簡易數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)？發(fā)動(dòng)全部臨時(shí)用頻率計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1．設(shè)計(jì)制作一個(gè)臨時(shí)用頻率測量電路，利用數(shù)碼會(huì)顯示。2．測量范圍：10Hz~99.99KHz3．測量精度：10Hz。4.然后輸入信號(hào)幅值：2

簡易數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)？

發(fā)動(dòng)全部

臨時(shí)用頻率計(jì)

一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

1．設(shè)計(jì)制作一個(gè)臨時(shí)用頻率測量電路，利用數(shù)碼會(huì)顯示。

2．測量范圍：10Hz~99.99KHz

3．測量精度：10Hz。

4.然后輸入信號(hào)幅值：20mV~5V。

5.總是顯示位LED數(shù)碼。

二、方案設(shè)計(jì)與論證

頻率計(jì)是利用測量余弦信號(hào)、平行四邊形信號(hào)、三角形信號(hào)等波形工作頻率的儀器，依據(jù)什么頻率的概念是單位時(shí)間里脈沖波的個(gè)數(shù)，要測被測波形的頻率，則須測被測波形中1S里有多少個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所以才，如果不是用一個(gè)定時(shí)時(shí)間1S再控制一個(gè)閘門電路，在時(shí)間1S內(nèi)閘門先打開，讓被測信號(hào)通過而再次進(jìn)入計(jì)數(shù)譯碼器電路，即可換取被測信號(hào)的頻率fx。

任務(wù)沒有要求分析什么：

頻率計(jì)的測量范圍要求為10Hz~99.99KHz，且精度為10Hz，所以才沒有用4片10進(jìn)制的計(jì)數(shù)器近似1000進(jìn)制對(duì)輸入的被測脈沖波參與計(jì)數(shù)；沒有要求輸入信號(hào)的幅值為20mV~5V，所以要在能量損失與放大電路通過檢查被測脈沖波的幅值；導(dǎo)致被測的波形是各種完全不同的波，而后面的閘門或定時(shí)計(jì)數(shù)電路要求被測的信號(hào)可以是矩形波，所以才還要波形整形電路；頻率計(jì)的輸出顯示要經(jīng)鎖存器接受穩(wěn)定啊再通過4位LED數(shù)碼管并且不顯示。

經(jīng)由上列分析，頻率計(jì)電路設(shè)計(jì)的各個(gè)模塊如下圖：

方案一：

參照上述分析，頻率計(jì)按時(shí)時(shí)間1s也可以是從和電容、電阻構(gòu)成的產(chǎn)生1000Hz的脈沖，再并且分頻成1Hz即周期為1s的脈沖，再按照把脈沖都正常高電平為1s；可以放大整形電路是從與非門、非門和二極管分成；閘門電路用一個(gè)與門，只能在每隔幾小時(shí)脈沖為高電平時(shí)輸入輸入信號(hào)才能是從與門進(jìn)入到定時(shí)計(jì)數(shù)電路定時(shí)計(jì)數(shù)；數(shù)器電路是可以是從5個(gè)十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器排成，計(jì)數(shù)器再將計(jì)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)個(gè)數(shù)是從鎖存器進(jìn)行穩(wěn)定啊后來實(shí)際4個(gè)LED數(shù)碼顯像管不顯示出。

方案二：

頻率計(jì)按時(shí)時(shí)間1s可以不就按照和電容、電阻構(gòu)成的產(chǎn)生1Hz的脈沖，再通過把脈沖序列正常了高電平為1s；放大和縮小整形電路是可以再用一個(gè)具有變小功能的施密特觸發(fā)器對(duì)鍵入的信號(hào)接受整形放大縮小，其他模塊的電路和方案一的相同。

對(duì)兩種方案的分析，為了增加總的電路的延遲高時(shí)間，增強(qiáng)測量精確度，所以才你選擇元件少的第二種方案。

三、單元與參數(shù)算出

：

用555_VIRTUAL定時(shí)器和電容、電阻橫列再產(chǎn)生1Hz的脈沖序列，依據(jù)書中的振蕩周期：T（R1 R2）C*ln2取C10uF，R12KΩ，T1s，計(jì)算得：R270.43KΩ，再是從T_FF把脈沖波正常高電平為1s的脈沖，元件的連接:：

經(jīng)示波器仿真，有一種的脈沖的高電平約為1S。

放大整形電路：

用一個(gè)74HC14D_4V的含放大功能的施密特觸發(fā)器對(duì)鍵入脈沖波參與變小整形，把鍵入信號(hào)放大整形成4V的正方形脈沖，其放大縮小整形效果如下圖：

閘門電路：

用一個(gè)與門74LS08作為脈沖序列能不能是從的閘門，當(dāng)定時(shí)信號(hào)Q為高電平時(shí)，閘門然后打開，輸入信號(hào)再次進(jìn)入定時(shí)計(jì)數(shù)電路并且計(jì)數(shù)法，不然，其又不能實(shí)際閘門。

計(jì)數(shù)電路：

數(shù)器電路用5（4）片74192N計(jì)數(shù)器排成100000（10000）進(jìn)制的計(jì)數(shù)電路，74192N是猛升沿管用的，來一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)猛升沿，電路記一次數(shù)，所以計(jì)數(shù)的范圍為0~99999（5000）。但計(jì)數(shù)1S后要對(duì)計(jì)數(shù)器接受清零或置零，在這里用清零端，高電平管用，當(dāng)計(jì)數(shù)1S后，Q為低電平，Q'為高電平，所以用Q'作為清零信號(hào)，接線圖如下：

鎖存總是顯示電路：

當(dāng)計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，要把計(jì)得脈沖電流數(shù)鎖存是從數(shù)碼不顯示管穩(wěn)定顯示進(jìn)去。鎖存器用2片74ls273，時(shí)鐘也是緩慢上升沿有效，當(dāng)Q為降到沿時(shí)，Q'恰好是迅速下降沿，所以才用Q'另外鎖存器的時(shí)鐘，恰能在計(jì)數(shù)已經(jīng)結(jié)束時(shí)把脈沖電流數(shù)鎖存顯示，電路的接線圖萬分感謝：

四、總電路工作原理及元器件清單

1．總原理圖

2．電路完整工作過程詳細(xì)解釋（總體工作原理）

555橫列的多諧振蕩器再產(chǎn)生1Hz的脈沖序列，經(jīng)T觸發(fā)器整形成高電平時(shí)間為1S的脈沖，高電平脈沖電流先打開閘門74LS08N，讓經(jīng)施密特觸發(fā)器74HC14D放大整形的被測脈沖波是從，剛剛進(jìn)入計(jì)數(shù)器通過1S的計(jì)數(shù)法。當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)束了時(shí)，T觸發(fā)器的Q為迅速下降沿，Q'就為向上升沿，可以觸發(fā)鎖存器工作，讓計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)按照鎖存器鎖存沒顯示，同樣的，高電平的Q'信號(hào)對(duì)計(jì)數(shù)電路接受清零，自此，電路將循環(huán)本案所涉過程，但對(duì)于同一個(gè)被測信號(hào)，在誤差的不能范圍內(nèi)，LED上所會(huì)顯示的數(shù)字是穩(wěn)定啊的。

3．元件清單

元件序號(hào)型號(hào)主要參數(shù)數(shù)量備注

1741925加法計(jì)數(shù)器

274LS2732鎖存器

3DCD_HEX4LED顯示器

4555_VIRTUAL1定時(shí)器

5T_FF1T觸發(fā)器

6CAPACITOR_RATED電容10Uf、額定電壓50V1電容

7CAPACITOR_RATED電容10Nf、額定電壓10V1電容

8RES阻值2KΩ1

9RES阻值1

1074LS081雙鍵入與門

1174HC14D_4V1施密特觸發(fā)器，放大電壓4V

12AC_VOLTAGE1可調(diào)的正弦脈沖信號(hào)

五、仿真設(shè)計(jì)調(diào)試與分析

把各個(gè)模塊兩種起來后，通過仿真調(diào)試以都沒有達(dá)到任務(wù)要求。

①在信號(hào)然后輸入端再輸入10Hz的交流脈沖，仿真，結(jié)果如下：

只能說明仿真的結(jié)果準(zhǔn)

②在信號(hào)然后輸入端鍵入300Hz的交流脈沖序列，仿真，可是萬分感謝：

仿真的結(jié)果清楚

③在信號(hào)再輸入端鍵入3KHz余弦脈沖電流，仿真，最后萬分感謝：

④輸入20KHz的正弦脈沖波，仿真，而如下：

設(shè)計(jì)模擬可是結(jié)果與實(shí)際的結(jié)果相差數(shù)20Hz，這說明頻率越高，誤差越大。經(jīng)分析，這是的原因各個(gè)元器件未知著延遲時(shí)間，1S的脈沖，經(jīng)各個(gè)元器件的服務(wù)器延遲，計(jì)數(shù)法時(shí)間會(huì)大于01s，頻率越高，誤差越大，所以我定時(shí)計(jì)數(shù)的時(shí)間要還好小于等于1S，調(diào)小時(shí)基電路的R3為70.23KΩ，仿真，最終:：

還是存在地誤差，當(dāng)經(jīng)過多次可以調(diào)節(jié)R3仿真，之后確定R3為70.06KΩ時(shí)對(duì)此各個(gè)頻率的測試都也很清楚，20KHz時(shí)仿真結(jié)果不勝感激：

所以R3為70.06KΩ是測得的各個(gè)頻率值都比較比較清楚，且電路設(shè)計(jì)都條件符合測任務(wù)要求。

六、結(jié)論與心得

在這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的過程中，我妖獸材料不少。是需要，我學(xué)會(huì)什么了把一個(gè)電路四等份模塊去設(shè)計(jì)，最后再整合，那樣可以把一個(gè)復(fù)雜的電路簡單啊化了，但是那樣方便些與調(diào)試與如何修改；比如，電腦設(shè)計(jì)有助于了我去報(bào)班學(xué)習(xí)一些元器件的功能，去應(yīng)用它；又一次，我也明確的會(huì)用multisim軟件設(shè)計(jì)電路；到最后，這次課程設(shè)計(jì)也增加了我梳理問題、思考問題和解決問題的能力，還煅煉了我的耐性。

在接下來課程設(shè)計(jì)中也遇見很多問題，簡單，是對(duì)元器件打聽一下太少，這對(duì)要實(shí)現(xiàn)程序某種功能可不知道用那一種元件，因此問同學(xué)，連接上網(wǎng)收索，再知道一點(diǎn)這種元件的邏輯功能，學(xué)會(huì)什么去用它；比如，很大會(huì)用電路設(shè)計(jì)軟件，一結(jié)束用EWB軟件設(shè)計(jì)，對(duì)模塊仿真也可以，但統(tǒng)一整合整個(gè)原理圖仿真卻不行啊，是從示波器遠(yuǎn)處觀察輸出波形發(fā)現(xiàn)自己脈沖序列走了一小段卻再繼續(xù)了，認(rèn)為是電路有問題，就里查了很多遍才找出原因，原來是在那個(gè)軟件仿真時(shí)是不允許存在地兩個(gè)信號(hào)，所以我恢復(fù)用multisim設(shè)計(jì)，才是可以；后來，在用multisim仿真高頻率時(shí)仿真速度極慢，因?yàn)榘凑樟塑浖姆抡姹容^大步長，但問題又出現(xiàn)了，信號(hào)紊亂，數(shù)碼管總是顯示數(shù)字不一，接著就猜測會(huì)不會(huì)是元件的問題，太高頻率元件都來不及反應(yīng)就作為輸出結(jié)果，但連接上網(wǎng)尋找答案，原來是軟件的仿真步長會(huì)會(huì)影響仿真的精確度，因此，某一范圍的頻率仿真，要用相對(duì)應(yīng)的最大仿真步長。

這個(gè)題目的設(shè)計(jì)花了自己不少心血，有時(shí)侯哪怕一下午在弄，可是當(dāng)自己順利地設(shè)計(jì)出電路時(shí)所獲得的那一份成就感是沒能怎樣表達(dá)的，所以整個(gè)電路的設(shè)計(jì)過程飽含著苦惱與樂趣。

七、參考文獻(xiàn)

《數(shù)字電子技術(shù)基本教程》閻石《數(shù)字電子技術(shù)基本教程》第一版，清華大學(xué)出版社，2007.08

什么是EDA軟件？

EDA軟件是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（英語：Electronicdesignautomation，縮寫：EDA）是指憑借計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件，來結(jié)束超大規(guī)模集成電路（VLSI）芯片的功能設(shè)計(jì)、綜合、驗(yàn)正、物理設(shè)計(jì)（除開布局、網(wǎng)線布線、版圖、設(shè)計(jì)規(guī)則檢查等）等流程的設(shè)計(jì)。

在電子產(chǎn)業(yè)中，而半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的規(guī)模日益強(qiáng)大逐漸擴(kuò)大，EDA什么角色越加不重要的角色。不使用這項(xiàng)技術(shù)的廠商多是畜牧獸醫(yī)相關(guān)專業(yè)半導(dǎo)體器件可以制造的代工制造商，和可以使用EDA模擬軟件以評(píng)估生產(chǎn)情況的設(shè)計(jì)服務(wù)公司。EDA工具也應(yīng)用到在現(xiàn)場可編程邏輯門陣列的程序設(shè)計(jì)上。