目录第一章技术指标
1.1整体功能要求
1.2系统结构要求
1.3电气指标
1.4扩展指标
1.5设计条件
第二章整体方案设计
2.1 算法设计
2.2 整体方框图及原理
第三章单元电路设计
3.1 时基电路设计
3.2闸门电路设计
3.3控制电路设计
3.4 小数点显示电路设计
3.5整体电路图
3.6整机原件清单
第四章测试与调整
4.1 时基电路的调测
4.2 显示电路的调测
4-3 计数电路的调测
野蜂飞舞 马克西姆4.4 控制电路的调测
4.5 整体指标测试
第五章设计小结
5.1 设计任务完成情况
5.2 问题及改进
5.3心得体会
第一章技术指标
1.整体功能要求
频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。其扩展功能可以测量信号的周期和脉冲宽度。
2.系统结构要求万物初始之风
数字频率计的整体结构要求如图所示。图中被测信号为外部信号,送入测量电路进行处理、测量,档位转换用于选择测试的项目------频率、周期或脉宽,若测量频率则进一步选择档位。
被测信号测量电路显示电路
档位转换
数字频率计整体方案结构方框图
3.电气指标
3.1被测信号波形:正弦波、三角波和矩形波。
3.2 测量频率范围:分三档:
1Hz~999Hz
0.01kHz~9.99kHz
0.1kHz~99.9kHz
3.3 测量周期范围:1ms~1s。
3.4 测量脉宽范围:1ms~1s。
3.5测量精度:显示3位有效数字(要求分析1Hz、1kHz和999kHz的测量误
差)。
3.6当被测信号的频率超出测量范围时,报警.
4.扩展指标
要求测量频率值时,1Hz~99.9kHz的精度均为+1。
5.设计条件
5.1 电源条件:+5V。
郭美美唱过什么歌5.2 可供选择的元器件范围如下表
型号名称及功能数量
1片CD4093具有施密特触发功能的
四2输入与非门
74151 8选1数据选择器2片74153 双4选1数据选择器2片7404 六反向器1片4518 十进制同步加/减计数器2片7400 四2输入与非门2片
3片CD4029 4位二进制/十进制加减
计数器
C392 数码管3片
1片4017 十进制计数器/脉冲分配
3片4511 4线-七段所存译码器/
驱动器
1片74132 四2输入与非门(有施密
特触发器
10K电位器1片电阻电容若干拨盘开关1个门电路、阻容件、发光二极管和转换开关等原件自定。
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第二章  整体方案设计
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2.1 算法设计
频率是周期信号每秒钟内所含的周期数值。可根据这一定义采用如图2-1所示的算法。图2-2是根据算法构建的方框图。
被测信号
图2-2 频率测量算法对应的方框图
在测试电路中设置一个闸门产生电路,用于产生脉冲宽度为1s 的闸门信号。改闸门信号控制闸门电路
飞来的花瓣的导通与开断。让被测信号送入闸门电路,当1s 闸门脉冲到来时闸门导通,被测信号通过闸门并到达后面的计数电路(计数电路用以计算被测输入信号的周期数),当1s 闸门结束时,闸门再次关闭,此时计数器记录的周期个数为1s 内被测信号的周期个数,即为被测信号的频率。测量频率的误差与闸门信号的精度直接相关,因此,为保证在1s 内被测信号的周期量误差在10  ³量级,则要求闸门信号的精度为10  ⁴量级。例如,当被测信号为1kHz 时,在1s 的闸门脉冲期间计数器将计数1000次,由于闸
输入电路 闸门 计数电路
显示电路
闸门产生
门脉冲精度为10  ⁴,闸门信号的误差不大于0.1s,固由此造成的计数误差不会超过1,符合5*10  ³的误差要求。进一步分析可知,当被测信号频率增高时,在闸门脉冲精度不变的情况下,计数器误差的绝对值会增大,但是相对误差仍在5*10  ³范围内。
2.2 整体方框图及原理
输入电路:由于输入的信号可以是正弦波,三角波。而后面的闸门或计数电路要求被测信号为矩形波,所以需要设计一个整形电路则在测量的时候,首先通过整形电路将正弦波或者三角波转化成矩形波。在整形之前由于不清楚被测信号的强弱的情况。所以在通过整形之前通过放大衰减处理。当输入信号电压幅度较大时,通过输入衰减电路将电压幅度降低。当输入信号电压幅度较小时,前级输入衰减为零时若不能驱动后面的整形电路,则调节输入放大的增益,时被测信号得以放大。
频率测量:测量频率的原理框图如图2-3.测量频率共有3个档位。被测信号经整形后变为脉冲信号(矩形波或者方波),送入闸门电路,等待时基信号的到来。时基信号由RC振荡电路构成一个较稳定的多谐振荡器,经4093整形分频后,产生一个标准的时基信号,作为闸门开通的基准时间。被测信