Arduino学习笔记A13 - 最简单的Arduino频率计
本帖最后由 Ansifa 于 2013-1-5 13:11 编辑Arduino学习笔记A13 - 最简单的Arduino频率计
想测量一个声音的频率或是占空比，但是又没频率计？我们可以用一块arduino去搞定这事情。
需要的材料仅是一块普通arduino，无需外围元件。
特性：
1. 可以测量20~20kHz的信号，超过的话误差越来越大。
2. 误差大致是±5%。玩玩还行。
3. 输出的结果有：频率，占空比，周期，高电平时间，低电平时间。
4. 只能测量单频，复合波形就不行了。
步骤：
1.写下面程序到arduino里面
/*
Arduino Frequency meter
Ansifa
2013/1/5
*/
int divider = {0, 1, 8, 64, 256, 1024};
int prescaler = 5;
double count = 0;
double middle = 0;
char x = 0;
ISR(TIMER1_OVF_vect)
{
if (prescaler < 4)
{
prescaler++;
}
}
void interrupt()
{
if (!x)
{
count = TCNT1;
TCNT1 = 0x000;
TCCR1B = prescaler;
attachInterrupt(0, interrupt, FALLING);
}
else
{
middle = TCNT1;
attachInterrupt(0, interrupt, RISING);
}
x = ~x;
}
void setup()
{
Serial.begin(57600);
TIMSK1 = 0x01;
TCCR1A = 0x00;
attachInterrupt(0, interrupt, RISING);
}
void loop()
{
Serial.print("Freq: ");
Serial.print(16000000.0 / divider / count);
Serial.print(" Hz\t\tDuty: ");
Serial.print(middle / count * 100);
Serial.print(" %\t\tPeriod: ");
Serial.print(0.0000625 * divider*count);
Serial.print(" ms\t\tH-time: ");
Serial.print(0.0000625 * divider*middle);
Serial.print(" ms\t\tL-time: ");
Serial.print(0.0000625 * divider*(count - middle));
Serial.println(" ms");
if (prescaler > 1)
{
prescaler--;
delay(200);
}
delay(100);
}
2. 将你的信号从D2和GND引脚输入。由于没有经过任何放大处理，信号必须满足开关arduino引脚的电平值，就是最好可以有0-5v的振幅。。
电路图太简单
3. 打开串口监视器，调波特率到57600，即可看到结果。因为没有任何防干扰措施，出现偏差特别大的结果请自行忽略。
4. 如果你愿意的话，也可以扩展一下这个电路的性能：
* 振幅不够的话，可以使用运放或者三极管进行预放大；
* 测量频率不够高，可以使用74HEF4060进行分频。74HEF4060可以支持高达2^14=16384级分频，理论可以将量程提高16384倍。但是由于74HEF4060性能限制，可以将输入频率提高到20MHz。但是分频之后就只能看到频率，而测不到波形的占空比了。并且注意不要使用CD4060，那是低速版本。 请教版主
1）这个interrupt函数用的是递归吗？
2）TCNT1 = 0x000;
TCCR1B = prescaler;
TIMSK1 = 0x01;
TCCR1A = 0x00;
这几句话分别代表什么意思呢？
是定义时钟的寄存器？
这几句 seuabb 发表于 2013-1-5 13:52 static/image/common/back.gif
请教版主
1）这个interrupt函数用的是递归吗？
:dizzy:我就是懒得解释才删掉所有注释的。。。
1）这个interrupt函数用的是递归吗？
不是，因为没有调用，attachInterrupt只是设置上升触发中断还是下降触发，因为输入波形上升下降是轮流发生的，所以设置一个检测完一种立即换另外一个，x就是不断在换。
2）TCNT1 = 0x000;
TCCR1B = prescaler;
TIMSK1 = 0x01;
TCCR1A = 0x00;
这几句话分别代表什么意思呢？
是定义时钟的寄存器？
这几句都是寄存器，TCNT1存着计数器当前值，就是计次结果；TCCR1B预分频器，调整量程；TIMSK1允许计数器1溢出中断；TCCR1A是其他零碎的。。。请参看http://wenku.baidu.com/view/ec6961f09e3143323968931b.html 学习了。:D:D 是哪个软件啊，求共享 benzking 发表于 2013-1-5 20:15 static/image/common/back.gif
是哪个软件啊，求共享
频率计只出数字，不是示波器。。。没波形。。不需要加软件 Ansifa 发表于 2013-1-5 20:53 static/image/common/back.gif
频率计只出数字，不是示波器。。。没波形。。不需要加软件
串口监视器是哪个软件。。之前打错了。。 benzking 发表于 2013-1-5 21:18 static/image/common/back.gif
串口监视器是哪个软件。。之前打错了。。
arduino ide自带的吧 benzking 发表于 2013-1-5 21:18 static/image/common/back.gif
串口监视器是哪个软件。。之前打错了。。
嗯嗯，如楼上说的，ide自带的串口监视器即可 此帖必火!
强贴留名! 请问这东西如何提高精度？ 我觉得还是用事件捕捉来做比较好。 这个不错！ 请教版主：这个信号可以是声音信号么？我用一个单声道麦克风，来录制一个1Khz正弦波的声音，想借此计算出此声音的频率，怎么总是显示1.57hz,哪里出问题了？在线等.. 本帖最后由 Fortware 于 2013-4-6 12:24 编辑
我按LZ的方法试了一下，Nano输出1KHz的方波，接入UNO的D2，波特率调到57600，但Arduino自带的IDE还是显示乱码，换成500HZ的也不行，请问是什么原因？