《简易频率计的设计 课设》由会员分享，可在线阅读，更多相关《简易频率计的设计 课设（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课程设计任务书学生姓名： 王菁 专业班级： 电气 0903 班 指导教师： 虞莉娟 工作单位： 武汉理工大学 题 目: 简单数字频率计的设计与制作 初始条件：（1） 要求用直接测量法测量输入信号的频率（2） 输入信号的频率为 19999H Z要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1） 设计任务及要求（2） 方案比较及认证（3） 系统框图，原理说明（4） 硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明（5） 调试记录及结果分析（6） 对成果的评价及改进方法（7） 总结（收获及体会）（8） 参考资料（9） 附录：器件表，芯片资料时间安排：6 月 27 日6
2、月 30 日：明确课题，收集资料，方案确定，仿真7 月 1 日7 月 4 日：硬件电路制作与调试7 月 5 日7 月 8 日；报告撰写，交设计报告，答辩指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月武汉理工大学电工电子技术课程设计说明书目录摘 要.11 设计内容及要求. 21.1 设计内容.21.2 设计要求.21.2.1 设计原理.21.2.2 系统结构设计框图及其工作原理.31.2.3 频率计的基本组成框图及时序图.52 电路设计方案及其论证.52.1 设计思路.52.2 方案设计.52.2.1 设计方案一.52.2.2 设计方案二.72.3 方案比较.83 单元电路的说明及
3、其各参数的计算.93.1 放大整形电路.93.2 时基电路.103.3 逻辑控制电路.113.4 计数、锁存、译码、显示电路.133.4.1 计数电路.133.4.2 锁存电路.143.4.3 译码显示电路.154 硬件电路的设计及其制作与调试.184.1 仿真使用的系统.184.2 制作与调试的方法和技巧.194.3 测试的数据和理论计算的比较分析.204.4 制作与调试中出现的故障、原因及排除方法.205 总结.215.1 设计总结.215.2 课题核心及实用价值.215.3 意见与展望.21结束语.22参考文献.23附录 简易数字频率计电路所用元件.24武汉理工大学电工电子技术课程设计说
4、明书1摘要本次设计的数字频率计以 555 为核心,采用直接测频法测频。数字频率计是近代电子技术领域的重要测量工具之一, 同时也是其他许多领域广泛应用的测量仪器. 数字频率计是在规定的基准时间内把测量的脉冲数记录下来,换算成频率并以数字形式显示出来.数字频率计用于测量信号(方波,正弦波或其他周期信号)的频率,并用十进制数字显示,它具有精度高,测量速度快,读数直观,使用方便等优点。关键词:数字频率计 直接测频法 基准时间 频率武汉理工大学电工电子技术课程设计说明书2简单数字频率计的设计与制作1 设计内容及要求1.1 设计内容要求设计一个简易的数字频率计，其信号是给定的脉冲信号，是比较稳定的。1.
5、测量信号:方波 ； 2. 测量频率范围: 1Hz9999Hz ; 3. 显示方式: 4 位十进制数显示;4. 闸门信号的采样时间为 1 秒5. 用 LED 数码管显示1.2 设计要求1.2.1 设计原理 数字频率计是直接用十进制数字来显示被测量信号频率的一种测量装置，它不仅可以测量正弦波、方波、三角波和尖端冲信号的频率，而且还可以测量它们的周期。数字频率计在测量物理量方面应用广泛。 所谓 “频率”就是周期性信号在单位时间（1s ）内变化的次数。若在一定时间间隔 T 内测得这个周期性信号的重复变化次数为 N，则其频率可以表示为： f=N/T如果我们能在给定的 1S 时间内对信号波形计数，并将计数
6、结果显示出来，就能读取被测信号的频率。数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来。这就是数字频率计的基本原理。1.2.2 系统结构设计框图及其工作原理 图 11 数字频率计设计框图基本工作原理：简易数字频率计一般由脉冲电路，时基信号发生器，门控电路，闸门电路，计数译码器，显示器等几部分组成。其中脉冲形成电路的作用是：将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等于被测频率 fx 。时间基准信号发生器提供标准的时间脉冲信号，若其周期为 1s，则门控电路的输出信号持续时间亦准确地等于 1s。闸门电路由标准秒信号进行控制，当秒信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门送到计数译码显示电路。秒信号结束时闸门关闭，计数器停止计数。由于计数器计得武汉理工大学电工电子技术课程设计说明书3的脉冲数 N 是在一秒时间内累计数，所以被测得频率 fx NHz。1.2.3 频率计的基本组成框图及时序图由 555 定时器,分级分频系统及门控制电路得到具有固定宽度 T 的方波脉冲做门控制信号,时间基准 T 称为闸门时间.宽度为 T 的方波脉冲控制闸门的一个输入端 B.被测信号频率为 fx,周期 Tx.到闸门另一输入端 A.当门控制电路的信号到来后,闸门开启,周期为 Tx 的信号脉冲和
