如何使用Arduino制作一个频率计数器？

毫无疑问，频率是任何电子设备的基本参数之一。频率指定振荡运动和振动的速率。在电气和电子领域，频率测量流经电路的电流的振荡运动速率。国际频率单位是赫兹，等于每秒1个周期。想知道如何测量这些复杂的参数吗？本文涉及频率计数器，测量频率的测试设备。在本文结束时，您还将了解如何使用ARDUINO为自己制作一个。那么让我们开始吧，好吗？

频率是多少？

用最简单的术语来说，频率是某物重复自己的速率。当我们谈论电流时，它意味着正弦波重复或完成一个周期的速率。电源线频率通常为 50 Hz 或 60Hz。

什么是频率计数器？

频率计数器是一种准确测量频率的测试仪器。您可以在许多射频（RF）中找到它的应用，以测量重复信号的频率。如今，数字频率计数器已经进入各种电路。

频率计数器的基本工作原理是计算信号通过触发点的时间数 - 主要是特定时间段内的电压触发点。

触发点可以设置为所需的值，如果没有，则通常是零交叉点。例如，如果要计算信号的数量，并且将时间点设置为秒，则计数器将计算信号穿过触发点的次数。如果它交叉了50 次，您可以说信号的频率是每秒 50 个周期或 50 Hz。

频率计数器的应用

频率计数器适用于各种仪器，具体取决于频率。但是，频率必须是稳定的，才能获得准确的结果。它们用于测量发射器载波、电路中的振荡器、模拟和数字信号等中的频率。简而言之，只要需要测量重复信号的频率，您就可以使用频率计数器。

使用Arduino的频率计数器（高达40KHz）。

这个使用Arduino的频率计数器基于UNO版本，可以计数高达40KHz。下面列出了用于该项目的组件：

组件列表

16×2 液晶显示屏

阿杜伊诺集成电路

5V 电压源

10K 欧姆电阻-1 号

560 欧姆电阻-1 号

发光二极管

16×2 LCD

显示屏用于显示频率计数。该电路具有最少的外部元件，并直接计算频率。无论如何，输入频率的幅度不得大于5V。如果要测量超过5V的信号，则必须添加额外的限制电路，我将在其他时间展示它。现在只需使用

5V 信号即可。

要计数的频率连接到Arduino的数字引脚12。pulseIn（） 函数在这里用于计算连接到引脚 12 的频率。pulseIn（） 函数计算到达Arduino 特定引脚的脉冲数（HIGH 或 LOW）。此函数的一般语法是 pulseIn（pin， value， time），其中引脚是引脚的名称，该值为

HIGH 或 LOW，时间是函数等待脉冲的时间。如果在指定时间内没有有效的脉冲，则该函数返回零。pulseIn（） 函数可以计算时间段从 10 μS 到 3

分钟的脉冲。下面给出了使用Arduino的频率计数器的电路图。

电位器R1用于调整LCD屏幕的对比度。电阻R2限制通过背光LED的电流。

在程序中，输入信号的高时间和低时间使用单独的pulseIn（）函数测量。然后将高时间和低时间相加，得到信号的总时间段。频率仅为

1/时间段（以秒为单位）。pulseIn（） 函数以微秒为单位返回时间段。以微秒为单位的总时间段首先除以 1000。然后将 1000

除以结果得到以赫兹为单位的频率。使用Arduino的频率计数器程序如下所示。

程序

#include 
int input=12;

int high_time;
int low_time;
float time_period;
float frequency;
LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2);
void setup()
{
pinMode(input,INPUT);
lcd.begin(16, 2);
}
void loop()
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Frequency Meter");

high_time=pulseIn(input,HIGH);
low_time=pulseIn(input,LOW);

 
time_period=high_time+low_time;
time_period=time_period/1000;
frequency=1000/time_period;
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(frequency);
lcd.print(" Hz");
delay(500);
}

电路应用

该电路可以通过Arduino的9V外部电源插孔供电。电路某些部分所需的 5V DC 可以从 Arduino 本身的内置 5V 稳压器分接。这实际上是使用Arduino的简单计数器电路。我们可以将此电路修改为其他应用，如转速表、入侵计数器等。

结论

频率计数器是具有广泛应用的基本测试仪器之一。您可以使用Arduino与程序和电路轻松创建一个，我们在这篇基于项目的文章中进行了讨论。您可以随时试验电路并构建自己的频率计数器 希望本文能清除有关频率和频率计数器的基础知识。