1. 本选题研究的目的及意义
频率是电子测量领域最为基础且应用广泛的参数之一,在通信、广播、工业控制等众多领域发挥着至关重要的作用。
传统的频率测量仪器通常体积庞大、价格昂贵,难以满足日益增长的便携化、低成本需求。
而单片机以其体积小、成本低、功能强等优势,为频率测量与显示系统的开发提供了一种理想的解决方案。
2. 本选题国内外研究状况综述
频率测量作为电子测量领域的基础技术,一直受到国内外学者的广泛关注。
近年来,随着单片机技术的快速发展,基于单片机的频率测量技术得到了越来越多的应用。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题将设计并实现一种基于单片机的频率测量与显示系统,主要内容包括:
1.系统总体方案设计:确定系统功能需求,选择合适的单片机型号,设计系统硬件结构和软件框架。
2.频率测量电路设计:设计信号预处理电路,对输入信号进行放大、滤波等处理,以提高测量精度和抗干扰能力。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法,并按照以下步骤逐步进行:
1.需求分析与方案设计:对频率测量与显示系统的功能需求进行分析,确定系统指标,并进行系统总体方案设计,包括硬件结构设计和软件架构设计。
2.硬件电路设计:根据系统方案,选择合适的单片机型号、频率测量电路、显示电路等硬件器件,并进行电路原理图设计和PCB板设计。
3.软件程序设计:根据系统功能需求,编写单片机程序,实现频率测量、数据处理、结果显示等功能。
5. 研究的创新点
本课题的研究预期在以下几个方面实现创新:
1.高精度频率测量算法:研究并改进传统的频率测量算法,例如基于定时器/计数器的直接计数法、基于捕获/比较单元的周期测量法等,以提高频率测量的精度和稳定性。
2.抗干扰技术研究:针对频率测量过程中可能遇到的各种干扰源,例如电磁干扰、电源波动等,研究相应的抗干扰技术,例如硬件滤波、软件滤波、信号平均等,以提高系统的抗干扰能力。
3.低功耗设计:在保证系统性能的前提下,尽可能地降低系统功耗,例如采用低功耗单片机、优化软件算法、设计低功耗显示电路等,以延长系统工作时间,满足便携式应用的需求。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘洋,李志华,王强.基于STM32的信号频率测量系统设计[J].电子测量技术,2023,46(03):103-108.
[2] 袁野,黄正.基于STM32的语音频率实时测量与分析系统设计[J].电子测量技术,2022,45(23):96-100.
[3] 崔明,刘俊.基于STM32和FPGA的信号频率测量系统设计[J].电子测量技术,2022,45(17):108-112.
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