数字计频器课程设计-六位数字计频器设计
数字频率计课程设计报告
《数字频率计》技术报告一、问题的提出在传统的电子测量仪器中,示波器在进行频率测量时测量精度较低,误差较大。
频谱仪可以准确的测量频率并显示被测信号的频谱,但测量速度较慢,无法实时快速地跟踪捕捉到被测信号频率的变化。
而频率计则能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化。
在传统的生产制造企业中,频率计被广泛的应用在生产测试中。
频率计能够快速的捕捉到晶体振荡器输出频率的变化,用户通过使用频率计能够迅速的发现有故障的晶振产品,确保产品质量。
在计量实验室中,频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准。
在无线通讯测试中,频率计既可以被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准,还可以被用来对无线电台的跳频信号和频率调制信号进行分析。
数字频率计是一种用数字显示的频率测量仪表,它不仅可以测量正弦信号、方波信号和尖脉冲信号的频率,而且还能对其他多种物理量的变化频率进行测量,诸如机械振动次数,物体转动速度,明暗变化的闪光次数,单位时间里经过传送带的产品数量等等,这些物理量的变化情况可以由有关传感器先转变成周期变化的信号,然后用数字频率计测量单位时间内变化次数,再用数码显示出来。
二、解决技术问题及指标要求1、技术指标被测信号:正弦波、方波或其他连续信号;采样时间:1秒(0.1秒、10秒);显示时间:1秒(2秒、3秒......);LED显示;灵敏度:100mV;测量误差:±1H z。
数字频率计是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。
其最基本的工作原理为:当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时,则被测信号的频率f=N/T。
一般T=1s,所以应要求定时器尽量输出为1s的稳定脉冲。
2、设计要求可靠性:系统准确可靠。
稳定性:灵敏度不受环境影响。
经济性:成本低。
重复性:尽量减少电路的调试点。
低功耗:功率小,持续时间长。
三、方案可行性分析(方案结构框图)1、原理框图宽测量仪;可以测量电容做成数字式电容测量仪;在电路中增加传感器,还可以做成数字脉搏仪、计价器等。
六位密码控制课程设计
六位密码控制 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解六位密码的基本概念,掌握密码的组成元素和编码规则。
2. 学生能够运用六位密码进行信息的加密和解密,理解加密技术在日常生活中的应用。
3. 学生了解密码学的基本原理,认识到密码在信息安全中的重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学的六位密码知识,独立进行简单的信息加密和解密操作。
2. 学生能够通过小组合作,解决与密码相关的问题,提高解决问题的能力。
3. 学生能够运用密码学知识,设计出具有一定安全性的六位密码。
情感态度价值观目标:1. 学生对密码学产生兴趣,认识到学习密码学的实用价值,激发进一步学习的欲望。
2. 学生在小组合作中,学会尊重他人意见,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生通过学习六位密码,增强信息安全意识,树立正确的网络道德观念。
课程性质:本课程为信息技术学科的一节实践性课程,旨在让学生通过实际操作,掌握六位密码的相关知识。
学生特点:六年级学生具有一定的信息技术基础,好奇心强,喜欢动手实践,善于合作。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以任务驱动法引导学生自主探究,小组合作完成任务,培养学生的实践能力和团队协作精神。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高信息安全意识。
二、教学内容1. 密码学基础知识介绍:密码的概念、组成元素、编码规则。
2. 六位密码的构成:数字、字母、特殊字符的组合方式及其在密码中的应用。
3. 加密与解密技术:介绍对称加密和非对称加密的基本原理,以六位密码为例进行讲解。
4. 密码破译与防护策略:分析常见的密码破译方法,提出六位密码的防护措施。
5. 实践操作:指导学生运用所学知识,设计并实现一个六位密码控制系统。
6. 信息安全意识培养:结合实例,让学生了解信息安全的重要性,树立正确的网络道德观念。
教材章节关联:1. 《信息技术》六年级上册:第三章“网络与信息安全”中的第三节“密码与信息安全”。
数字频率计设计(PCB图+电路图+源程序)-课程设计
数字频率计设计(PCB图+电路图+源程序)-课程设计数字频率计设计开题报告选题意义及国内外发展状况本课题主要研究如何用单片机来设计数字频率计。
因为在电子技术中,频率的测量十分重要,这就要求频率计要不断的提高其测量的精度和速度。
在科技以日新月异的速度向前发展,经济全球一体化的社会中,简洁、高效、经济成为人们办事的一大宗旨。
在电子技术中这一点表现的尤为突出,人们在设计电路时, 都趋向于用尽可能少的硬件来实现, 并且尽力把以前由硬件实现的功能部分, 通过软件来解决。
因为软件实现比硬件实现具有易修改的优点, 如简单地修改几行源代码就比在印制电路板上改变几条连线要容易得多, 故基于微处理器的电路往往比传统的电路设计具有更大的灵活性。
单片机就属于这一类设计电路,单片机因其功能独特和廉价已在全球有数???千种成功的范例, 在国内也开发出了充电器、空调控制器、电子定时器、汽车防盗器、卫星接收机以及各种智能仪表等实用产品。
频率计也是单片机的一种很重要的应用, 价格低廉且具有实际意义。
虽然使用逻辑分析仪也可以很好的测量信号的频率等参数,但其价格太昂贵。
实现测量的数字化、自动化、智能化已成为各类仪表设计的方向,而由单片机控制的、全自动的、数字显示的频率计就符合这一设计理念。
说到用单片机设计的频率计,这里说一下单片频率计ICM7216D。
单片频率计ICM7216D是美国Intersil公司首先研制的专用测频大规模集成芯片。
它是标准的28引脚的双列直插式集成电路,采用单一的+5V稳压电源工作。
它内含高频振荡器、10进制计数器、7段译码器、位多路复用器、能够直接驱动LED显示器的8段段码驱动器、8位位码驱动器。
其基本的测频范围为DC至10MHz,若加预置的分频电路,则上限频率可达40MHz或100MHz,单片频率计ICM7216D只要加上晶振、量程选择、LED显示器等少数器件即可构成一个DC至40MHz的微型频率计,可用于频率测量、机械转速测量等方面的应用。
eda课程设计数字频率计
eda课程设计 数字频率计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握数字频率计的基本原理,包括频率的概念、测量方法及其在电子工程中的应用。
2. 学生能够运用所学知识,分析并识别EDA(电子设计自动化)软件中与数字频率计相关的元件和模块。
3. 学生能够运用电子元件搭建简单的数字频率计电路,并描述其工作过程。
技能目标:1. 学生能够运用EDA软件进行数字频率计电路的设计、仿真和调试,具备实际操作能力。
2. 学生能够通过小组合作,解决在数字频率计设计过程中遇到的技术问题,提高团队协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到数字频率计在电子工程领域的重要性和实际应用价值,激发对电子工程的兴趣和热情。
2. 学生在课程学习中,培养严谨的科学态度,注重实验数据的真实性和准确性。
3. 学生通过小组合作,学会尊重他人意见,培养良好的沟通能力和团队精神。
本课程针对高中年级学生,结合电子工程学科特点,强调理论与实践相结合,注重培养学生的动手操作能力和实际应用能力。
课程目标具体、可衡量,旨在帮助学生和教师在课程结束后,能够清晰地了解学生在知识、技能和情感态度价值观方面的预期成果。
同时,将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,紧密围绕数字频率计的设计与实现,确保内容的科学性和系统性。
具体教学内容如下:1. 理论知识学习:- 频率概念及其测量方法- 数字频率计的原理与分类- EDA软件的基本操作与使用方法2. 实践操作环节:- 数字频率计电路设计原理- EDA软件中数字频率计电路搭建与仿真- 实际电路搭建与调试3. 教学大纲安排:- 第一课时:介绍频率概念、测量方法及数字频率计的原理与分类,让学生了解课程背景和目标。
- 第二课时:讲解EDA软件的基本操作与使用方法,引导学生学习并掌握软件应用。
- 第三课时:分析数字频率计电路设计原理,指导学生进行电路设计和仿真。
eda数字频率计课程设计
eda数字频率计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字频率计的基本原理,掌握EDA工具的使用方法;2. 使学生掌握数字频率计的电路设计,包括计数器、时钟分频器等关键部分;3. 让学生掌握数字频率计的仿真与调试方法,了解其在实际应用中的限制和改进措施。
技能目标:1. 培养学生运用EDA工具进行数字电路设计和仿真的能力;2. 培养学生独立分析问题、解决问题的能力,能够根据实际需求调整和优化数字频率计的设计;3. 培养学生团队合作意识,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子设计的兴趣,培养创新意识和探索精神;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,遵循实验操作规范;3. 引导学生关注我国电子产业的发展,增强民族自豪感和使命感。
课程性质:本课程为实践性较强的电子设计课程,旨在通过数字频率计的设计与实现,让学生掌握电子设计的基本方法和技能。
学生特点:学生已具备一定的电子基础知识,具有较强的学习能力和动手能力,但对EDA工具的使用和数字电路设计尚较陌生。
教学要求:教师需结合学生特点,注重理论与实践相结合,引导学生主动参与课堂讨论和实践活动,培养其独立思考和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够达到预定的学习成果,为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 数字频率计原理介绍:使学生了解数字频率计的工作原理,掌握频率测量的基本方法。
- 相关教材章节:第五章“数字频率计”- 内容列举:频率计的基本原理、计数器原理、时钟分频器原理等。
2. EDA工具使用:培养学生运用EDA工具进行电路设计与仿真的能力。
- 相关教材章节:第三章“EDA工具的使用”- 内容列举:EDA工具的基本操作、原理图绘制、电路仿真等。
3. 数字频率计电路设计:使学生掌握数字频率计的电路设计方法,包括计数器、时钟分频器等关键部分。
- 相关教材章节:第四章“数字电路设计”- 内容列举:计数器设计、时钟分频器设计、数字频率计整体电路设计等。
数字频率计课程设计报告
数字频率计课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字频率计的基本原理,掌握频率、周期等基本概念;2. 使学生掌握数字频率计的使用方法,能够正确操作仪器进行频率测量;3. 引导学生运用已学的数学知识,对测量数据进行处理,得出正确结论。
技能目标:1. 培养学生动手操作仪器的技能,提高实验操作能力;2. 培养学生运用数学知识解决实际问题的能力,提高数据分析处理技能;3. 培养学生团队协作能力,提高实验过程中的沟通与交流技巧。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对物理实验的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨的科学态度,养成实验过程中认真观察、准确记录的好习惯;3. 引导学生认识到物理知识在实际应用中的价值,提高学以致用的意识。
课程性质:本课程为物理实验课,结合数字频率计的原理与应用,培养学生的实践操作能力和数据分析能力。
学生特点:六年级学生具备一定的物理知识和数学基础,对实验操作充满好奇,具备初步的团队合作能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,引导学生主动参与实验过程,培养其动手能力和解决问题的能力。
通过课程目标的分解,使学生在实验过程中达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 数字频率计基本原理:- 频率、周期的定义与关系;- 数字频率计的工作原理;- 数字频率计的测量方法。
2. 实验操作技能:- 数字频率计的操作步骤;- 实验过程中的注意事项;- 数据记录与处理方法。
3. 教学大纲:- 第一课时:介绍数字频率计的基本原理,让学生了解频率、周期的概念及其关系;- 第二课时:讲解数字频率计的工作原理,引导学生掌握其操作方法;- 第三课时:分组进行实验操作,让学生动手测量不同频率的信号;- 第四课时:对测量数据进行处理与分析,培养学生数据分析能力;- 第五课时:总结实验结果,讨论实验过程中遇到的问题及解决办法。
4. 教材章节:- 《物理》六年级下册:第六章《频率与波长》;- 《物理实验》六年级下册:实验八《数字频率计的使用》。
数字频率计课程设计报告
一、课程设计题目数字频率计的设计与制作二、设计目的:本设计与制作项目可以进一步加深我们对数字电路应用技术方面的了解与认识,进一步熟悉数字电路系统设计、制作与调试的方法和步骤。
三、设计要求:设计并制作出一种数字频率计,其技术指标如下:( 1 )频率测量范围: 10 ~ 9999Hz 。
( 2 )输入电压幅度 >300mV 。
( 3 )输入信号波形:任意周期信号。
( 4 )显示位数: 4 位。
( 5 )电源: 220V 、 50Hz四、所需仪器设备与器件示波器、音频信号发生器、逻辑笔、万用表、数字集成电路测试仪、直流稳压电源。
五、设计内容、方法与步骤:1 .设计内容1 )数字频率计的基本原理数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。
频率是单位时间( 1S )内信号发生周期变化的次数。
如果我们能在给定的 1S 时间内对信号波形计数,并将计数结果显示出来,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。
2 )系统框图从数字频率计的基本原理出发,根据设计要求,得到如图 13.4 所示的电路框图。
图 13.4 数字频率计框图下面介绍框图中各部分的功能及实现方法( 1 )电源与整流稳压电路框图中的电源采用 50Hz 的交流市电。
市电被降压、整流、稳压后为整个系统提供直流电源。
系统对电源的要求不高,可以采用串联式稳压电源电路来实现。
( 2 )全波整流与波形整形电路本频率计采用市电频率作为标准频率,以获得稳定的基准时间。
按国家标准,市电的频率漂移不能超过0.5Hz ,即在 1 %的范围内。
用它作普通频率计的基准信号完全能满足系统的要求。
全波整流电路首先对50Hz 交流市电进行全波整流,得到如图 13.5 ( a )所示 100Hz 的全波整流波形。
简易数字频率计课程设计报告
简易数字频率计课程设计报告《简易数字频率计课程设计报告》一、设计目的和背景随着科技的不断发展和普及,计算机已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而数字频率计作为一种常见的电子测量仪器,在工业控制、电信通讯等领域有着广泛的应用。
本课程设计旨在通过设计一款简易的数字频率计,以帮助学生深入了解数字频率计的工作原理和设计方法。
二、设计内容和步骤1. 学习数字频率计的基本原理和工作方式:介绍数字频率计的基本功能、硬件组成和工作原理。
2. 设计数字频率计的主要电路:通过研究数字频率计的电路原理图,设计出适用于本设计要求的主要电路。
3. 制作数字频率计的原型:使用电子元器件将电路图中设计的电路进行实际制作,制作出数字频率计的原型。
4. 测试数字频率计的性能:通过对数字频率计进行各种频率波形的测试,验证其测量准确性和稳定性。
5. 优化和改进设计:根据测试结果和用户反馈,对数字频率计的电路和功能进行进一步优化和改进。
三、预期效果和评价标准通过本课程设计,预期学生能够掌握数字频率计的基本工作原理、主要电路设计和制作方法,并且能够针对实际需求进行优化和改进。
评价标准主要包括学生对数字频率计原理的理解程度、电路设计的准确性和创新性,以及对数字频率计性能进行测试和改进的能力。
四、开展方式和时间安排本课程设计可以结合理论学习和实践操作进行,建议分为以下几个阶段进行:1. 第一阶段(1周):学习数字频率计的基本原理和工作方式。
2. 第二阶段(1周):设计数字频率计的主要电路。
3. 第三阶段(2周):制作数字频率计的原型,并进行性能测试。
4. 第四阶段(1周):优化和改进数字频率计的设计。
总共需要约5周的时间来完成整个课程设计。
五、所需资源和设备1. 教材教辅资料:提供数字频率计的基本原理和电路设计方法的教材或教辅资料。
2. 实验设备和工具:数字频率计的主要电路所需的电子元器件、测试仪器和焊接工具等。
3. 实验环境:提供安全、稳定的实验室环境,以及必要的计算机软件支持。
数字频率计课程设计报告
THANKS
精度
精度是数字频率计的重要指标之一, 表示测量结果与真实值之间的接近程 度。提高精度的方法包括采用高精度 计数器、降低系统误差等。
分辨率
分辨率指数字频率计能够分辨的最小 频率间隔,与计数器的位数有关。
稳定性
稳定性指数字频率计在长时间使用过 程中保持其性能参数不变的能力。提 高稳定性的措施包括选用优质元器件 、优化电路设计等。
计数与显示
采用高速计数器对输入信号的脉冲进行计数,同 时将计数值实时显示在数码管或液晶屏幕上。
3
控制与处理
通过微处理器或单片机等控制核心,实现计数器 的启动、停止、清零等操作,并对计数值进行处 理,得到频率值。
关键技术参数
计数范围
数字频率计的计数范围决定了其能够 测量的频率范围,一般应满足实际需 求。
显示器
选用LED或LCD显示器,用于显示测量结果的频率值。
硬件电路图设计
电源电路
设计稳定的电源电路 ,为整个系统提供所 需的工作电压。
输入信号调理电路
根据实际需求设计输 入信号调理电路,包 括放大倍数、滤波截 止频率等参数的确定 。
微控制器电路
设计微控制器的最小 系统电路,包括晶振 、复位电路等。
02
数字频率计基本原理
频率定义及测量方法
频率定义
频率是单位时间内周期性信号重复的 次数,通常以赫兹(Hz)为单位表示 。
测量方法
频率的测量可以通过计数单位时间内 信号周期的个数来实现。常见的测量 方法包括直接计数法、测周法和等精 度测频法。
数字频率计工作原理
1 2
输入信号处理
数字频率计首先接收输入信号,经过放大、整形 等处理,将其转换为适合计数的脉冲信号。
课程设计数字频率计
课程设计数字频率计一、教学目标本课程旨在通过数字频率计的学习,让学生掌握以下知识目标:理解数字频率计的基本原理和构成;掌握数字频率计的各部分电路及其功能;了解数字频率计在工程和科学研究中的应用。
技能目标为:能够熟练使用数字频率计进行频率测量;能够分析并解决数字频率计使用中遇到的问题。
情感态度价值观目标为:培养学生对电子技术的兴趣和好奇心,激发学生探索科学的热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字频率计的基本原理、构成及其各部分电路的功能,数字频率计的使用方法,以及数字频率计在实际工程和科学研究中的应用。
具体涉及教材的第三章“数字频率计”,内容涵盖数字频率计的定义、分类、工作原理、主要技术指标、使用方法等。
三、教学方法为了提高教学效果,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括:讲授法,用于讲解数字频率计的基本原理、构成及使用方法;讨论法,用于分析数字频率计在实际应用中遇到的问题;实验法,用于让学生亲自动手操作数字频率计,加深对知识的理解。
四、教学资源教学资源包括教材、实验设备、多媒体资料等。
教材为《电子技术基础》第三版,实验设备包括数字频率计、示波器等,多媒体资料包括教学PPT、视频等。
这些资源将有助于支持教学内容和教学方法的实施,提高学生的学习兴趣和效果。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况;作业包括课堂练习和课后作业,主要评估学生的理解和应用能力;考试包括期中考试和期末考试,主要评估学生对课程知识的掌握程度。
评估方式将客观、公正,全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排如下:共32课时,每周2课时,共计16周。
教学地点为教室。
教学进度安排合理、紧凑,确保在有限的时间内完成教学任务。
同时,教学安排还考虑学生的实际情况和需要,如学生的作息时间、兴趣爱好等,以提高学生的学习效果。
七、差异化教学根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平,本课程将设计差异化的教学活动和评估方式。
数字频率计_课程设计报告
电气与信息工程学院数字频率计设计报告书前言摘要:在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且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:频率计,闸门,逻辑控制,计数-锁存目录第一章设计目的第二章设计任务和设计要求2.1 设计任务及基本要求2.2.系统结构要求第三章系统概述3.1概述3.2设计原理及方案第四章单元电路设计及分析4.1 时基电路4.2逻辑控制电路4.3计数电路4.4锁存电路4.5显示译码电路4.6 闸门电路第五章安装与调试过程5.1 电路的安装过程5.2 电路的调试过程5.3 出现的问题及解决办法第六章结果分析第七章收获与体会第八章元件清单第九章实现结果实物图附录A 参考文献第一章设计目的:1.了解数字频率计测量频率与测量周期的基本原理;2.熟练掌握数字频率计的设计与调试方法及减小测量误差的方法。
3.本设计与制作项目可以进一步加深我们对数字电路应用技术方面的了解与认识,进一步熟悉数字电路系统设计、制作与调试的方法和步骤。
4.针对电子线路课程要求,对我们进行实用型电子线路设计、安装、调试等各环节的综合性训练,培养我们运用课程中所学的理论与实践紧密结合,独立地解决实际问题的能力。
第二章设计任务及要求:2.1设计任务及基本要求:设计一简易数字频率计,其基本要求是:1)测量频率范围0~9999Hz;2)最大读数9999HZ,闸门信号的采样时间为1s;.3)被测信号可以是正弦波、三角波和方波;4)显示方式为4位十进制数显示;5)完成全部设计后,可使用EWB进行仿真,检测试验设计电路的正确性。
2.2.系统结构要求数字频率计的整体结构要求如图所示。
(完整版)简易数字频率计毕业课程设计论文
摘要频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟,对比测量其他信号的频率。
通常情况下计算每秒内待测信号的脉冲个数,此时我们称基础时间为1秒。
基础时间也可以大于或小于一秒。
基础时间越长,得到的频率值就越准确,但基础时间越长则没测一次频率的间隔就越长。
基础时间越短,测的频率值刷新就越快,但测得的频率精度就受影响。
本文数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器,被测信号可以是正弦波,方波或其它周期性变化的信号。
关键词:数显、频率计、时基、protues仿真、555构成多谐振荡器简易数字频率计的设计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。
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 ,则其频率可表示为 f=NT 。
原理框图中,被测信号 Vx经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号Ⅰ,其频率与被测信号的频率fx相同。
时基电路提供标准时间基准信号Ⅱ,其高电平持续时间t1=1s,当1s信号来到时,闸门开通,被测脉冲信号通过闸门,计数器开始计数,直到1s信号结束时闸门关闭,停止计数。
若在基础时间1S内计数器计得的脉冲个数为N,则被测信号频率fx=NHz。
逻辑控制电路的作用有两个:一是产生锁存脉冲Ⅳ,使显示器上的数字稳定;二是产生“0”脉冲Ⅴ,使计数器每次测量从零开始计数。
1.电路设计方案及其论证1-1 ICM7216D构成数字频率计电路图1.1由ICM7216D构成的数字频率计由ICM7216D构成的10MHZ频率计电路采用+5V单电源供电。
高精度晶体振荡器和构成10MHz并联振荡电路,产生时间基准频率信号,经内部分频后产生闸门信号。
输出分别连接到相应数码显示管上。
ICM7216D要求输入信号的高电平大于3.5V,低电平小于1.9V,脉宽大于50ns,所以实际应用中,需要根据具体情况增加一些辅助电路。
数电课程设计_数字频率计
电子技术课程设计报告设计题目:数字频率校音器院(部): 电气工程及自动化学院专业班级: 测仪学生姓名: 吴学号: 3113指导教师:目录摘要3绪论41、设计原理方案51.1设计总体方案:31.2工作步骤:71.3测频原理:92、单元电路设计102.1采集音律信号电路112.2时标和闸门电路112.3锁存器、计数和清零143、心得体会、元器件清单194、参考文献1815、附件225.1电路仿真图及样品图165.2音阶频率对照表18设计题目:数字频率校音器摘要随着社会的发展,人们的业余生活不断丰富,学乐器的人也越来越多,但是对于初学者来说,学习乐器最难的问题之一就是对乐器音准的把握、调节。
例如二胡经常会出现跑音的现象,需要人对其进行不断的调节,但对于初学者来说便是个很是让人头疼的问题。
在电子技术中,我们可以测量声音的频率来知道乐器是否音准,从而去调节,解决生活难题。
因此频率的测量就显得更为重要。
本次课程设计的目的是根据已经学到的知识,按照这次课程设计的要求设计一个简易的数字频率校音器,要求频率计范围内能测出所输入音调的频率,一般基准中低音在200到900Hz。
关键词:校音器,频率计,逻辑控制,计数器,定时器。
绪论乐器是个很有活力的娱乐工具,千百年来在世界各个地区居住的人群基本都有属于自己的民族乐器,随着社会的发展,人民的生活水平的不断提高,人们的业余文化生活也越来越丰富,学乐器的人群也越来越多。
但是对于有有些乐器,往往在演奏前需要对其音准进行调试,例如我国民族乐器中的二胡经常会出现跑音的现象,竹笛的制作定调时则需要对每个音控的位置进行校准。
那么对于初学乐器的人群来说,通过自己的耳力去听音准则是一件很难的事。
本次设计的目是利用测量音调频率的方法去判断音调的准度,这样便为了给那些初学乐器或者对乐器的音准把握不准的人们在调试乐器音调高低时带来方便。
测量频率的方法有多种,中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速,其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。
频率计课程设计
《可编程逻辑器件及其应用》课程设计——————数字频率计设计总结报告班级:自动1101学号111401101 灿111401102 斐汉111401218 东指导老师:于卫管旗日期:2013/12/23大学信息工程学院目录1 技术指标要求2 总体方案设计(说明:方框图、组成、各部分作用、连接关系、工作原理)3 可编程器件逻辑功能设计(1)可编程器件简介(2)顶层设计(顶层方框图、组成、各部分作用、连接关系、工作原理、顶层原理图、仿真结果图、器件选择、管脚锁定、下载测试)4 硬件制作及调试情况5设计结果情况6 心得体会器件清单参考文献1 技术指标要求1.设计1个6位数字频率计系统,频率围:1—999999Hz,分辨率:1Hz;2.输入测试信号为正负对称的幅度为1V—5V之间可调的正弦波、脉冲波、三角波;3.用动态扫描技术实现6位数字显示。
2 总体方案设计根据要求,设计出总体方案,画出系统总体框图,见图所示。
图10.1 频率计系统总体框图各部分的组成及作用如下:(1)CPLD器件:接收被测频率信号、1Hz标准信号和动态扫描信号,发出频率数字信号;(2)转换电路:将正负对称的幅度为1V—5V之间可调的正弦波、脉冲波、三角波转换为同频率的TTL脉冲波形;(3)反相驱动电路:加大由转换电路输出的TTL脉冲波形的驱动能力;(4)动态扫描显示电路:用数码管显示输出的频率值;(5)标准脉冲电路:产生1Hz的标准脉冲信号和2048Hz的动态扫描信号;(6)NE555 Hz电路和单位显示亮熄电路:使“Hz”单位一亮一熄;(7)直流稳压电源:给各部分电路提供电源。
3 可编程器件逻辑功能设计(1)可编程器件简介EPM7128是可编程的大规模逻辑器件,为ALTERA公司的MAX7000系列产品,具有高阻抗、电可擦等特点,可用门单元为2500个,管脚间最大延迟为5ns,工作电压为+5V。
(2)顶层设计(顶层方框图、组成、各部分作用、连接关系、工作原理、顶层原理图、仿真结果图、器件选择、管脚锁定、下载测试)顶层原理图其中:TESTCTL模块为测频控制器、CNT10模块为10进制加法计数器、REG4B为锁存器、动态扫描软件模块包括:BCD6模块(6进制加法计数器)、MUX461模块(数据选择器)、74138模块(3-8译码)和DECL7S模块(七段译码)。
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数字计频器课程设计
2008.12.29
六位数字计频器设计
一、数字频率计测频率基本原理
数字频率计的基本原理就是测量单位时间内脉冲信号的个数,即,
f=N/T
其中,f 是被测信号的频率,N 是计数器累加的脉冲个数,T 是测量时间。
基本原理如下图所示:
(1)时基单元
包括振荡器和分频器,用来产生周期为1s 的脉冲信号,称为时基信号。
控制电路
(2)控制电路
其一得到宽度为1s的方波,称为闸门信号,其二在每次取样后封锁主控门和时基信号的输入门
(3)计数单元
把通过主控门的被测信号输入计数器、寄存器、译码器和显示器。
(4)延时单元
数据显示一段时间,其时间的长短取决于延时电路,然后对计数器进行清零,重新进行测量。
(5)主控门
起控制被测信号通过的作用,在取样时间内主控门打开,清零和显示时间内主控门关闭。
(6)输入单元
将接受的各种信号放大、整形,变换为脉冲信号。
二、数字频率计主要技术指标
1、频率测量范围
在输入电压符合规定要求值时,能够正常进行测量的频率区间称为频率测量范围。
频率测量范围主要由放大整形电路的频率响应决定。
本方案的测量范围是1-999999Hz。
2、数字显示位数
频率计的数字显示位数决定了频率计的分辨率。
位数越多,分辨率越高。
本方案的显示位数为6位
3、测量时间
频率计完成一次测量所需要的时间,包括准备、计数、锁存和复位时间。
三、计频器功能
1、一秒显示一秒清零;
2、显示两秒清零一秒;
3、消隐功能;
4、能够实现开关和清零功能;
四、设计环境
本方案是以max+plus 2.0为设计和仿真平台,GW48-CK实验开发系统为应用平台。
五、方案及原理图
实验方案选择试验指导书提供的例题——二位十进制的频率计频器的类似的设计方案,以下将给出电路设计图并予以说明。
A、频率显示1s,0显示1s
Ⅰ、两位计数器原理图及说明
说明:
74390连接成两个独立的十进制计数器,待测信号clk通过一个与门电路进入74390计数器1的时钟输入端1CLKA,与门的另一端接使能enb当enb=1时能够计数,enb=0时禁止计数。
计数器的1到4位输出集成总线的方式q[3..0],并由OUTPUT输出口向外输出计数值。
同时由一个4输入与门和两个方向器构成进位信号进入第2个计数器的时钟输入端。
第2个的4位输出集总线成q[7..4],两个计数器的进位信号,既可用于扩展的的今威信好友6输入与们和两个反相器产生,由cout输出,Clr为计数器的清零信号。
并将其封装成conter
元件。
波形图:
Ⅱ、六位计数器:
说明:
将上步得到的两位十进制计数器级联成六位十进制计数器,f_in为信号输入端,cnt_en为信号使能端,clr为清零端,计数值由q[3..0]、q[7..4]、q[11..8]、q[15..12]、q[19..16]、q[23..20]输出。
并封装成c11元件。
连接原理和两位十进制计数器的原理一样,不在叙述,波形图也不在展示。
Ⅲ、控制电路
说明:
通过以7493十六进制计数器和74154十六进制译码器为主要的元件,当clk输入频率8hz的信号,enb为计数控制端。
clr在lock信号1秒后发出,clr和lock都是2秒一周期,所以能够实现频率显示1s,“0”状态显示1s,而key为1(高电平)。
并封装成c22元件。
波形图:
Ⅳ、寄存器电路图:
说明:
锁存器选用的是74374,计数器记的数将保存在锁存器中,并将其封装为元件命名为count。
Ⅴ、总电路图:
说明:
c22为控制电路,c11为计数器,在以上已经进行说明了。
波形图:
B、频率显示2s,0显示1s:
该功能只需改变控制电路即可实现。
说明:
主要是用7493(十六进制的计数器)74154(十六进制的译码器)和7476(jk触发器)为主要元件和一些辅助元件构成。
enb对输入信号clk,周期比为1:3,其中enb为使能端,其周期为3秒,使能1秒,停止2秒,从而完成要求的功能。
Clr为计数器清零控制端,lock为锁存控制端。
波形图:
C、消隐
74374的后面加上74248译码器就行,电路:
波形图:
六、实验体会
通过课程设计不仅将所学的理论知识应用到实际中,还体会到设计过程中所遇到的问题和解决问题的思路,这些是在理论知识学习中很少涉及的。
还有就是在实际的设计过程中必须考虑设计最简单的方
案而又不影响功能的实现和需要,达到设计效果的最优化。