文档介绍：荆楚理工学院课程设计报告报告题目:作者所在系部:作者所在专业:作者所在班级:作者姓名:作者学号:指导教师姓名:完成时间:课程设计任务书课题名称简易数字频率计的设计完成时间指导教师职称学生姓名班级总体设计要求和技术要点设计一个简易数字频率计电路,要求:①测量信号范围:方波、正弦波,幅度:~5V,频率:1~9999Hz;②最大读数:9999Hz,用四个数码管显示。闸门信号的采样时间为1s;③电路具有启、停控制,用于启动和停止频率的连续显示,停止时对计数器清零。、小规模的集成电路设计数字频率计电路,画出单元电路图,整机逻辑框图和逻辑电路图。、、、,用一个开关切换量程。工作内容及时间进度安排第15周:周1---周3立题论证方案设计、熟悉软件周4---周5检查设计结果,预答辩第16周:周1---周2仿真实验周3---,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速,以及便于实现测量过程自动化等优点,是频率测量的重要手段之一。我们生活的环境中存在着各种各样的波:矩形波,三角波,低频波,高频波等等。有时我们需要测量得到它准确的频率值,因此就用到了数字频率计。本课题要设计的是简易数字频率计电路,要求:①测量信号范围:方波、正弦波,幅度:~5V,频率:1~9999Hz;②最大读数:9999Hz,用四个数码管显示。闸门信号的采样时间为1s;③电路具有启、停控制,用于启动和停止频率的连续显示,停止时对计数器清零。、小规模的集成电路设计数字频率计电路,画出单元电路图,整机逻辑框图和逻辑电路图。、、、,用一个开关切换量程。关键字:放大整形数显清零锁存频率译码目录一、概述 5二、方案设计与论证 8三、单元电路设计与分析 81放大整形电路 82闸门电路 93计数器 94锁存器 105译码显示电路 11四、总原理图及元器件清单 13五、结论 14六、心得体会 14七、参考文献 14一、概述通过信号放大整形电路将被测频率Fx产生一个CP脉冲,通过不同频率的脉冲产生高低电平时间均长度为1s,s,,。用计数器来测量CP脉冲在单位时间内的个数。通过74LS273锁存数据,再通过译码器翻译,使数码显示管数值N。数码显示器由四只LED数码管构成,均用十进制数表示,即数字显示器可以显示出的数字范围是0~9999。响应时间不超过12秒,接上待测信号Fx后,显示器所限数字N,极为待测信号的频率值。二、方案设计与论证数字频率计是直接用十进制数码管显示待测信号频率的一种测量装置,它可以测量张玄伯,方波,三角波的频率,通过555定时器构成的施密特触发器经输入信号整形为方波,并利用计数器测量单位时间内的马车个数,最后利用锁存器锁存,稳定电路将频率数值显示在数码管上。常用的频率测量法有以下四种。:对频率为f的周期信号,用一个标准闸门信号(闸门宽度为TG)对被测信号的重复周期数进行计数,当计数结果为N时,其信号频率为f=N/TG,如图2-2所示图2-2测频法原理图测频法的测量误差与信号频率有关:信号频率越高,误差越小;而信号频率越低,则测量误差越大。因此,测频法适合于对高频信号的测量,频率越高,测量精度也越高。,分别对被测信号f和高频标准计数信号fs进行计数,其测量原理如图2-1所示。图2-1测周期在确定的检测时间内,若对被测信号f的计数值为N1,对高频信号f的计数值N2,则所测的信号频率为F=1/T=N1/(N2*TS)=N1*fs/N2可见,周期/频率法需要进行除法运算才能得到信号频率,这用中小规模数字集成电路却较难实现,因此,该方法不适合本设计要求。,把频率信号转换成电压信号;然后再通过A/D转换把电压信号转换成数字信号,再对数字信号进行计数,从而得到所测信号的频率。本设计选择了测频法,由于测频法的测量误差与信号频率有关:信号频率越高,误差越小;而信号频率越低,则测量误差越大。用测频法所获得的测量数据,在闸门时间为1s时,不需要进行任何换算,计数器所计数据就是信号频率。另外,在信号频率较低时,如1~100Hz,可以通过增大闸门时间来提高测量精度。从数字频率计的基本原理出发,根据设计要求可得到如图2-3所示的电路框放