数字频率计课程设计报告
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:±1Hz。
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)率,而且还可以测量它们的周期。
经过改装,可以测量脉冲宽度,做成数字式脉宽测量仪;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。
数电课程设计报告-数字频率计
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数电课程设计报告题目:频率计目录第一章设计指标 (2)1.1设计指标 (2)第二章系统概述 (3)2.1设计思想 (3)2.2可行性论证 (3)2.3各功能的组成 (3)2.4总体工作过程 (3)第三章单元电路设计与分析 (5)3.1各单元电路的选择 (5)3.2设计及工作原理分析 (5)第四章电路的组构与调试 (12)4.1遇到的主要问题 (12)4.2现象记录及原因分析 (12)14.3解决措施及效果 (12)4.4功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据 (12)第五章结束语 (15)5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向 (15)5.2总结设计的收获与体会 (15)附图(电路图、电路总图) (16)参考文献 (18)第一章:设计指标设计指标:要求设计一个测量TTL方波信号频率的数字系统。
用按键选择测量信号的频率。
测试值采用4个LED七段数码管显示,并以发光二极管只是测量对象(频率)的单位:Hz、kHz。
频率的测量范围有四档量程。
1)测量结果显示4位有效数字,测量精度为万分之一。
2)频率测量范围:100.1Hz——999.9kHz,分四档。
第一档:100.1Hz——999.9kHz第二档:1.000Hz——9.999kHz第三档:10.00kHz——99.99kHz第四档:100.0kHz——999.9kHz3)量程切换可以采用两个按键或由电路控制自动切换。
4)设计一个周期性方波产生电路频率计调试所需的信号。
输出信号的频率范围与测量范围相同,分为四个量程。
再设置四个按键在每档范围内选择4为有效数字的9~16个固定频率,最高位数值必须分布为1~9,信号占空比可以任意。
第二章:系统概述2.1设计思想所谓周期性信号频率,是指信号在1s时间内的周期数。
所以,通过记录信号在1s内的周期数即可确定其频率。
2.2可行性论证针对上述设计思想,可采用计数器来实现记录周期数的功能;采用时基信号产生计数时间作为采样时间;要通过数码管显示结果,考虑如果计数器直接将数据输入到数码管显示,则会出现数码管的数据不断变化,累计增加的情况,例如,一信号的频率为100Hz,计数器则会从1一直计数,数码管会在每秒内变化100次,所以采用寄存器或锁存器,在每个时间信号内,给予一个高电平使能有效,将计数器的数值锁存到寄存器或者锁存器。
数字频率计设计报告
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数字频率计设计报告数字频率计是一种用于测量信号频率的仪器,广泛应用于电子领域。
本文将针对数字频率计的原理、工作方式以及应用进行详细介绍。
一、引言数字频率计是一种基于数字信号处理技术的测量仪器,它能够精确地测量信号的频率。
它广泛应用于通信、无线电、音频和视频等领域,对于各种信号的频率测量具有重要意义。
二、原理数字频率计的测量原理基于信号的周期性特征。
当一个信号通过数字频率计时,它会被转换成数字信号,并通过计数器进行计数。
通过计数器的计数结果和时间基准的参考值进行比较,就可以得到信号的频率。
三、工作方式数字频率计的工作方式通常分为两种:直接计数法和间接计数法。
1. 直接计数法:该方法直接对信号进行计数,通过计数器对信号的脉冲进行计数,并将计数结果进行处理得到频率值。
这种方法简单直接,但对于高频率信号的计数精度较低。
2. 间接计数法:该方法通过将信号的频率分频至低频范围内进行计数。
通过将高频信号分频后再进行计数,可以提高测量的精度。
四、应用数字频率计在各个领域都有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:1. 通信领域:数字频率计在通信系统中被用于测量信号的载波频率,确保信号的稳定传输。
同时,数字频率计还可以用于频率偏移的测量,以评估通信系统的性能。
2. 无线电领域:数字频率计被用于测量无线电频率,对于射频信号的测量具有重要意义。
它可以用于无线电台站的调试和维护,以确保无线电信号的质量和稳定性。
3. 音频和视频领域:数字频率计在音频和视频设备的校准和测试中被广泛应用。
它可以测量音频和视频信号的频率,以确保音频和视频设备的正常工作。
4. 科学研究领域:数字频率计在科学研究中也起到了重要的作用。
比如,在天文学研究中,数字频率计可以用于测量天体的射电信号频率,从而研究宇宙的演化和结构。
五、总结数字频率计作为一种精确测量信号频率的仪器,在电子领域中有着广泛的应用。
本文从原理、工作方式和应用等方面对数字频率计进行了详细介绍。
数字频率计设计报告
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数字频率计设计报告数字频率计设计报告一、设计目标本次设计的数字频率计旨在实现对输入信号的准确频率测量,同时具备操作简单、稳定性好、误差小等特点。
设计的主要目标是实现以下功能:1. 测量频率范围:1Hz至10MHz;2. 测量精度:±0.1%;3. 具有数据保持功能,可在断电情况下保存测量结果;4. 具有报警功能,可设置上下限;5. 使用微处理器进行控制和数据处理。
二、系统概述数字频率计系统主要由以下几个部分组成:1. 输入信号处理单元:用于将输入信号进行缓冲、滤波和整形,以便于微处理器进行准确处理;2. 计数器单元:用于对输入信号的周期进行计数,并通过微处理器进行处理,以得到准确的频率值;3. 数据存储单元:用于存储测量结果和设置参数;4. 人机交互单元:用于设置参数、显示测量结果和接收用户输入。
三、电路原理数字频率计的电路原理主要包括以下步骤:1. 输入信号处理:输入信号首先进入缓冲器进行缓冲,然后通过低通滤波器进行滤波,去除高频噪声。
滤波后的信号通过整形电路进行整形,以便于微处理器进行计数。
2. 计数器单元:整形后的信号输入到计数器,计数器对信号的周期进行计数。
计数器的精度直接影响测量结果的精度,因此需要选择高精度的计数器。
3. 数据存储单元:测量结果和设置参数通过微处理器进行处理后,存储在数据存储单元中。
数据存储单元一般采用EEPROM或者Flash 存储器。
4. 人机交互单元:人机交互单元包括显示屏和按键。
用户通过按键设置参数和查看测量结果。
显示屏用于显示测量结果和设置参数。
四、元器件选择根据系统设计和电路原理,以下是一些关键元器件的选择:1. 缓冲器:采用高性能的运算放大器,如OPA657;2. 低通滤波器:采用一阶无源低通滤波器,滤波器截止频率为10kHz;3. 整形电路:采用比较器,如LM393;4. 计数器:采用16位计数器,如TLC2543;5. 数据存储单元:采用EEPROM或Flash存储器,如24LC64;6. 显示屏:采用带ST7565驱动的段式液晶显示屏,如ST7565R。
数字频率计的设计实验报告
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数字频率计的设计实验报告实验名称:数字频率计的设计实验日期:2021年7月1日实验目的:设计并实现一个基于计数器的数字频率计,使用计数器测量输入信号的频率,并将结果显示在数码管上。
实验器材:FPGA开发板、数字频率计模块、计数器模块、数码管模块。
实验原理:1. 计数器模块设计一个计数器模块,用于计数示波器输入脉冲信号的时间。
计数器的计数时间可以根据需要进行调整。
2. 数字频率计模块设计一个数字频率计模块,用于将计数器的计数时间转换为输入信号的频率。
通过计算计数器的计数值来计算频率,并将结果显示在数码管上。
3. 数码管模块设计一个数码管模块,用于将数字频率计模块计算出的频率值转换为可以在数码管上显示的数码。
实验步骤:1. 搭建实验电路将FPGA开发板连接到计数器模块、数字频率计模块和数码管模块。
2. 编写Verilog代码根据上述原理,编写计数器模块、数字频率计模块和数码管模块的Verilog代码。
3. 编译代码并下载到FPGA开发板使用Xilinx Vivado软件将Verilog代码编译成比特流文件,并将比特流文件下载到FPGA开发板中。
4. 测试实验将示波器的输出信号连接到数字频率计的输入端,并将数字频率计连接到数码管。
通过计算数字频率计的输出,验证数字频率计的测量准确性。
实验结果:经过测试,数字频率计的测量准确度在实验误差范围内。
输入不同频率的信号时,数码管能够正确显示频率值。
实验总结:通过本次实验,成功设计并实现了一个基于计数器的数字频率计。
该实验不仅巩固了计数器、数码管等模块的设计知识,也提高了学生的Verilog编程能力。
在实验中,学生还学习了如何使用FPGA开发板进行数字电路实验,以及测试和验证数字电路的方法和技巧。
简易数字频率计(数字电路课程设计)
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数字电路课程设计报告1)设计题目简易数字频率计2)设计任务和要求要求设计一个简易的数字频率计,测量给定信号的频率,并用十进制数字显示,具体指标为:1)测量范围:1H Z—9.999K H Z,闸门时间1s;10 H Z—99.99K H Z,闸门时间0.1s;100 H Z—999.9K H Z,闸门时间10ms;1 K H Z—9999K H Z,闸门时间1ms;2)显示方式:四位十进制数3)当被测信号的频率超出测量范围时,报警.3)原理电路和程序设计:(1)整体电路数显式频率计电路(2)单元电路设计;(a)时基电路信号号(b)放大逻辑电路信号通信号(c)计数、译码、驱动电路号(3)说明电路工作原理;四位数字式频率计是由一个CD4017(包含一个计数器和一个译码器)组成逻辑电路,一个555组成时基电路,一个9014形成放大电路,四个CD40110(在图中是由四个74LS48、四个74LS194、四个74LS90组成)及数码管组成。
两个CD40110串联成一个四位数的十进制计数器,与非门U1A、U1B构成计数脉冲输入电路。
当被测信号从U1A输入,经过U1A、U1B两级反相和整形后加至计数器U13的CP+,通过计数器的运算转换,将输入脉冲数转换为相应的数码显示笔段,通过数码管显示出来,范围是1—9。
当输入第十个脉冲,就通过CO输入下一个CD40110的CP+,所以此四位计数器范围为1—9999。
其中U1A与非门是一个能够控制信号是否输入的计数电路闸门,当一个输入端输入的时基信号为高电平的时候,闸门打开,信号能够通过;否则不能通过。
时基电路555与R2、R3,R4、C3组成低频多谐振荡器,产生1HZ的秒时基脉冲,作为闸门控制信号。
计数公式:]3)2243[(443.1CRRRf++=来确定。
与非门U2A与CD4017组成门控电路,在测量时,当时基电路输出第一个时基脉冲并通过U2A反相后加至CD4017的CP,CD4017的2脚输出高电平从而使得闸门打开。
数字频率计课程设计报告
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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》。
简易数字频率计设计报告
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根据系统设计要求, 需要实现一个 4 位十进制数字频率计, 其原理框 图如图 1 所示。
主要由脉冲发生器电路、 测频控制信号发生器电路、 待测 信号计数模块电路、 锁存器、 七段译码驱动电路及扫描显示电路等模块组 成。
由于是4位十进制数字频率计, 所以计数器CNT10需用4个,7段显示译 码器也需用4个。
频率测量的基本原理是计算每秒钟内待测信号的脉冲个 数。
为此,测频控制信号发生器 F_IN_CNT 应设置一个控制信号时钟CLK , 一个计数使能信号输出端EN 、一个与EN 输出信号反 向的锁存输出信号 LOCK 和清零输出信号CLR 。
若CLK 的输入频率为1HZ ,则输出信号端EN 输出 一个脉宽恰好为1秒的周期信号, 可以 作为闸门信号用。
由它对频率计的 每一个计数器的使能端进行同步控制。
当EN 高电平时允许计数, 低电平时 住手计数,并保持所计的数。
在住手计数期间,锁存信号LOCK 的上跳沿 将计数器在前1秒钟的计数值锁存进4位锁存器LOCK ,由7段译码器译出 并稳定显示。
设置锁存器的好处是: 显示的数据稳定, 不会由于周期性的标准时钟 CLKEN待测信号计数电路脉冲发 生器待测信号F_INLOCK锁存与译 码显示驱 动电路测频控制信 号发生电路CLR扫描控制数码显示清零信号而不断闪烁。
锁存信号之后,清零信号CLR对计数器进行清零,为下1秒钟的计数操作作准备。
时基产生与测频时序控制电路主要产生计数允许信号EN、清零信号CLR 和锁存信号LOCK。
其VHDL 程序清单如下:--CLK_SX_CTRLLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CLK_SX_CTRL ISPORT(CLK: IN STD_LOGIC;LOCK: OUT STD_LOGIC;EN: OUT STD_LOGIC;CLR: OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE ART OF CLK_SX_CTRL ISSIGNAL Q: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(CLK)BEGINIF(CLK'EVENT AND CLK='1')THENIF Q="1111"THENQ<="0000";ELSEQ<=Q+'1';END IF;END IF;EN<=NOT Q(3);LOCK<=Q(3)AND NOT(Q(2))AND Q(1);CLR<=Q(3)AND Q(2)AND NOT(Q(1));END PROCESS;END ART;测频时序控制电路:为实现系统功能,控制电路模块需输出三个信号:一是控制计数器允许对被测信号计数的信号EN;二是将前一秒计数器的计数值存入锁存的锁存信号LOCK;三是为下一个周期计数做准备的计数器清零信号CLR。
数字频率计课程设计
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数字频率计课程设计
一、课程背景
数字频率计,又称计数频率,是一种统计运算工具,能根据数据中某一个特定值的出现频率来进行统计分析。
它能够快速分析出现在数据集中的相同值的出现次数,以及每种值的贡献出现的百分比。
数字频率计应用广泛,如在统计数据分析、市场营销中用于调研数据等,但由于它需要相当复杂的数学计算,它是一种极具挑战性的课题。
二、课程内容
1. 数字频率计的统计理论:介绍数字频率计学领域的基本概念、计算公式及可能出现的误差,以及假设检验等内容;
2. 数字频率计的应用举例:讨论典型场景下的应用实例,如抽市场调研抽样的计算方法以及相关的统计推导等;
3. 数字频率计的实战操作:掌握如何使用计算机处理数据,并实现数字频率计的计算;
4. 数字频率计的数学证明:引用数学原理及推导数学证明,以便深入理解数字频率计的原理。
三、教学与考核
1. 教学模式:以讲授、展示、实验、课堂练习等多种形式进行授课,以及通过学习资料、习题、在线课程等形式进行辅助教学;
2. 考试形式:结合课堂教学及辅助教学材料,在授课结束后举行考试,综合考查学生掌握的理论知识点和实际应用能力;
3. 教学评价:参与课堂的讨论及作业的提交,是对学生学习情况的重要指标。
良好考试成绩及活跃参与讨论的同学将获得较高分数。
数字频率计设计报告
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数字频率计设计报告学院:姓名:学号:专业:指导老师:2008-11-11一.内容介绍数字频率计是用来测量信号频率的装置。
它可以测量正弦波、方波、三角波和尖脉冲信号的频率。
在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中,经常要用到频率计。
由于其用十进制数显示,测量速度、精度高、显示直观,因此频率计得到广泛的应用。
二.设计内容、技术指标及框图设计内容:设计只用一只数码管显示结果的数字频率计。
技术指标:1.被测量信号频率范围:1KHZ-999KHZ2.测量精度:测量显示3位有效数字3.时基时间宽度:1ms4.测试和显示方法:(1)只用一只数码管显示结果。
(2)每2秒钟自动测试一次,按百、十、个、全灭的顺序逐位显示测试结果,每位的显示时间为0.5秒。
数字频率计的框图:如图1。
图1 频率计系统框图三.单元电路设计1. 时基产生电路时基信号的产生电路可用石英晶体振荡器经分频后得到高稳定度的时基信号。
图2采用CC4060十四级计数器构成0.5s脉冲(3)和毫秒脉冲1ms时基信号。
12脚接地。
图2 秒脉冲和毫秒脉冲时基产生电路2.节拍信号发生器设计要求每2秒自动测试一次,按百、十、个、灭的顺序逐位显示测试结果。
由此可知,节拍信号发生器需产生四种状态的变化,变化周期为2秒。
四种状态信号可以提供给数据选择器的地址端,用来逐位显示百、十、个、灭,2秒的周期信号用来控制计数器计数,保持和清零。
如图3。
节拍信号发生器图3 节拍信号发生器及波形3.整形电路将输入的被测信号送入施密特触发器74LS132的输入端,其输入将得到矩形波至闸门输入如图4。
图4 整形电路4.控制电路(门控电路)要求控制器每2秒向主闸门输入一个时间为2秒,采样脉宽为1ms的周期信号,如图5。
采用2个D触发器,以时基信号T=1ms作为同步时钟脉冲。
控制器电路图5 控制器电路及波形图5.译码显示电路计数器锁存百、十、个数据传送到数据选择器,数据选择器受节拍信号的控制,分时地送入译码显示电路,故译码显示由数据选择器、译码器及数码管组成。
数字频率计课程设计报告
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《数字频率计设计报告》课程设计报告学校:湖北师范学院专业:信息工程班级: 0802 姓名:何欣姚建伟何敏张勤王洁指导教师:闻辉二〇一一年一月一日目录引言 (2)一、课程设计名称 (2)1. 数字频率计设计与实现 (2)2. 设计要求: (3)3.要求完成的主要任务: (3)二、数字频率计总体方案设计 (3)1.方案比较 (3)2.方案论证 (4)三.数字频率计的系统设计 (5)1.方案一设计: (5)1.1 数字频率计的硬件系统框架 (5)1.2 数字频率计的主机电路设计 (5)1.3 数字频率计显示电路的设计 (7)1.4 定时器/计数器 (8)1.5 主程序流程 (9)1.6 中断流程 (9)1.7 基于单片机的数字频率计的电路图 (10)1.8 软件设计 (10)2.方案二设计: (10)2.1 数字频率计的硬件流程 (10)2.2 控制与主控门电路 (11)2.3 微分、整形电路 (12)2.4 自动清零电路 (12)2.5 延时电路设计 (13)2.6 理论分析与计算 (13)2.7 方案二的数字频率计电路图 (15)四、方案选择 (15)五、基于单片机的数字频率计的仿真调试 (15)六、总结 (16)七.附录及参考书 (16)附录一 (16)附录二 (17)附录三 (19)附录四 (20)附录五 (20)主要参考书目 (21)引言在电子测量领域中,频率测量的精确度是最高的,可达10—10E-13数量级。
因此,在生产过程中许多物理量,例如温度、压力、流量、液位、PH值、振动、位移、速度、加速度,乃至各种气体的百分比成分等均用传感器转换成信号频率,测量频率的方法有多种,其中电子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。
所以,数字式频率测量计(简称数字式频率计)已成为目前测量频率的主要仪器。
数字频率计是一种用电子学方法测出一定时间间隔内输入的脉冲数目,并以数字形式显示测量结果的电子仪器。
频率计课程设计报告
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频率计课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 理解频率计的基本概念,掌握频率计的使用方法。
2. 学会运用频率计进行简单的数据收集、统计和分析。
3. 掌握频率分布表的制作方法,并能运用其进行数据处理。
技能目标:1. 能够正确操作频率计,进行实际数据的收集。
2. 培养学生运用频率分布表进行数据处理的能力,提高数据分析技能。
3. 培养学生的观察能力、动手能力和团队合作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数据科学的兴趣,激发学生探索科学规律的欲望。
2. 培养学生严谨、细致的科学态度,养成认真观察、记录数据的良好习惯。
3. 增强学生的团队协作意识,培养学生在团队合作中互相尊重、共同进步的精神。
课程性质分析:本课程为初中物理与数学相结合的实践课程,通过实际操作频率计,让学生在实践中学习数据收集、统计和分析的方法。
学生特点分析:初中生好奇心强,动手能力强,但注意力容易分散,需要通过实际操作和有趣的教学活动来激发学习兴趣。
教学要求:1. 教师应注重理论与实践相结合,让学生在实际操作中掌握知识。
2. 教学过程中要关注学生的个体差异,给予每个学生充分的指导和鼓励。
3. 创设有趣的教学情境,激发学生的学习兴趣,提高课堂参与度。
二、教学内容1. 频率计基础知识:介绍频率计的定义、原理和功能,使学生理解频率计在数据收集与分析中的应用。
- 教材章节:第三章第二节《数据的收集与处理》2. 频率计的操作方法:讲解频率计的正确使用步骤,指导学生进行实际操作。
- 教材章节:第三章第三节《频率计的使用》3. 数据收集与统计:指导学生运用频率计进行实际数据收集,学会制作频率分布表。
- 教材章节:第三章第四节《数据的整理与表示》4. 数据分析与应用:通过对收集到的数据进行分析,引导学生发现数据背后的规律。
- 教材章节:第三章第五节《数据分析与应用》教学安排与进度:第一课时:频率计基础知识学习,了解频率计的原理和功能。
第二课时:学习频率计的操作方法,并进行实际操作练习。
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。
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目录第一章概述1.1 数字频率计功能及特点1.2 数字频率计应用意义第二章设计方案2.1 设计指标与要求2.2 设计原理2.3方案论证第三章数字频率计分析及参数设计3.1 电路基本原理3.2 时基电路设计3.3闸门电路设计3.4控制电路设计3.5 小数点显示电路设计3.6 整体电路图第四章设计总结4.1 整体电路图4.2 元器件列表4.3 设计心得与体会4.4 附录4.5 参考文献第一章、概述数字频率计是直接用十进制数字来显示被测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、尖脉冲信号和其他具有周期特性的信号的频率,而且还可以测量它们的周期。
经过改装,可以测量脉冲宽度,做成数字式脉宽测量仪;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。
因此数字频率计在测量其他物理量如转速、振动频率等方面获得广泛应用。
1.1 整体功能及特点1,频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲及其它各种周期信号。
2,测量信号复制范围0.5-5v3,显示方式:四维十进制LED显示4,测量范围:1HZ-10HZ5,测量误差:≤±0.1%6,自动检测切换量程1.2 数字频率计应用意义数字频率计是一种应用很广泛的仪器电子系统非常广泛的应用领域内,到处可见到处理离散信息的数字电路。
数字电路制造工业的进步,使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能,从而提高系统可靠性和速度。
集成电路的类型很多,从大的方面可以分为模拟电路和数字集成电路2大类。
数字集成电路广泛用于计算机、控制与测量系统,以及其它电子设备中。
一般说来,数字系统中运行的电信号,其大小往往并不改变,但在实践分布上却有着严格的要求,这是数字电路的一个特点。
数字集成电路作为电子技术最重要的基础产品之一,已广泛地深入到各个领域。
第二章设计方案2.1 设计指标与要求2.1.1 设计指标1,频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲及其它各种周期信号。
数字频率计课程设计报告
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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。
数字频率计课程设计报告
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数字频率计课程设计报告目录1方案的选择 (5)1.1 数字频率计的发展现状及研究概况 (5)1.2供选方案 (5)1.2.1方案一 (5)1.2.2方案二 (6)1.3方案选择 (8)2课程设计内容 (9)2.1数字频率计设计所用元件简单介绍 (9)2.1.1 BS202数码显示管 (9)2.1.2 74LS48芯片 (9)2.1.3 74LS273芯片简介: (10)2.1.4 74LS90简介 (11)2.1.5 74LS123芯片简介 (13)2.1.6 555定时器简介 (14)2.1.7 74LS00芯片简介 (15)2.2.2锁存器 (17)2.2.4脉冲形成电路 (19)2.2.5 放大整形电路 (20)2.3 数字频率计的整机电路 (21)3测量与分析 (23)3.1 调试、测量所需要的仪器 (23)3.2电路的调试 (23)3.2.1对频率计的测量 (23)3.2.2 对闸门电路的测量 (23)3.3 对仿真结果的分析 (24)3.4 电路出现故障及排除方法 (24)4设计小结 (25)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,其中电子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。
电子计数器测频有两种方式:一是直接测频法,即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数;二是间接测频法,如周期测频法。
直接测频法适用于高频信号的频率测量,间接测频法适用于低频信号的频率测量。
本文阐述了用数字电路设计了一个简单的数字频率计的过程。
频率测量中直接测量的数字频率计主要由四个部分构成:时基(T)电路、输入电路、计数显示电路以及控制电路。
在一个测量周期过程中,被测周期信号在输入电路中经过放大、整形、微分操作之后形成方波信号,加到与非门的另一个输入端上.该与非门起到主阀门的作用,在与非门第二个人输入端上加阀门控制信号,控制信号为低电平时阀门关闭,无信号进入计数器;控制信号为高电频时,阀门开启整形后的信号进入计数器,若阀门控制信号取1s,则在阀门时间1s内计数器得到的脉冲数N就是被测信号的频率。
课程设计数字频率计
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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。
实验报告模板:实验四 数字频率计设计
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实验四数字频率计设计(1)【实验目的】1.掌握数字频率计的Verilog描述方法;2.学习设计仿真工具的使用方法;3.学习层次化设计方法;【实验内容】1.用4位十进制计数器对用户输入时钟进行计数, 计数间隔为1秒, 计数满1秒后将计数值(即频率值)锁存到4位寄存器中显示, 并将计数器清0, 再进行下一次计数。
2.为上述设计建立元件符号【实验原理】设计clk为1秒的计数器, 对用户输入的时钟进行计数, 所以记数间隔为1秒。
而在计数器后是寄存器, 所以可以将产生的数据放在寄存器里进行寄存, 然后再进行4位到7位转换, 在led上显示。
【程序源代码】(加注释)module CNT(CLKK,CNT_EN,RST_CNT,LOAD);input CLKK;output CNT_EN,RST_CNT,LOAD;wire CNT_EN,LOAD;reg RST_CNT,div2clk;always @(posedge CLKK) //定义CLKK为上升沿敏感信号div2clk<=~div2clk;always@(CLKK or div2clk)beginif(CLKK==1'b0&div2clk==1'b0)RST_CNT<=1'b1; //使用非阻塞赋值语句else RST_CNT<=1'b0;endassign LOAD=~div2clk;assign CNT_EN=div2clk;endmodule //模块结束module C10(CLK,EN,RST,COUT,DOUT);input CLK,EN,RST;output COUT;output [3:0]DOUT; //定义DOUT为4位带宽reg[3:0]Q; //定义Q为4位位宽reg COUT;assign DOUT=Q;always@(posedge CLK or posedge RST)beginif(RST)Q=0;else if(EN)beginif(Q<9)Q=Q+1; //当Q小于9时Q=Q+1else Q=0;endendalways@(Q)if(Q==4'b1001) //当Q为4位的1001时执行语句COUT=1;elseCOUT=0;endmodulemodule RGB4(DIN,LOAD,Dout);input LOAD;input [3:0] DIN; //定义DIN为4位位宽output [3:0] Dout;reg [3:0] Dout; //定义Dout为4位位宽的寄存器变量always@(posedge LOAD)Dout=DIN;endmodulemodule LED(in,led7);input [3:0] in;output [6:0] led7;reg [6:0] led7; //定义了led7为4位位宽的寄存器变量always@(in)begincase(in) //使用case语句0:led7<=7'b0111111; //in=0时输出7位的二进制01111111:led7<=7'b0000110; // in=1时输出7位的二进制00001102:led7<=7'b1011011; // in=2时输出7位的二进制10110113:led7<=7'b1001111; // in=3时输出7位的二进制10011114:led7<=7'b1100110; // in=4时输出7位的二进制11001105:led7<=7'b1101101; //in=5时输出7位的二进制11011016:led7<=7'b1111101; // in=6时输出7位的二进制11111017:led7<=7'b0000111; // in=7时输出7位的二进制00001118:led7<=7'b1111111; // in=8时输出7位的二进制11111119:led7<=7'b1101111; // in=9时输出7位的二进制1101111default led7<=7'b1110111; //当出现错误时输出7位二进制1110111endcaseendendmodulemodule freg(CLK1,UCLK,led0,led1,led2,led3,rst,en,load);input CLK1,UCLK;output[6:0] led0,led1,led2,led3;output rst,en,load;wire [3:0] dout0,dout1,dout2,dout3, //定义dout0, dout1, dout2, dout3为网线型变量trs0,trs1,trs2,trs3;wire inload,inrst,inen,co,c1,c2; //定义inload, inrst, inen, c1, c2为网线型变量assign rst=inrst,load=inload,en=inen;CNT u1(.CLKK(CLK1),.CNT_EN(inen),.RST_CNT(inrst),.LOAD(inload)); //例化CNT模块C10 u2(.CLK(UCLK),.EN(inen),.RST(inrst),.COUT(c0),.DOUT(dout0));C10 u3(.CLK(c0),.EN(inen),.RST(inrst),.COUT(c1),.DOUT(dout1));C10 u4(.CLK(c1),.EN(inen),.RST(inrst),.COUT(c2),.DOUT(dout2));C10 u5(.CLK(c2),.EN(inen),.RST(inrst),.DOUT(dout3));RGB4 u6(.DIN(dout0),.LOAD(inload),.Dout(trs0));RGB4 u7(.DIN(dout1),.LOAD(inload),.Dout(trs1));RGB4 u8(.DIN(dout2),.LOAD(inload),.Dout(trs2));RGB4 u9(.DIN(dout3),.LOAD(inload),.Dout(trs3));LED u10(.in(trs0),.led7(led0));LED u11(.in(trs1),.led7(led1));LED u12(.in(trs2),.led7(led2));LED u13(.in(trs3),.led7(led3));endmodule【仿真和测试结果】【元件符号与总框图】【硬件仿真结果】:【实验心得和体会】随着做实验的次数越来越多, 我对QuartusII越来越熟悉, 对EDA也越来越熟悉, 对于这门课程也越来越有兴趣了, 我将会在接下来的学习中继续努力学习。
数字频率计设计实训报告
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一、实训目的1. 熟悉数字频率计的原理和设计方法。
2. 学会使用数字电路设计工具进行电路设计。
3. 提高实际动手能力,培养创新思维。
4. 增强团队协作意识。
二、实训内容本次实训以设计一款简易数字频率计为目标,主要内容包括:1. 确定设计指标和功能要求。
2. 设计数字频率计的硬件电路。
3. 编写程序实现频率计的功能。
4. 进行电路调试和测试。
三、设计指标和功能要求1. 频率测量范围:1Hz~99.99kHz。
2. 波形测量:正弦波、方波、三角波等。
3. 数码显示:LCD1602液晶显示屏。
4. 量程选择:手动切换。
5. 误差:≤±1%。
四、硬件电路设计1. 信号输入电路:采用LM324运算放大器作为信号放大和整形电路,确保信号幅度在1Vpp以上。
2. 分频电路:采用74HC390计数器进行分频,将输入信号频率降低到计数器可计数的范围内。
3. 计数电路:采用74HC595移位寄存器实现计数功能,计数结果通过串口输出。
4. 显示电路:采用LCD1602液晶显示屏显示频率值。
5. 控制电路:采用AT89C52单片机作为主控制器,负责信号处理、计数、显示和量程切换等功能。
五、程序设计1. 初始化:设置计数器初值、波特率、LCD1602显示模式等。
2. 主循环:检测信号输入、计数、计算频率、显示结果。
3. 信号处理:对输入信号进行放大、整形、分频等处理。
4. 计数:根据分频后的信号频率,对计数器进行计数。
5. 计算频率:根据计数结果和分频系数计算实际频率。
6. 显示:将计算出的频率值通过串口发送到LCD1602显示屏。
7. 量程切换:根据手动切换的量程,调整分频系数。
六、电路调试与测试1. 调试信号输入电路,确保信号幅度在1Vpp以上。
2. 调试分频电路,确保分频后的信号频率在计数器可计数的范围内。
3. 调试计数电路,确保计数器能够正确计数。
4. 调试显示电路,确保LCD1602显示屏能够正确显示频率值。
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《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。
因此数字频率计在测量物理量方面应用广泛。
数字四、具体电路原理介绍
本实验主要由555时基电路、计数显示电路、控制电路和电源电路等组成。
555时基电路提供1s 的脉冲输出,用该1s 的脉冲触发控制电路产生一定宽度的闸门信号,当闸门开通时,被测信号进入闸门,作为计数器的时钟信号,计数器
开始计数,1s 结束后闸门关闭,停止计数并且保持计数N ,之后清零,开始下一周期的计数。
则可得被测信号的频率f=N Hz 。
逻辑控制电路的一个重要作用是在每次采样后还要封锁主控门和时基信号输入,使计数器显示的数字停留一段时间,以便观测和读取数据,然后再清零,重复下一次采样。
这样就达到了测量频率的目的。
总的波形原理如下图:
根据数字频率计的基本原理,本文设计方案的基本思想是分为五个模块来实现其功能,即整个数字频率计系统分为电源模块、标准信号产生模块、门控模块、信号接收模块和译码模块,并且利用4013,4518,40106,555等芯片,实现了闸门控制信号、计数电路、显示电路等功能。
1、电源模块
如下图所示,本实验的电源电路采用单项桥式整流,电容滤波,最后经过滤波器输出稳定的直流电压。
输入为220v 的交流电,输出为9v 的直流电压,用于向整个电路提供电源和高电平。
定时脉冲
门控 被测信号
计数 保持 清零
2、标准信号产生模块
555时基电路:本实验采用555定时器组成的占空比可调的多谐振荡器。
由电容C 进行充放电。
经整形分频后,产生一个标准的时基信号,作为闸门开通的基准时间。
由于接入了二极管D5和D6,电容的充电电流和放电电流流经不同的路径。
放电经过的电阻值可由滑动变阻器调节。
变阻器调节占空比的同时,也调节了脉冲输出的周期。
调节电位器,使最后由5引脚输出大约周期为1s 的单脉冲
3、门控模块
门控信号产生电路:主要用来控制主控门的开启和关闭,还有整机逻辑关系。
本实验的控制电路主要由4013双D 触发器、4518计数器、4081与门、40106施密特触发器组成。
具体工作过程如下:
电源电路
220V 9V
由定时器发出的第一个脉冲,输入到计数器4518的使能端,使得Q1=0,Q0=1,Q1和Q0连接的与门D 和B 输出仍为0;而脉冲输入的另一个与门A 输出变为1,启动双D 触发器4013,使4013的输出Q 为1,随之采样信号的闸门打开,被测信号进入计数器。
触发器B 的S 端变为1,则Q =0,4081的与门A 的输出变为0,脉冲信号停止进入D 触发器A 。
当第二个脉冲到来时,Q1=1,Q0=0,此时与门B 仍为0,而与门D 变为1,所以双D 触发器A 的复位端置1,Q 变为0,所以闸门关闭,停止采样。
此时计数停止,保持锁定。
同时,双D 触发器B 的S 端输入也为0,所以输出Q =0,4081的与门A 仍为0,脉冲信号也不能进入D 触发器A 。
当第三个脉冲到来,Q1=1,Q0=1,D 触发器A 仍为复位状态,而此时与门B 输出变为1,D 触发器的复位端R=1,Q =1,则使得与门A 打开,同时使得计数器的清零端置位,计数器清零。
当与门B 输出为1时,经过两个施密特触发器,使得4518的复位端置位,使得Q1和Q0很快清零,所以Q1=Q0=1的状态只能维持很短的时间,很快就回到初始状态。
总之,三个脉冲的工作状态依次是计数,锁存和清零,所以该电路是以三
定时脉冲
4518Q0端输出 4518Q1端输出
计数 保持 清零
个脉冲为一个周期,循环工作的。
4、信号接收模块
被测信号是高电平时,与门输出与被测信号相同的波形;当被测信号
是低电平时,与门关闭,输出为低电平。
计数器在门控信号为高电平期间计数高电平的数目,即在标准时间内,被测信号通过周期信号的数量,该数量除以标准时间,就是被测信号的频率。
计数完成后,此时会有信号控制数码管清零,并进入下一周期计数,实时更新被测信号的频率。
5、译码模块
在闸门电路导通的情况下,开始计数被测信号中有多少个上升沿。
技术的时候数码管显示连续累加的数字。
当计数完成后,此时要使数码管显示计数完成后的数字。
然后将数码管清零。
为了提高计数速度,可采用同步计数器。
其特点是计数脉冲作为时钟信号同时接于各位触发器的时钟脉冲输入端,在每次时钟脉冲沿到来之前,根据当前计数器状态,利用逻辑控制电路,准备好适当的条件。
当计数脉冲沿到来时,所有应反转的触发器同时反转,同时也使所有应保持原状的触发器不改变状态。
本实验采用的计数器是CD4518。
计数器将输出结果传给译码器,译码器将译码结果显示在数码管上。
本实验采用的是CD4511。
它是一个用于驱动共阴极LED(数码管)显示器的BCD码—七段码译码器,其特点是:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路,能提供较大的拉电流,可直接驱动LED显示器。
五、验证过程中出现的问题及解决办法
问题一:555时钟信号发生端没有信号输出
解决方法:经检查,555的引脚2和6没有接在一起,无法实现电位器改变接入阻值的功能。
把它们用线接到一起。
问题二:各个器件的电源不能正常工作
解决方法:检查发现,每个器件左上默认接入电源,右下默认接地的引脚没有正常连接,分别与电源和地相连。
并且把电源输出焊接牢固。
问题三:第一次焊好时,LED灯亮了,后来在13、14引脚由一电阻接入地后,没有了显示。
解决方法:与拿来是接入的电阻太大,流过LED的电流过小。
改接一个500欧的电阻。
问题四:LED显示后,没有进位
解决方法:把IC5:B的EN引脚和IC5:A的Q3引脚接在一起。
EN引脚是第二片IC5的使能端。
问题五:IC1:A的引脚Q1有正确输出,但是Q0没有
解决方法:原来每个器件有自己的电源。
再单独给IC1:A接入电源后,正常输出。