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资源说明：本文将深入探讨基于ATmega8单片机的工频电压/频率仪设计。该设计利用了ATmega8单片机的高效性能和内置功能，构建了一个简洁且实用的测量系统，适用于电力生产和电气测试中的工频电压和频率测量。
ATmega8单片机是ATMEL公司AVR系列的一员，它采用低功耗CMOS工艺制造，基于RISC结构，执行大部分指令只需一个时钟周期。该单片机的特性包括：
1. **10位ADC**：ATmega8内置10位ADC，可连接8通道模拟多路复用器，对端口C的8路单端输入电压进行采样。ADC具有采样保持电路，确保在转换期间输入电压稳定。ADC由AVCC供电，要求AVCC与VCC之间的电压偏差不超过±0.3V。
2. **16位定时器/计数器**：16位T/C提供精确的定时、波形生成和信号测量功能，包括2个独立的输出比较单元、输入捕捉单元、噪声抑制器和多种模式的PWM输出。
3. **片内模拟比较器**：模拟比较器比较AIN0和AIN1的电压，当AIN0高于AIN1时，输出ACO置位。比较器输出可触发定时器/计数器1的输入捕捉功能，还可以触发独立中断。
ATmega8单片机因其易于使用、低成本和丰富的软件资源，成为AVR系列单片机开发的首选。在硬件设计中，ATmega8与少量外部元件结合，构成一个简单的工频电压/频率测量系统。电源部分包括变压器和电压互感器，整流滤波电路，以及用于测量电压的基准电压和模拟端电源解耦电路。显示部分则使用大尺寸LED数码管，通过单片机的I/O端口直接驱动，减少额外驱动电路的需求。测量电路包括波形整形电路、取样输入电路和状态指示电路。
程序设计方面，使用AVRStudio IDE进行汇编编译，并采用中断驱动的方式增强系统的实时性。主程序包括初始化、数据处理、LED显示和中断处理等模块。中断程序有两个来源：LED显示扫描定时中断和频率测量计数器中断，其中频率测量中断优先级较高，以确保测量精度。
基于ATmega8单片机的工频电压/频率仪设计充分利用了单片机的内置功能，减少了外部元件，降低了成本，同时保持了良好的性能和精度。这种设计不仅适用于专业领域，也为初学者提供了一种便捷的学习和开发平台。
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