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摘要：近年来，人类在科技和工业的发展中取得了巨大的进步。电子技术作为现代社会中不可或缺的一环，频率的测量在电子领域中扮演着重要的角色。频率是指在单位时间内发生的周期性事件的次数。频率的检测是电子领域中不可或缺的一部分。本文介绍了基于STC8芯片光耦隔离装置的频率监测报警系统设计。意在通过合理选择合适的测量方法和工具，能够确保频率测量的准确性和可靠性，从而推动电子技术的发展。

关键词：STC8芯片；光耦隔离；频率；监测报警

一、背景与目标

1.1应用背景

频率监测在电子领域中有着广泛的应用。例如：无线通信系统中的频率监测对于确保信号的稳定和准确传输至关重要。无论是移动通信还是卫星通信，频率的控制和监测都是保证通信质量的关键；在音频和视频处理中，频率监测可用于监测声音波形的频率和音调，也可用于监测视频帧率和信号频率；在医学诊断中，频率监测被用于测量心脏跳动的频率、脉搏的频率等生理信号，以及测量医疗设备的工作频率，是确保医疗设备正常运行的重要手段之一；军用设备中，则可以监测装备本身的运行动态以及敌方各类电磁波信号的监测解析。但在实际应用中，监测频率常因电压输出的频率不稳定造成检测结果的失真，本设计为解决装备的电压输出频率有异常的问题，设计频率监测仪。

1.2实现目标

监测到输出电压频率异常后进行声光提示的报警。

二、系统总体设计

设计的系统总体框架主要包括电池供电单元、变压器、光耦隔离及频率监测电路，如图所示。

电池供电单元，有540MAH可可充电锂电池和充电电路板组成。

变压器，将高压降为低压。

光耦隔离及频率监测电路，采用二极管整流后给光耦，通过光耦将电压信号隔离传输给STC8单片机管脚，通过单片机捕获信号后计算判断，给出监测报警信息。

三、系统硬件设计

利用变压器将高压降低为低压，将电压接入检测电压的输入端J2，通过二极管整流为直流脉动电压，输入给光耦的输入端，将电压信号隔离到光耦的输出端，将信号传递给单片机的P1.1引脚，输入信号给单片机。通过判断，控制蜂鸣器和LED灯进行报警。

四、系统软件设计

编解码软件设计。

主控软件设计。利用单片机的捕获功能，将捕获电压的计数值和单片机的时钟频率计算信号的脉宽时间，判断与正常值作比较，如果不在正常值范围内，就拉高P1.2的电平，控制蜂鸣器的发声，拉高P3.3的电平控制LED灯灭。正常就拉低P1.2的引脚不让蜂鸣器发声，拉低P3.3的电平控制LED灯亮。

五、系统功能与特点

（一）隔离高压。通过变压器降压后通过光耦将信号传递给单片机。

（二）锂电池供电。方便充电和携带，同时做到与设备的供电系统隔离。

（三）频率检测。可以循环检测报警。