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NE555模块与频率测量

来源：花匠小妙招时间：2025-02-20 18:09

NE555模块

NE555模块简介：

NE555内部结构及应用电路 - 百度文库这是NE555分析比较详细的一篇文章，可以仔细看一下，当然蓝桥杯要求没有那么严格，总归来说蓝桥杯的设计就是将它作为了一个可变频率脉冲发生器，不过，NE555对以后的帮助很大还是需要认真学习的。本篇文章就只是解决设计到蓝桥杯CT107D板子上的NE555电路做出分析，和代码设计分析。

下面来看一下蓝桥杯板子上NE555模块

蓝桥杯这个NE555频率发生计其实设计的挺鸡肋的，和我之前在数电书上看到的都不太一样，为了便于分析，我们先来看一下NE555模块的内部结构图

蓝桥杯板子上NE555原理

NE555是因为它内部三个电阻为5k的电阻而命名的，其实根据原理来说只要是三个电阻一样的都可以用，比如内部为三个6k的电阻，不过早期的设计出来的时候就用的是5k，所以名字也就没有变过。首先来看一下基本原理，蓝桥杯板子上，26脚相接，5脚接电容后接地，4脚和8脚接VCC，3脚接一个滑动变阻器后再加一个100Ω的电阻接到26脚上，7脚悬空。好了看了连接后，我们来看一下原理，（注意测量的时候是板子上右边排针SIGNAL和P34两个用跳帽相连）单片机启动后，3脚为高电平，通过滑动变阻器和固定电阻来给电容C14充电，当充电电压大于2/3VCC时，Vc1为0，Vc2为1，这时Q为0，G3为1，G4为0，输出V0也为0即低电平，这个时候C14通过滑动变阻器和固定电阻来放电，当其电压低于1/3VCC的时候，Vc1为1，Vc2位0，Q为1，G3为0，G4为1，输出V0为1即为高电平，这个时候C14又来进行充电，以此往复，形成脉冲，可以得出这是一个频率可变，而占空比不变的振荡信号。

那么可变频率的范围是多少呢？这个频率的改变是通过滑动变阻器Rb3来改变的，通过改变充电和放电的总时间而改变周期从而改变频率，最小频率对应为最大周期，是滑动变阻器和固定电阻和和最大的时候产生的即50100Ω，最大频率也就是为100Ω，因为我计算出来始终和正确值有所偏差，所以，我直接进行了测量，这是很准确的范围。看图

最低为57HZ左右

最高为24kHZ左右

这里知道了范围大家也没必要去算了，测出来后对照一下就知道是不是正确的了。关于官方说的

频率范围为500-20K我还是保持怀疑的，毕竟是测过的，我想官方的这个题的意思应该是，用500Hz-20KHZ作为标准来检验吧。

NE555代码分析

说完了这个我们来说一下代码具体如何去测量，既然我们是计算频率，那么我们能够通过测量周期然后换算为频率，毕竟我们是能够在时域上去下功夫，频域上我们都是通过换算得到的。

我们先来看一下P34的管脚功能有哪些

从这我们可以看出P34有4个功能，第一：普通IO口、第二：作为T0定时器/计数器的外部输入，第三：作为T1时钟输出（可分频）、第四：作为PCA模块的计数器外部脉冲输入脚。这里面一眼看去只有2功能和4功能可以使用，其中的原理也都差不多，不过值得注意的是，P34作为PCA输入，是需要初始化切换的，因为它不是默认的输入脚

所以我们还是用定时器0来的方便些，而配置思路也比较清晰，让T0工作在计数模式下，而计数的引脚就是我们的P34，进行频率测量的时候，将定时器计时初值设为0，然后利用另外一个定时器来限定时间在1S或者几秒内，在规定时间完后，停止计数，将定时器0的值取出来，看有多少个脉冲，然后用总脉冲量/总时间，得出的即为脉冲的周期。

继续更-----2020/3/1

更一下程序方面怎么写

文章写得很明白了。NE555是没有驱动程序的，总结一下就是NE555是一个模块，它提供了一个脉冲的接口，就是P34接口，当然，这个接口不是默认连接的，需要将跳帽连接板子最右边那列排针的signal和P34，这样就连接好了。然后先将定时器0作为计时器输入

//定时器0用作测量频率(计数模式)

void Timer0Init(void)

{

AUXR |= 0x80;

TMOD |= 0x05;

TL0 = 0x00;

TH0 = 0x00;

TF0 = 0;

TR0 = 0;

ET0 = 0;

}

然后定时器1设一个1s的定时

(1)

//定时器1

void Timer1Init(void)

{

AUXR |= 0x40;

TMOD &= 0x0F;

TL1 = 0x40;

TH1 = 0xA2;

TF1 = 0;

TR1 = 1;

ET1 = 1;

}

因为我的数码管显示用的定时器扫描，用了一个2ms的定时器1，要1s钟直接在里面设一个500的判断就行了，因为如果只用1s钟取出来的数据就可能误差很大，所以我时间设置为2s钟，即为1000，然后取出总脉冲数x，所以频率为x/2(注意脉冲频率是1s钟有多少个脉冲，如果1s中取出x个脉冲，则频率就为x，如果是2s取出x，则频率就为x/2)

void Timer1Handle(void) interrupt 3

{

if(GlobalState == STATE_FREQMEASURE)

{

if(AllTime == 0)

{

TR0 = 1;

AllTime++;

}

else if(AllTime < 1000)

{

AllTime++;