簡易數(shù)字頻率計的設計？發(fā)動了攻擊全部簡易頻率計一、設計任務與要求1．設計制作一個簡易頻率測量電路，實現(xiàn)方法數(shù)碼沒顯示。2．測量范圍：10Hz~99.99KHz3．測量精度：10Hz。4.輸入信號幅值：

簡易數(shù)字頻率計的設計？

發(fā)動了攻擊全部

簡易頻率計

一、設計任務與要求

1．設計制作一個簡易頻率測量電路，實現(xiàn)方法數(shù)碼沒顯示。

2．測量范圍：10Hz~99.99KHz

3．測量精度：10Hz。

4.輸入信號幅值：20mV~5V。

5.顯示位LED數(shù)碼。

二、方案設計與論證

頻率計是為了測量正弦信號、正方形信號、三角形信號等波形工作頻率的儀器，根據(jù)頻率的概念是單位時間里脈沖的個數(shù)，要測被測波形的頻率，則須測被測波形中1S里有多少個驅(qū)動信號，所以我，如果用一個定時時間1S壓制一個閘門電路，在時間1S內(nèi)閘門先打開，讓被測信號實際而剛剛進入計數(shù)譯碼器電路，即可我得到被測信號的頻率fx。

任務要求分析：

頻率計的測量范圍要求為10Hz~99.99KHz，且精度為10Hz，因此沒有用4片10進制的計數(shù)器構成1000進制對再輸入的被測脈沖序列并且計數(shù)；那些要求輸入信號的幅值為20mV~5V，所以要經(jīng)過衰減與放大電路并且檢查被測驅(qū)動信號的幅值；由于被測的波形是各種完全不同的波，而后面的閘門或計數(shù)寄存器電路要求被測的信號必須是三角形波，因為還是需要波形整形電路；頻率計的輸出沒顯示要經(jīng)由鎖存器進行比較穩(wěn)定再位LED數(shù)碼管接受不顯示。

經(jīng)根據(jù)上述規(guī)定分析，頻率計電路設計的各個模塊如下圖：

方案一：

據(jù)上述分析，頻率計設置定時時間1s這個可以實際和電容、電阻構成的產(chǎn)生1000Hz的脈沖，再接受分頻成1Hz即周期為1s的脈沖，再通過把脈沖正常了高電平為1s；可以放大整形電路與非門、非門和二極管組成；閘門電路用一個與門，只能在按時驅(qū)動信號為高電平時輸入信號才能實際與門進入定時計數(shù)電路計數(shù)寄存器；計數(shù)電路也可以按照5個十進制的計數(shù)器組成，計數(shù)器再將計的脈沖電流個數(shù)鎖存器通過比較穩(wěn)定最后個LED數(shù)碼顯像管顯示出來。

方案二：

頻率計按時時間1s這個可以就按照和電容、電阻構成的產(chǎn)生1Hz的脈沖，再是從把驅(qū)動信號正常了高電平為1s；放大整形電路也可以就用一個具有放大功能的施密特觸發(fā)器對再輸入的信號進行整形可以放大，其他模塊的電路和方案一的不同。

對兩種方案的分析，目的是下降總的電路的服務器延遲時間，能提高測量精確度，因為你選擇元件少的第二種方案。

三、單元與參數(shù)可以計算

：

用555_VIRTUAL定時器和電容、電阻橫列有一種1Hz的脈沖序列，據(jù)書中的振蕩周期：T（R1 R2）C*ln2取C10uF，R12KΩ，T1s，計算出得：R270.43KΩ，再按照T_FF把驅(qū)動信號都正常高電平為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。

可以放大整形電路：

用一個74HC14D_4V的含可以放大功能的施密特觸發(fā)器對然后輸入脈沖序列通過可以放大整形，把然后輸入信號放大整形成4V的平行四邊形脈沖，其放大和縮小整形效果如下圖：

閘門電路：

用一個與門74LS08另外脈沖如何是從的閘門，當按時信號Q為高電平時，閘門打開，然后輸入信號再次進入定時計數(shù)電路通過數(shù)器，否則，其又不能通過閘門。

數(shù)器電路：

計數(shù)電路用5（4）片74192N計數(shù)器橫列100000（10000）進制的計數(shù)電路，74192N是向上升沿有效的，來一個脈沖波向上升沿，電路記一次數(shù)，所以我計數(shù)的范圍為0~99999（5000）。但計數(shù)1S后要對計數(shù)器并且清零或置零，在這里用清零端，高電平比較有效，當計數(shù)法1S后，Q為低電平，Q'為高電平，所以才用Q'充當清零信號，接線圖如下：

鎖存沒顯示電路：

當定時計數(shù)電路定時計數(shù)都結束了時，要把計得驅(qū)動信號數(shù)鎖存通過數(shù)碼沒顯示管穩(wěn)定會顯示進去。鎖存器用2片74ls273，時鐘又是猛升沿最有效，當Q為降到沿時，Q'正好是向上升沿，所以我用Q'另外鎖存器的時鐘，恰能在計數(shù)結束后時把脈沖波數(shù)鎖存不顯示，電路的接線圖不勝感激：

四、總電路工作原理及元器件清單

1．總原理圖

2．電路完整工作過程具體描述（總體工作原理）

555排成的多諧振蕩器出現(xiàn)1Hz的脈沖電流，經(jīng)T觸發(fā)器整形成高電平時間為1S的脈沖波，高電平驅(qū)動信號再打開閘門74LS08N，讓經(jīng)施密特觸發(fā)器74HC14D放大縮小整形的被測脈沖電流，進入計數(shù)器參與1S的計數(shù)。當計數(shù)已經(jīng)結束時，T觸發(fā)器的Q為迅速下降沿，Q'就為迅速下降沿，不觸發(fā)鎖存器工作，讓計數(shù)器輸出的信號是從鎖存器鎖存顯示，而，高電平的Q'信號對數(shù)器電路并且清零，此后，電路將循環(huán)根據(jù)上述規(guī)定過程，但對于同一個被測信號，在誤差的允許范圍內(nèi)，LED上所沒顯示的數(shù)字是很穩(wěn)定的。

3．元件清單

元件序號型號主要參數(shù)數(shù)量備注

1741925加法計數(shù)器

274LS2732鎖存器

3DCD_HEX4LED顯示器

4555_VIRTUAL1定時器

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雙輸入與門

1174HC14D_4V1施密特觸發(fā)器，放大和縮小電壓4V

12AC_VOLTAGE1可調(diào)的正弦脈沖信號

五、仿真調(diào)試與分析

把各個模塊陣列站了起來后，接受仿真調(diào)試以提升到任務要求。

①在信號再輸入端再輸入10Hz的交流脈沖序列，仿真，最終:：

那說明仿真的結果確切

②在信號鍵入端然后輸入300Hz的交流脈沖，仿真，最后:：

設計模擬結果清楚

③在信號輸入端然后輸入3KHz余弦脈沖，仿真，最后:：

④再輸入20KHz的正弦脈沖電流，仿真，最終不勝感激：

仿真最終結果與實際中的結果相差20Hz，這那就證明頻率越高，誤差越大。經(jīng)分析，這是因此各個元器件未知著延遲高時間，1S的脈沖，在各個元器件的延遲，計數(shù)寄存器時間會為01s，頻率越高，誤差越大，所以才計數(shù)的時間要還好小于等于1S，調(diào)小時基電路的R3為70.23KΩ，仿真，可是:：

那就必然誤差，經(jīng)由一次調(diào)節(jié)平衡R3仿真，到最后確定R3為70.06KΩ時對于各個頻率的測試都都很確切，20KHz時仿真結果不勝感激：

所以我R3為70.06KΩ是測得的各個頻率值都比較準，且電路設計都條件測任務要求。

六、結論與心得

在這回畢業(yè)論文設計的過程中，我妖獸材料不少。首先，我學會了了把一個電路四等份模塊去設計，結果再整合，那樣可以不把一個古怪的電路很簡單化了，另外這樣的比較方便與調(diào)試與直接修改；比如，設計有助于了我去報班學習一些元器件的功能，去句子修辭它；立即，我也正式會用multisim軟件設計電路；之后，這一次課程設計也提高了我找準問題、思考問題和解決問題的能力，還鍛煉身體了我的耐性。

在這次課程設計中也遇上很多問題，簡單的方法，是對元器件清楚不多，這對要基于某種功能到底用那一種元件，所以才問同學，無線上網(wǎng)收索，再知道一點這種元件的邏輯功能，學會去用它；其次，很大會用電路設計軟件，一正在用EWB軟件設計，對模塊仿真可以不，但整合起來整個原理圖仿真卻要不，實際示波器遠處觀察輸出波形發(fā)現(xiàn)到脈沖電流走了一小段卻突然停止了，我以為是電路有問題，就中搜索了很多遍才找出癥結，原先在那個軟件仿真時是不不允許未知兩個信號，所以才新的用multisim設計，才這個可以；之后，在用multisim仿真高頻率時仿真速度極慢，所以才按照了軟件的仿真大步長，但問題又直接出現(xiàn)了，信號紊亂，數(shù)碼管總是顯示數(shù)字不一，后再就推斷會不會是元件的問題，太高頻率元件都來不及反應就輸出低結果，但無線上網(wǎng)尋找答案，以前是軟件的仿真步長會影響不大仿真的精確度，所以才，某一范圍的頻率仿真，要用或者的大的仿真步長。

這個題目的設計花了自己不少心血，有時侯甚至一下午在弄，但是當自己完成地電腦設計出電路時所獲得的那一份成就感是根本無法思想感情的，所以我整個電路的設計過程蘊滿著苦惱與樂趣。

七、參考文獻

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

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