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海南省大学生电子设计竞赛设计报告题目:数字频率计学校:琼州学院参赛队员:董晋玮程宇葛帅强指导老师:2012年11月目录摘要关键词设计要求第一章:数字频率计测频的基本原理第二章::系统组装、调试及结果第四章:课程设计总结致谢参考文献数字频率计(琼州学院电子信息工程学院,海南三亚572022)摘要:数字频率计是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器,其功能是测量正弦信号,方波信号,尖脉冲信号以及其他各种单位时间内变化的物理量,因此已经成为电路设计的常用原器件之一,有它不可取代的地位。在电子技术中,频率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,其中数字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。其原理为通过测量一定闸门时间内信号的脉冲个数。本文阐述了设计了一个简单的数字频率计的过程。关键词:数字频率计设计要求设计任务及要求:设计一简易数字式频率计,其设计要求及技术指标是::(1)被测信号为矩形脉冲信号,0~4V;(2)显示的频率范围为0000~9999Hz;(3)测量精度为±1Hz;(4)用LED数码管显示频率数值。:(1)输入信号为正弦信号、三角波,幅值为10mV;(2)显示的频率范围为0~10MHz;(3)自动量程切换;(4)如何提高测量的精度。频率是指单位时间内信号振动的次数。从测量的角度看,即在标准时间内,测得的被测信号的脉冲数。其测量的频率的方框图如下图所示。被测信号送入通道,经放大整形后,使每个周期形成一个脉冲,这些脉冲加到主门的A输入端,门控双稳输出的门控信号,加到主门的B输入端。在主门开启时间内,脉冲信号通过主门,进入计数器,则计数器记得的数,就是要测的频率值。如果主门的开启时间为T秒,计数器累积的数字为N,则被测的频率为。元器件清单:NE555×1片74LS123×2片74LS90×4片74LS273×2片74LS48×4片BS202×4个(共阴LED数码管)74LS00×2片三极管9014×1只二极管1N4007×1只电阻:10kΩ×3,47kΩ×2,39kΩ×2,1kΩ×1,×1,680Ω×28电位器:50kΩ×1,100kΩ×1瓷介电容:×1电解电容:47μF×1,×2,100μF×1,10μF×1按钮开关×1第一章数字频率计测评的基本原理频率计是直接用十进制来显示被测信号频率的一种测量装置。它可以测量正弦波、方波、三角波的频率。利用施密特触发器将输入信号整形为方波,并利用计数器测量1s内脉冲的个数,利用锁存器锁存,稳定显示在数码管上。频率是指单位时间(1s)内信号振动的次数。从测量的角度看,即单位时间测得的被测信号的脉冲数。被测信号送入通道,经放大整形后,使每个周期形成一个脉冲,这些脉冲加到主门的A输入端,门控双稳输出的门控信号加到主门的B输入端。在主门开启时间内,脉冲信号通过主门,进入计数器,则计数器记得的数,就是要测的频率值。如果主门的开启时间为Ts,计数器累积的数字为N,则被测的频率为频率测量原理设计框图如下:频率计总体框图第二章:。作用是将正弦波或三角波输入信号整形成同频率方波,测试信号通过通过三极管放大电路进行放大,使微弱信号到达可测量的幅度。经过放大整形后的方波送到闸门以便计数。放大整形电路整形放大电路的设计仿真用于非矩形波信号频率的测量。通过频率放大电路后,非矩形波可转化为矩形波,且其频率保持不变,即达到了测量任意波形信号频率的测量的扩展目的。仿真原理图:,作用是提供用于测量单位时间(1s),即闸门信号的开启时间。同时产生的方波信号下降沿激发锁存器的锁存信号,再由该信号激发计数器的计数信号。时基电路时基电路的仿真采用555多谢振荡电路,输出方波周期为:T=×(RP+R1+2R2)C;可调电阻RP=0—100KΩ,输出方波的周期T=—,占空比D==%—%仿真原理图:555多谐震荡电路的仿真仿真结果:,该电路有两个输入端和一个输出端,输入端的一端,接门控信号,另一端接整形后的被测方波信号。闸门是否开通,受门控信号的控制,当门控信号为高电平“1”时,闸门开启;而门控信号为低电平“0”时,闸门