超过，就会给出一个复位信号到mcu，使mcu复位。
进一步，捕捉/比较模块的个数≥输入电路的路数。
一种基于c8051的分频电路的分频控制方法，其包括如下步骤：
——引脚、定时器时钟初始化；
——分配系数读取和存入；
——捕捉相应的高频输入信号并开启pca计数器/定时器溢出中断；
——当脉冲数累积到设定分频系数，输出引脚电平取反，累加数清零，进而达到分频功能。
本申请所保护的一种基于c8051的分频电路及分频控制方法，成功解决了传统应用设计中，输入频率固定，不可调节，并且单片机最大计数频率有限，无法直接测量较高的频率信号的问题。且本分频电路具有灵活实用，简单明了的特点。
综上所述，本申请所保护的一种基于c8051的分频电路及分频控制方法方法，输入频率可调节，并且可以直接测量较高频率信号。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种基于c8051的分频电路，其特征在于，包括：单片机、输入电路、输出电路及分频系数电路，所述输入电路为三路输入，分别与单片机的电源引脚连接，通过三极管将外部设备24v工作电压转化成5v为单片机供电，所述单片机包括复位电路、dc5v电源及芯片，所述芯片设有pca模块，其包括多个捕捉/比较模块及一个16位计数器/定时器，多个捕捉/比较模块分别用于捕获相应的高频输入信号，并通过i/o端口与外部设备通信，所述分频电路设有6个输入端，分别与单片机的端口连接，所述输出电路为三路输出，分别与单片机的输出引脚连接，通过三极管将单片机5v工作电压升压至24v，为外部设备output1、output2、output3供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于c8051的分频电路，其特征在于，还包括看门狗定时器电路，所述看门狗定时器电路的输入端wdi与单片机wdi端口连接，看门狗定时器电路的输出wdo与单片机的rst端口连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于c8051的分频电路，其特征在于，捕捉/比较模块的个数≥输入电路的路数。
4.一种基于c8051的分频电路的分频控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
——引脚、定时器时钟初始化；
——分配系数读取和存入；
——捕捉相应的高频输入信号并开启pca计数器/定时器溢出中断；
——当脉冲数累积到设定分频系数，输出引脚电平取反，累加数清零，进而达到分频功能。
技术总结