Схема

Проверяя работу частотомера, будьте аккуратны – не подайте на вход микроконтроллера повышенного напряжения!

Логика программы

Структура проекта

Проект состоит из 4-ех программных модулей.
bcd.c – содержит функцию  для перевода 16-ти разрядных двоичных чисел в двоично-десятичные. На ней мы останавливаться не будем.
timer.c – содержит функцию инициализации таймера Т1, обработчик прерывания по событию захват и функцию возвращающую содержимое буфера.
lcd_lib.c – библиотека для работы с символьным дисплеем.
main.c -  основная программа.

Рассмотрим содержимое модуля timer.c

Инициализация таймера/счетчика Т1

void TIM_Init(void)
{
TIMSK = (1<<TICIE1);        
TCCR1A=(0<<WGM11)|(0<<WGM10);
TCCR1B=(0<<ICNC1)|(1<<ICES1)|(0<<WGM13)|(0<<WGM12)|(0<<CS12)|(0<<CS11)|(1<<CS10);
TCNT1 = 0;
}


TIMSK = (1<<TICIE1);  

   В нашем случае схема подавления помех выключена, активный фронт нарастающий -  (0<<ICNC1)|(1<<ICES1)

TCCR1A=(0<<WGM11)|(0<<WGM10);
TCCR1B=(0<<ICNC1)|(1<<ICES1)|(0<<WGM13)|(0<<WGM12)|(0<<CS12)|(0<<CS11)|(1<<CS10);

   Обнуляем на всякий случай счетный регистр.

TCNT1 = 0;

Прерывание по событию захват

В простейшем случае обработчик прерывания выглядел бы следующим образом:

volatile unsigned int tachBuf = 0; //буфер

#pragma vector=TIMER1_CAPT_vect
__interrupt void Timer1Capt(void)
{
    TCNT1 = 0;         //обнуляем счетный регистр
    tachBuf  = ICR1;  //сохраняем значение регистра захвата в буфере
}


volatile unsigned int tachBuf = 0;
unsigned long tachFltr = 0;
unsigned char count = 0;

//прерывание по событию захват
#pragma vector=TIMER1_CAPT_vect
__interrupt void Timer1Capt(void)
{
    TCNT1 = 0;
    
   //накапливаем 8 измерений и вычисляем среднее арифметическое
    tachFltr += ICR1;
    count++;
    if (count == 8)  
    {
      tachBuf = (unsigned int)(tachFltr >> 3);
      tachFltr = 0;
      count = 0;
    }
}

Функция, возвращающая содержимое буфера

__monitor unsigned int TIM_GetTachBuf(void)
{
  unsigned int tmp = tachBuf;
  tachBuf = 0;
  return tmp;
}

Основная программа

//****************************************************
//  Author(s)...: Pashgan    http://ChipEnable.Ru   
//  Target(s)...: ATMega8535
//  Compiler....: IAR 5.11A
//  Description.: Таймер Т1. Прерывание по событию захват.
//                         Простой частотомер на AVR
//  Data........: 13.02.10
//*****************************************************
#include <ioavr.h>
#include <intrinsics.h>
#include "lcd_lib.h"
#include "bcd.h"
#include "timer.h"

int main(void)
{
  unsigned int tachValue;

  PORTD = 0xff;
  DDRD = 0x00;
 
  LCD_Init();
  TIM_Init();
 
  __enable_interrupt();
  while(1){
    __delay_cycles(1000000);
    
    //берем “захваченное” значение и выводим его на  lcd
    tachValue = TIM_GetTachBuf();
    LCD_Goto(0,1);
    BCD_5IntLcd(tachValue);
    
    //вычисляем значение частоты и выводим его на  lcd
    tachValue = (unsigned int) (8000000UL/tachValue);
    LCD_Goto(0,0);
    BCD_5IntLcd(tachValue);    
  }
  return 0;
}



    tachValue = (unsigned int) (8000000UL/tachValue);

UL – указание компилятору, что тип констаныт unsigned long. Конечно, он и сам может догадаться, но это не будет лишним.
(unsigned int) – указание компилятору преобразовать результат вычисления к типу unsigned int.

Погрешность

     20          __interrupt void Timer1Capt(void)
   \                     Timer1Capt:
     21          {
   \   00000000   93AA               ST      -Y, R26
   \   00000002   939A               ST      -Y, R25
   \   00000004   938A               ST      -Y, R24
   \   00000006   93FA               ST      -Y, R31
   \   00000008   93EA               ST      -Y, R30
   \   0000000A   934A               ST      -Y, R20
   \   0000000C   933A               ST      -Y, R19
   \   0000000E   932A               ST      -Y, R18
   \   00000010   931A               ST      -Y, R17
   \   00000012   930A               ST      -Y, R16
   \   00000014   B74F               IN      R20, 0x3F
     22              TCNT1 = 0;
   \   00000016   E000               LDI     R16, 0
   \   00000018   BD0D               OUT     0x2D, R16
   \   0000001A   BD0C               OUT     0x2C, R16
  .....


   Исправим этот момент.

volatile unsigned int tachBuf = 0;
unsigned long tachFltr = 0;
unsigned char count = 0;
#define ERROR 34

//прерывание по событию захват
#pragma vector=TIMER1_CAPT_vect
__interrupt void Timer1Capt(void)
{
    TCNT1 = 0;
    
    tachFltr += (ICR1 + ERROR);
    count++;
    if (count == 8)
    {
      tachBuf = (unsigned int)(tachFltr >> 3);
      tachFltr = 0;
      count = 0;
    }
}

Прошиваем микроконтроллер и снова проверяем частотомер. Ого, намного лучше!!!

Файлы

Частотомер на AVR. IAR
Частотомер на AVR. WINAVR
Частотомер на AVR. CodeVision
Проект для Proteus`a

PS

   Если честно, я так и сделал. Но это нисколько не обесценивает вышеизложенного объяснения!!!

Продолжение -  Частотомер на микроконтроллере. Улучшенная версия