毕业设计数字频率计的设计论文
【精编完整版】基于单片机的数字频率计的设计毕业论文
目录1频率计的概要和发展动态 (1)2 单片机介绍 (1)2.1单片机的简介和发展 (1)2.2 AT89C51的原理 (2)2.2.1主要特性 (3)2.2.2管脚说明 (3)2.2.3振荡器特性 (4)2.2.4芯片擦除 (4)3 仿真软件protuse的介绍 (5)4系统模块设计 (6)5硬件部分 (6)5.1整形电路 (6)5.2控制电路 (7)5.3显示电路 (8)5.3.1 LCD1602引脚 (8)5.3.2 LCD1602的指令介绍 (8)5.4总体电路图 (9)6仿真结果 (11)6.1仿真结果 (11)6.2结果分析 (11)7 结论 (11)8参考文献 (12)附录 (12)1 keil C51软件介绍 (12)2 程序流程图 (13)3系统源程序 (14)1频率计的概要和发展动态在电子技术中,频率作为基本的参数之一,它与许多电参量的测量方案、测量结果密切相关,因此,频率的测量十分的重要。
在许多情况下,要对信号的频率进行精确测量,就要用到数字频率计。
数字频率计作为一种基础测量仪器,它被用来测量信号(方波、正弦波、锯齿波等)频率,并且用十进制显示测量结果。
它具有测量精度高、测量省时、使用方便等特点。
随着微电子技术和计算机技术的不断发展,单片机被广泛应用到大规模集成电路中,使得设计具有很高的性价比和可靠性。
所以,以单片机为核心的简易数字频率计设计,改善了传统的频率计的不足,充分体现了新一代数字频率计的优越性。
2 单片机介绍2.1单片机的简介和发展单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和IO接口电路等。
因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、3代的发展,正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、大存储容量、强IO功能及较好的结构兼容性方向发展。
毕业设计简易数字频率计的设计
毕业论文论文题目简易数字频率计的设计系部电信工程学院专业通信技术班级09通信技术2班姓名于银玲指导教师刘丽华2020年4 月1. 引言 (1)2. 数字频率计方案设计 (1)2.1 测量频率的方案分析 (1)2.2 本次设计采纳的方案 (2)3. 设计原理分析(硬件部份) (2)3.1 信号放大整形电路 (3)3.2 分频电路 (3)3.3 四选一电路 (3)3.4 51单片机部份 (4)3.5 显示电路 (4)4. 系统程序设计(软件部份) (5)4.1 测频软件实现原理 (5)4.2 软件流程图 (5)4.3 系统的仿真和调试 (6)4.4 系统的改善 (6)5. 总结与体会 (6)参考文献 (7)附录一:系统整体电路图 (8)附录二:系统整体程序.................................................................... 错误!未定义书签。
简易数字频率计的设计一摘要在电子技术中,频率是最大体的参数之一,而且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分紧密的关系,因此频率的测量就显得更为重要。
测量频率的方式有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、利用方便、测量迅速,和便于实现测量进程自动化等优势,是频率测量的重要手腕之一。
电子计数器测频有两种方式:一是直接测频法,即在必然闸门时刻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。
传统的频率计通常采纳组合电路和时序电路等大量的硬件电路组成,产品不但体积较大,运行速度慢,而且测量范围低,精度低。
因此,随着对频率测量的要求的提高,传统的测频的方式在实际应用中已不能知足要求。
因此咱们需要寻觅一种新的测频的方式。
随着单片机技术的进展和成熟,用单片机来做为一个电路系统的操纵电路慢慢显示出其无与伦比的优越性。
因此本论文采纳单片机来做为电路的操纵系统,设计一个能测量高频率的数字频率计。
一种数字频率计的设计-毕业设计
湖南文理学院芙蓉学院本科生毕业论文(设计)题目:一种数字频率计的设计学生姓名:学号:专业班级:自动化0701班指导教师:完成时间:2011年4月26日目录摘要 (Ⅰ)A b s t r a c t (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1频率计概述及其频率计的应用 (1)1.1.1频率计的概述 (1)1.1.2数字频率计的发展现状 (1)1.2数字频率计系统介绍 (2)1.2.1课题研究的目的和意义 (2)1.2.2国内外数字频率计的研究现状 (3)第2章数字频率计的设计 (6)2.1设计的任务和要求 (6)2.1.1设计的任务 (6)2.1.2设计的要求 (6)2.2设计思路 (6)2.3方案论证与选择 (7)第3章硬件电路的设计 (10)3.1主系统的构成及其工作原理 (10)3.2 信号整形电路 (11)3.2.1信号整形电路论证 (11)3.2.2过零比较器整形方案设计 (12)3.3信号分频与数据选择电路 (13)3.4单片机最小系统设计 (14)3.5显示方案论证 (15)3.5.1 LED方案 (15)3.5.2 LCD12864方案 (16)第4章软件设计 (17)4.1软件编程思路 (17)4.2各个子模块软件设计及流程图 (17)4.2.1计数模块设计 (17)4.2.2控制模块设计 (18)4.2.3基准时间产生模块设计 (19)4.2.4信号选择模块设计 (20)4.3主程序段及软件流程图 (21)第5章系统调试 (23)5.1调试设备 (23)5.2硬件调试 (23)5.2.1静态调试 (23)5.2.2动态调试 (24)5. 3联机仿真、在线动态调试 (24)第6章结论 (29)参考文献 (30)致谢 (32)附录1 (33)附录2 (34)附录3 (36)摘要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。
它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。
数字频率计毕业论文
数字频率计毕业论文数字频率计是一种用于测量信号频率的仪器,广泛应用于电子工程、通信工程、无线电技术等领域。
它的原理是通过将输入信号与参考信号进行比较,从而得到信号的频率信息。
本文将从数字频率计的原理、应用以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、数字频率计的原理数字频率计的原理基于周期计数法。
它通过将输入信号与参考信号进行比较,并计算两个信号之间的相位差,从而得到信号的频率。
具体来说,数字频率计将输入信号分成若干个周期,并通过计数器记录每个周期的时间。
然后,通过计算每个周期的时间差,即可得到信号的频率。
二、数字频率计的应用数字频率计在电子工程领域有着广泛的应用。
首先,它可以用于测量无线电信号的频率。
在通信工程中,我们经常需要测量无线电信号的频率,以确保信号的稳定性和准确性。
数字频率计能够提供高精度的测量结果,使我们能够更好地了解信号的特性。
其次,数字频率计还可以用于频谱分析。
频谱分析是一种将信号分解成不同频率成分的方法,可以帮助我们了解信号的频率分布情况。
数字频率计可以通过测量信号的频率,为频谱分析提供准确的数据支持,从而帮助我们更好地理解信号的特性。
此外,数字频率计还可以用于音频设备的调试和校准。
在音频工程中,我们经常需要调试和校准音频设备,以确保音频信号的准确性和稳定性。
数字频率计能够提供高精度的频率测量结果,为音频设备的调试和校准提供准确的参考。
三、数字频率计的未来发展方向随着科技的不断发展,数字频率计也在不断演进和改进。
未来,数字频率计有望在以下几个方面得到进一步发展。
首先,数字频率计的测量精度将进一步提高。
随着技术的进步,数字频率计的测量精度将得到进一步提升。
高精度的测量结果将使得我们能够更准确地了解信号的特性,为相关领域的研究和应用提供更可靠的数据支持。
其次,数字频率计的测量范围将进一步扩大。
目前,数字频率计的测量范围通常在几十Hz到几GHz之间。
未来,随着技术的发展,数字频率计的测量范围有望进一步扩大,从而能够满足更广泛的应用需求。
学位论文—基于fpga的数字频率计的设计论文
基于FPGA 的数字频率计的设计2004级电子信息工程专业 何亚军 指导教师 曾技摘要 随着数字电子技术的发展,频率测量成为一项越来越普遍的工作,在电子工程、资源勘探等相关应用上,频率计是工程技术人员必不可少的测量工具。
因此,测频原理及方法的研究正受到越来越多的关注。
目前许多高精度的数字频率计都采用单片机加上外部的高速计数器来实现。
但难以提高计数器的工作频率,而且测量的精度不高。
因此采用可编程逻辑器件(FPGA)来实现数字频率计。
应用VHDL 进行自顶向下的设计,即使用VHDL 模型在所有综合级别上对硬件设计进行说明、建模和仿真测试。
通过逻辑综合后,把适配生成的配置文件,通过编程器向FPGA\CPLD 进行下载。
最后进行硬件调试与验证。
本设计的系统除了脉冲整形、显示部分的电路不在可编程电路之中,其余的电路都集成在可编程逻辑器件中。
本设计具有测频范围宽、精度高、可靠性高等优点。
符合现代EDA 设计的要求。
关键词 频率,可编程逻辑器件,电子设计自动化,硬件描述语言1 绪论在电子技术领域内,频率与电压一样,也是一个基本参数。
随着现代科技的发展,时间及频率计量的意义已日益明显。
例如,在卫星发射、导弹跟踪、飞机导航、潜艇定位、大地测量、天文观测、邮电通信、广播电视、交通运输、科学研究、生产及生活等各个方面,都需要对时间及频率的计量,也都离不开对时间及频率的计量。
因此,测频原理及方法的研究正受到越来越多的关注。
目前多用电子计数器测频,它具有测量精度高、速度快、自动化程度高、操作简便、直接显示数字等特点,尤其是与微处理器相结合,实现了程控化和智能化,构成智能化计数器。
目前,电子计数器几乎取代了模拟式测量仪器。
而电子计数器测频法又有两种实现方法:直接计数测频法和等精度测频法。
直接计数测频法只是简单地记下单位时间内周期信号的重复次数,其计数值会有1±个计数误差。
此方法的测量精度主要取决于基准时间和计数器的计数误差。
基于51单片机的数字频率计_毕业设计论文
基于51单片机的数字频率计目录第1节引言 (2)1.1数字频率计概述 (2)1.2频率测量仪的设计思路与频率的计算 (2)1.3基本设计原理 (3)第2节数字频率计(低频)的硬件结构设计 (4)2.1系统硬件的构成 (4)2.2系统工作原理图 (4)2.3AT89C51单片机及其引脚说明 (5)2.4信号调理及放大整形模块 (7)2.5时基信号产生电路 (7)2.6显示模块 (8)第3节软件设计 (12)3.1 定时计数 (12)3.2 量程转换 (12)3.3 BCD转换 (12)3.4 LCD显示 (12)第4节结束语 (13)参考文献 (14)附录汇编源程序代码 (15)基于51单片机的数字频率计第1节引言本应用系统设计的目的是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识,以及查阅资料,培养一种自学的能力。
并且引导一种创新的思维,把学到的知识应用到日常生活当中。
在设计的过程中,不断的学习,思考和同学间的相互讨论,运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难,掌握单片机系统一般的开发流程,学会对常见问题的处理方法,积累设计系统的经验,充分发挥教学与实践的结合。
全能提高个人系统开发的综合能力,开拓了思维,为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。
1.1数字频率计概述数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。
它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。
它的基本功能是测量正弦信号,方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中,由于其使用十进制数显示,测量迅速,精确度高,显示直观,经常要用到频率计。
本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率,采用一个1602A LCD显示器动态显示6位数。
测量范围从1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波,时基宽度为1us,10us,100us,1ms。
用单片机实现自动测量功能。
基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。
数字频率计的设计毕业设计(论文)
湖南工程职业技术学院HUNAN ENGINEERING POLYTECHNIC 毕业设计(论文)设计(论文)题目:数字频率计的设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日目录第一部分毕业设计(论文)开题报告第二部分设计说明书2013届毕业设计(论文)资料第一部分毕业设计(论文)开题报告湖南工程职业技术学院毕业设计(论文)开题报告(2013届)2013年 5 月18 日料之一,此报告应在导师指导下,由学生填写,将作为毕业设计(论文)成绩考查的重要依据,经导师审查后签署意见生效。
简易数字频率计的设计论文
课程设计(论文)题目名称简易数字频率计的设计学院课程设计(论文)任务书注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效;2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师(签字):学生(签字):xx学院课程设计(论文)评阅表学生xx学号xx系电气工程系专业班级电气工程及其自动化题目名称简易数字频率计的设计课程名称电子技术课程设计一、学生自我总结二、指导教师评定注:1、本表是学生课程设计(论文)成绩评定的依据,装订在设计说明书(或论文)的“任务书”页后面;2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
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,即在一定闸门时间测量被测信号的脉冲个数;二是间接测频法,如周期测频法。
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;频率;时限;放大整形目录Proteus简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 数字频率计的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.1 主要技术要求. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 3 2.2 电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . 3 2.2.1 设计原理及整体电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2.2 部分芯片功能介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..4 (1)555介绍. .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 (2)74LS273介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 (3)74LS48 介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (6)(4)七段LED介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (8)2.2.3 单元电路结构设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..9 (1)放大整形电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..9 (2)时基电路及控制电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (10)(3)计数电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (10)(4)显示电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 系统仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 124 设计总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13附录. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 致. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Proteus简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为风标电子技术)。
简易数字频率计设计论文
课程设计报告设计课题:简易书数字频率计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计时间:2011年6月20号中文摘要频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。
频率计主要是由信号输入和放大电路、单片机模块、分频模块及显示电路模块组成。
AT89C52单片机是频率计的控制核心,来完成它待测信号的计数,译码,显示以及对分频比的控制。
利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。
在整个设计过程中,所制作的频率计采用外部分频,实现1Hz~1MHz的频率测量,而且可以实现量程自动切换流程。
以AT89C52单片机为核心,通过单片机内部定时/计数器的门控时间,方便对频率计的测量。
其待测频率值使用四位共阴极数码管显示,并可以自动切换量程,单位分别由3个发光二极管指示。
本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计,具有测量准确度高,响应速度快,体积小等优点。
关键词:频率计;单片机;计数器;量程自动切换The design of simple Frequency MeasurementABSTRACTFrequency measurement is the most basic measurement in Electronic field. A simple frequency meter mainly by the signal input and amplifying circuit, microcontroller module, sub-frequency circuit module and display module. AT89S52 MCU is the control core frequency of dollars to complete its count of the signal under test, decoding, display and control of the frequency division ratio. Using its internal timer or counter to complete the signal of the under test cycle / frequency of measurement.Throughout the design process, periodic measurement of the frequency meter application and the corresponding mathematical treatment to achieve 1Hz ~ 1MHz frequency measurements, and can automatically switch the flow to achieve scale. To the core of AT89S52 microcontroller, with the MCU internal timer / counter gate time, it can be easier for frequency measurement. The use of microcomputer technology to design a digital display of frequency meter, have a measurement of high accuracy, fast response, small size and so on.KEY WORD: Frequency meter; single chip; counter; range automatically switch目录第一章前言 (1)1.1频率计概述 (1)1.2频率计发展与应用 (1)1.3频率计设计内容 (1)第二章系统总体方案设计 (2)2.1测频的原理 (2)2.2总体思路 (3)2.3具体模块 (4)第三章硬件电路具体设计 (4)3.1AT89C52主控制器模块 (4)3.1.1 AT89C52的介绍 (4)3.1.2 复位电路及时钟电路 (5)3.1.3 引脚功能 (6)3.1.4 单片机引脚分配................................................. 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)--基于fpga的数字频率计设计
前
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。数字式频率计的测量原理有两类: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;二是间接测频法即测周期法,如周期测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量,通常采用计数器、数据锁存器及控制电路实现,并通过改变计数器阀门的时间长短在达到不同的测量精度;间接测频法适用于低频信号的频率测量,本设计中使用的就是直接测频法,即用计数器在计算1S内输入信号周期的个数。
数字频率计基本原理是用计数器来计算1S内输入信号周期的个数。如图2.3所示是4位十进制数字频率计的系统方框原理图,当系统正常工作时,脉冲发生器提供的1 Hz的输入信号,经过测频控制信号发生器进行信号的变换,产生计数信号,被测信号通过信号整形电路产生同频率的矩形波,送入计数模块,计数模块对输入的矩形波进行计数,将计数结果送入锁存器中,保证系统可以稳定显示数据,显示译码驱动电路将二进制表示的计数结果转换成相应的能够在七段数码显示管上可以显示的十进制结果[10]。
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方案一: 采用小规模数字集成电路制作
被测信号经过放大整形变换为脉冲信号后加到主控门的输入端,时基信号经控制电路产生闸门信号送至主控门,只有在闸门信号采样期间内输入信号才通过主控门,若时基信号周期为T,进入计数器的输入脉冲数为N,则被信号的测频率其频率F=N/T,其原理方框图如图2.1所示[7]。
待测信号
数字频率计设计毕设论文
摘要摘要数字频率计是一种基本的测量仪器。
它被广泛应用于航天、电子、测控等领域,还被应用在计算机及各种数学仪表中。
一般采用的是十进制数字,显示被测信号频率。
基本功能是测量正弦信号,方波信号以及其他各种单位时间内变坏的物理量。
由于其使用十进制数显示,测量迅速精确,显示直观,所以经常被用来使用。
本文主要介绍数字频率计的设计和调试,本作品是基于STC89C52单片机作为平台,基本原理是通过STC89C52单片机进行频率的采集和分析工作,在通过程序使其显示在LCD1602的液晶显示屏上,通过液晶显示屏,让使用者能够直观的看到当前的输入频率是多少。
由于STC89C52单片机只能处理数字信号因此系统需要先把信号放大成方波信号,再通过施密特触发器整形方波,又由于单片机能处理的频率有限,所以这次我们先用74HC390芯片对输入的信号进行了分频,使其降低了100倍,才送去给单片机处理,如果频率高于200KHZ的时候就计算分频后的频率,得到数据再换算成真实的频率。
关键字:单片机,LCD显示屏,分频器ABSTRACTABSTRACTDigital frequency meter is a basic measuring instruments. It is widely used in aerospace, electronics, measurement and control, etc., it is also used in computer and mathematical instrument. Generally using a decimal number, it displays the signal frequency. The basic function is to measure sinusoidal signal, square-wave signal, and various other units within the time deterioration of physical quantities. Due to the use of decimal display, rapid measurement precision, intuitive display, it is often used to use.This paper describes a digital frequency meter design and debugging, the present work is based STC89C52 microcontroller as a platform, the basic principle is the collection and analysis of the operating frequency through STC89C52 microcontroller, through the program to display on the LCD1602 LCD screen, the LCD display, allowing users to visually see the current input frequency is.Since only single-chip digital signal processing STC89C52 so the system need to put a square wave signal is amplified signal, and then through the Schmitt trigger shaping a square wave, but also due to the limited frequency microcontroller can handle, so this time we will start with 74HC390 chip input The signal is a frequency, it reduces by 100 times, was sent to the microcontroller processing frequency if the frequency is higher than the frequency aft er 200KHZ when it calculated to obtain the data and then converted into real frequency.Keywords:microcontroller, LCD display, divider.目录第1章整体框架 (1)1.1课题任务 (1)1.2课题要求 (1)1.3研究意义 (1)第2章设计方案 (3)2.1硬件部分 (3)2.1.1主控模块 (3)2.1.2 LCD液晶显示器模块 (7)2.1.3主控模块的选型和论证 (9)2.1.4显示模块的选型和论证 (9)2.1.5放大电路的选型和论证 (10)2.2软件部分 (10)2.2.1软件工具介绍 (10)2.2.2模块流程图 (11)第3章实现功能 (13)3.1实现功能描述 (13)3.2电路设计 (13)3.2.1主控模块 (14)3.2.2 LCD液晶显示器 (14)3.2.3三极管放大电路设计 (15)3.2.4整形模块设计 (16)3.2.5分频模块设计 (17)3.3软件设计 (19)3.3.2系统软件总体设计 (20)第4章调试与实现 (22)4.1调试中遇到的重点与难点 (22)4.1.1硬件调试 (22)4.1.2软件调试 (22)4.2解决方案 (22)4.3实现展示(附上仿真图或实物照片) (23)第5章总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)第1章整体框架第1章整体框架1.1课题任务本系统设计制作一个基于单片机的频率计。
(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。
数字频率计的设计与实现_毕业论文
摘要:电子信息产业的日新月异,使得信号频率的测量在科研和日常生活中扮演着越来越重要的角色。
传统的频率计大多以逻辑电路和时序电路来实现,运行速度较慢,且测量频率的范围较小。
为了避免上述弊端,本论文设计以AT89S52单片机为控制核心的数字频率计,采用直接测频法,用放大电路、整形电路、单片机和数字显示线路组成的硬件部分来实现。
该方案测频范围满足设计要求。
可测方波、正弦波、三角波,频率范围为1HZ~9999HZ。
关键词:数字频率计 AT89S52单片机测量Abstract:Electronic information industry with each passing day, make the signal frequency measurement playing a more and more important role in scientific research and daily life.Most of traditional frequency meter with logic circuits and sequential circuits to realize, so it run slower and measure the range of measuring frequency is less .In order to avoid these problems, this paper designs the AT89S52 single chip microcomputer as the core of digital frequency meter, the direct frequency measurement method is adopted, with amplifying circuit, shaping circuit and digital display circuit, single-chip computer hardware parts.The scheme frequency measuring range meet the design requirements.Measurable square wave, sine wave, triangle wave, 1 HZ ~ 9999 HZ frequency range.Key words: digital frequency meter AT89S52 single chip microcomputer measurement目录第一章绪论 (1)1.1 频率计的研究背景 (1)1.2 本课题数字频率计的研究内容 (1)第二章直接测频法与间接周期测频法 (1)2.1 数字频率计的原理 (1)2.2 方案比较与论证 (2)2.3设计思路 (3)第三章系统硬件设计 (4)3.1系统设计概述 (4)3.2主芯片模块 (4)3.3放大整形模块 (5)3.4数字显示模块 (7)3.5系统总体原理图 (10)3.6 系统复位电路 (11)第四章系统软件设计 (11)4.1 系统软件框图 (11)第五章系统调试 (13)5.1 硬件调试 (13)5.2 软件介绍 (13)5.3 软件仿真结果 (14)第六章结束语 (16)参考文献 (17)致谢 (18)附录 (19)第一章绪论1.1 频率计的研究背景频率是电子信息领域的一个基本且重要的参数。
数字频率计毕业设计论文摘要
数字频率计毕业设计论文摘要在数字电路中,数字频率计属于时序电路,它主要由具有记忆功能的触发器构成。
在计算机及各种数字仪表中,都得到了广泛的应用。
在CMOS电路系列产品中,数字频率计是用量最大、品种很多的产品,是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器,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。
本课题主要选择以集成芯片作为核心器件,设计了一个简易数字频率计,以触发器和计数器为核心,由信号输入、隔直,触发、计数、数据处理和数据显示等功能模块组成。
放大整型电路:对被测信号进行预处理;闸门电路:由NE556构成一个秒信号,攫取单位时间内进入计数器的脉冲个数;时基信号:产生一个秒信号;计数器译码电路:计数译码集成在一块芯片上,计单位时间内脉冲个数,把十进制计数器计数结果译成BCD码;显示:把BCD 码译码在数码管显示出来。
设计中采用了模块化设计方法,采用适当的放大和整形,提高了测量频率的范围。
关键词:频率,集成电路,译码电路,计数电路,双稳态触发器Digital frequency meter designStudent: Teacher:Abstract: In the digital circuit, the digital cymometer is the circuit of time sequence, it is mainly formed by trigger with memory function. In the computer and various digital instruments, it is widely used . Among CMOS circuit serial products, cymometer consumption most heavy, variety a lot of product. The digital cymometer is a measuring instrument in scientific research such as computer , communication apparatus , audio and video with indispensable production field, and the measurement scheme with a lot of electric parameters , result of measuring all have a very close relation, so, the measurement of frequency seems even more important.This subject has mainly explained that chooses integrated circuit as the key device, has designed a simple and easy digital cymometer, regard trigger and counter as core , input , separate by signal frank , touch off , count circuit , data processing , data reveal module of function make up. Enlarge the circuit of integrated type: To be carried on the preconditioning by the signal of examining; The circuit of the gate : Formed a second signal by NE556, seize the pulse number of entering the counter in unit time; The base signal of hour: Produce the signal for one second; The decipher circuit of the counter : Count deciphers and integrate on the chip together, count the pulse number in unit time, count the result of the decimal counter to translate into BCD yard; Reveal : In charge of revealing BCD one yard of deciphers in the number . Design adopt module design method, adopt appropriate enlarge and whole, have improved frequency of designing. Keywords: frequency,Integrated circuit,Translate the coding electric circuit,Count the electric circuit,Dual Schmitt Trigger.目录摘要 I Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 数字频率计的发展现状及研究概况 (1)1.2 本课题研究背景及主要研究意义 (1)1.3 本课题主要研究内容 (2)1.4 本章小结 (2)2 数字频率计的设计 (3)2.1 主要技术要求 (3)2.2 方案论证 (4)2.3 电路设计 (4)2.3.1 电路工作原理简述 (5)2.3.2 部分芯片功能介绍 (5)2.3.2.1 CD4026简介 (6)2.3.2.2 NE556简介 (7)2.3.2.3 CD4007简介 (7)2.3.2.4 MC4583B简介 (8)2.3.2.5 七段LED显示器件 (8)2.3.3 单元电路结构设计 (8)2.3.3.1 电源电路设计 (10)2.3.3.2 时基信号产生电路的设计 (13)2.3.3.3 信号处理电路设计 (14)2.3.3.4 显示电路的设计 (15)2.3.3.5 脉冲整宽电路的设计 (15)2.4 本章小结 (16)3 电路调试 (17)3.1 单元电路调试 (18)3.2 系统连调 (20)4 结论 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)。
毕业设计(论文)-基于FPGA的数字频率计的设计
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十分重要。
数字频率计是数字电路中的典型应用,是电子测量与仪表技术最基础的电子仪器之一,是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。
与传统的频率计相比,数字频率计具有精度高、测量范围大、可靠性好等优点。
是频率测量的重要手段之一。
该论文研究基于FPGA的数字频率计的设计,在QuartusII环境中,运用VHDL语言完成数字频率计的设计,并对设计进行综合、编译、仿真。
通过仿真分析,证明该频率计测量结果的正确性。
本文的主要介绍了数字频率计的基本内容和重要性,并对数字频率计的国内外研究现状进行了总结;数字频率计设计开发环境,并对FPGA、QuartusII、VHDL进行了详细介绍对开发流程详细说明;根据实际需要对数字频率计设计方法、方案进行了可行性比较,并对其实现的功能进行了具体要求,对设计模块进行了划分,并定义了每个模块所实现的功能;用VHDL语言编程,具体实现频率计各个模块的功能, 对数字频率计仿真并验证其功能。
关键词: FPGA;QuartusII;VHDL;频率计AbstractIn electronics,frequency is one of the most basic parameters.And it have a close relationship with many measurement program of electrical parameters and measurement results, so the measurement of frequency is very important.Digital frequency meter is a typical applications in digital circuit,and one of the most basic electronic devices in electronic measurement and instrumentation technology.Digital frequency meter is an indispensable measuring instruments for scientific research and production as computers, communications equipment, audio, video. Compared with the conventional frequency counter,digital frequency meter have a high accuracy, measurement range and a good reliability. It is one of important measure for frequency measurement:The thesis research in design of digital frequency meter,FPGA-based. VHDL language is used to complete the design of digital frequency meter in QuartusII,and completed thesis with composited, compiled, simulated. Through simulation and analysis, The results show that the accuracy of measure for the frequency. This article mainly introduces the importance and basic content of digital frequency meter, and current research is summarized .the main tasks and content of this design are summarized.Design and development environment of digital frequency meter are introduced.FPGA, QuartusII and VHDL are described in detail.According to the actual needs of the digital frequency meter, design method and design program are compared to achieve the functions of their specific requirements, and defines the functions of each module to achieve the function.Keywords : FPGA,QuartusII ,VHDL,digital frequency met目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 课题目的 (1)1.3 技术指标 (1)第2章FPGA开发相关知识简介 (3)2.1 FPGA的介绍 (3)2.2 FPGA开发环境 (4)软件开发环境——Quartus II的介绍 (4)软件仿真环境——Modelsim的介绍 (5)2.3 硬件描述语言——Verilog HDL (6)2.4 FPGA开发流程 (8)本章小结 (11)第3章频率计的设计方案 (12)3.1 系统的总体设计 (12)3.1.1 设计思路 (12)频率计的基本原理 (12)3.2 数字频率计原理方框图 (13)本章小结 (13)第4章频率计的实现 (14)4.1 时钟信号分频模块的设计 (14)4.2 测频控制信号发生模块的设计 (15)4.3 十进制计数模块的设计 (16)4.4 八位十进制计数模块的设计 (18)4.5 三十二位锁存器模块的设计 (20)4.6 顶层模块的设计 (20)本章小结 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录1 译文 (27)附录2 英文参考资料 (30)第1章绪论1.1 课题背景与意义在电子技术中,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,频率的测量就显得尤为重要,而频率计的研究工作更具有重大的科研意义。
毕业论文-数字频率计的研究与应用
目录摘要 (1)关键字 (1)Abstract (1)Keywords (2)1 引言 (2)1.1 理论概述 (2)1.1.1 数字频率计概述 (2)1.1.2 数字电路概述 (3)1.1.3 电子设计概述 (3)2 基础理论部分 (4)2.1 数字信号 (4)2.1.1 数字信号的特点 (4)数字信号的产生 (5)数字频率计的用途介绍 (6)2.3 主要芯片的引脚及功能简介 (6)3.2 数字频率计的基本原理 (14)数字频率计的主要技术指标 (15)4 数字频率计的电路设计 (16)4.1 数字频率计设计任务及要求 (16)数字频率计的几种实现方案 (16)数字频率计的扩展电路设计 (17)5 数字频率计电路调试 (18)数字频率计的调试要点 (18)6 总结报告 (19)7 结束语 (19)8 心得体会 (20)参考文献 (20)附录 (22)数字频率计的研究与应用摘要:众所周知,数字频率计在电子技术中已经扮演着一个重要的角色,因此数字频率计是一种最基本的测量仪器,它被广泛应用于航天、电子、测控等领域,许多测量方案和测量结果都与频率有着十分密切的关系,因此频率的测量在电子产品的研究与生产中显得尤为重要。
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。
它的基本测量原理是,首先让被测信号与标准信号一起通过一个闸门,然后用计数器计数信号脉冲的个数,把标准时间内的计数的结果,用锁存器锁存起来,然后用显示译码器把锁存的结果送入显示器显示出来。
本次课题设计主要运用数字电路来实现数字频率计的制作,设计中主要引用74LS123,74LS48和74LS90等芯片和相关元件来完成来完成数字频率计的电路设计与调试。
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数字频率计的设计摘要:本论文是一种直接用十进制数字来显示被测信号频率的测量装置。
它不仅可以测量正弦波、方波、三角波的频率,而且还可以测量其它各种单位时间内变化的物理量的频率。
该频率计是首先将被测信号变成脉冲信号,其重复频率等于被测频率。
时钟电路提供标准的时间脉冲信号。
闸门电路由标准秒信号进行控制,当闸门信号为高电平时,闸门开通,被测信号的脉冲通过闸门送入计数显示电路进行显示;当闸门信号为低电平时,闸门关断,计数器没有时钟脉冲输出,计数器停止计数。
关键词:频率显示闸门秒信号引言随着无线电技术的发展与普及,“频率”已成为广大群众所熟悉的物理量。
调节收音机上的频率刻度盘可以使我们选听到自己所喜欢的电台节目;调节电视机上的微调旋钮可使电视机对准电视台的广播频率,获得图像清晰的收看效果,这些已成为人们的生活常识。
人们在日常生活、工作中更离不开计时。
学校何时上、下课?工厂几时上、下班等这些都涉及到计时。
频率、时间的应用,在当代高科技中显得尤为重要。
例如,邮电通讯,大地测量,地震预报等等,都与频率、时间密切相关,只是其精密度和准确度比人们日常生活中的要求高得多罢了。
本次设计主要采用计数法制成一个测量范围在0~9999Hz的频率计。
该频率计闸门信号的采样时间为1s,并采用4位数码管显示。
它不仅可以测量正弦波、方波、三角波的频率,而且还可以测量其它各种单位时间内变化的物理量的频率。
一、数字频率计的组成数字频率计电路主要由串联型稳压电源、整形电路、10分频电路、时钟电路、闸门形成及控制电路、计数显示电路等组成。
电路组成框图1-1如下:待测信号整形电路10分频电路闸门形成及控制电路串联型稳压电源时钟电路计数显示电路电路组成框图1-1二、设计所用集成电路简介1.集成电路NE555概述NE555是一种集模拟、数字于一体的中规模集成电路,它常应用于信号的产生与变化、电路的检测与控制。
芯片采用双列直插式封装,有八个管脚。
NE555引脚图2-1和功能如下图2-1引出端功能符号:TR: 置位控置制端,也称电平触发端RD: 复位端,低电平有效Q: 电路的输出端CO: 电压控制端TH: 复位控制端DIS: 放电端Vcc: 电源端GND: 接地脚2.集成电路CD4518概述集成电路CD4518是一个双BCD码加法计数器。
它有两个时钟输入端CP和EN,若使用时钟上升沿触发,信号就从CP端输入,同时EN端应接高电平1,若使用时钟下降沿触发,信号就从EN端输入,此时的CP端应该为低电平0,而且复位端MR也要保持低电平0,只有满足了这些条件,电路才会处于计数状态,否则计数器没办法工作。
CD4518引脚图2—2和功能如下:图2—2引出端功能符号:CP:时钟输入端MR:消除端EN:计数允许控制端1Q0-1Q3;2Q0-2Q3:计数输出端GND:接地端VCC:电源端3.集成电路CD4060概述集成电路CD4060 采用16脚DIP封装,是由一个振荡器和 14 级二进制串行计数器位组成。
振荡器的结构可为晶体振荡电路或RC振荡电路。
它将晶体振荡器的振荡频率32768HZ信号分频为2HZ的时钟信号,送到CD4017,作为它的时钟输入信号,用来产生1S宽的闸门信号。
复位端MR 为高电平时,计数器清0而且振荡器工作停止。
所有的计数器都为主-从触发器,在CIN的下降沿,计数器以二进制进行计数。
在时钟脉冲线上使用施密特触发器对时钟的上升和下降时间无限制。
CD4060的管脚图2-3和功能如下:图2-3引出端功能符号:MR:复位端CIN:时钟输入端COUT:时钟输出端COUT:反向时钟输出端Q4-Q10,Q12-Q14:计数器输出端VCC:正电源端GND:接地端4.集成电路CD4017概述集成电路CD4017是十进制计数/时序译码器,又称十进制计数脉冲分频器,它结构简单,造价低廉,性能稳定,工艺成熟,使用方便。
CD4017的基本功能是对CP端输入脉冲的个数进行十进制计数,并按照输入脉冲的个数顺序将脉冲分配在 Y0~Y9 这10个输出端。
整个输出时序就是Y0~Y9依次出现与时钟同步的高电平(一般为低电平),宽度等于时钟周期。
CD4017共有三个输入端CP、MR、EN 和10 个译码输出端(Y0~Y9)。
MR为复位清0端,当在MR端输入高电平或正脉冲时,计数器清0,所有输出中只有对应“0”状态时Y0端输出高电平,其余输出端(Y1~Y9)均为低电平;时钟输入端CP有一个施密特触发器它具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升时间和下降时间无限制 ,用于上升沿计数;EN为计数有效端,用于下降沿计数,彼此间有互锁关系,若利用CP计数时,EN端应接地(低电平),而要利用EN端计数时,CP端应接高电平,反之则形成互锁;CO为进位端,CD4017每输入10个脉冲,就可得到一个进位脉冲,所以CO也可以作为下一级计数器的时钟信号。
CD4017管脚图2-4和功能如下:图2-4引出端功能符号:CO: 进位端CP : 时钟输入端Y0~Y9:译码输出端MR : 复位清0端EN : 计数有效端VCC: 正电源GND: 接地端5.集成电路CD40110概述集成电路CD40110是可逆计数译码显示电路,它是集计数、译码、锁存、驱动为一体的四合一电路,它既可以作加法计数,又可以作减法计数。
由于电路内部有一个时钟信号预处理逻辑,因此当一个时钟输入端计数工作时,另一个时钟输入端可以是任意状态;MR为清零端,为高电平时计数器清零;QCO为进位脉冲输出端,作加法计数时,每当计数满10后,输出一个进位脉冲;QBO为借位脉冲输出端,作减法计数时,每当计数满10后输出一个借位脉冲,他们一般为高电平;TE为触发器控制端,TE=0时计数器工作,TE=1时计数器处于禁止状态不计数;LE为锁存控制端,当LE=0时正常显示,当LE=1时显示数被锁定。
CD40110的引脚图2-5和功能如下:图2-5引出端功能符号:a~g: 数码笔段输出端LE: 锁存控制端MR: 清零端TE: 触发器控制端CPU: 加计数时钟输入端CPD: 减计数时钟输入端QCO: 进位脉冲输出端QBO: 借位脉冲输出端VCC: 正电源端GND: 接地端三、单元电路分析1.串联型稳压电源它可以将220V的直流电转换成稳定的直流电,给整个电路提供了6V直流稳压电源。
该电路由变压器(起降压作用)、整流、滤波、稳压几个部分组成。
当输入电压上升,输出电压随着上升,取样电路中的元件分得的C12200uF/25VVD IN4001R14.7VT28050VT1D880VT31815RP12.2KR31.5KR43.9KC3470uF/25VVS 4.2VGNDVD1I N 5397VD2I N 5397VD3I N 5397VD4I N 5397R23K TCAC220VFUSE2A/250VA C 7.5VC2100UF/25V电压就上升,VT3的基极电压也上升,集电极电压就会下降,导致VT2的基极电压下降,VT1的基极电压也随着下降,而VT1的集射极电压升高,使输出电压又恢复到+6V 。
相反,当输入电压下降,输出电压随着下降,R3、R4、RP1分得的电压下降,VT3的基极电压下降,集电极电压就会上升,VT2的基极电压随着上升,VT1的基极电压也上升,使输出电压又恢复到+6V 。
电路图3-1如下:串联型稳压电源3-1 2.整形电路整形电路是将待测信号如正弦波、三角波或其它呈周期性变化的波形,整形变成计数器所要求的脉冲信号,其周期不变。
施密特触发器是数字系统中常用的电路之一,它可以把变化缓慢的脉冲波形变换成为数字电路所需要的矩形脉冲。
本设计由NE555构成的施密特触发器如图3-2a 所示,将高触发端TH 和低触发端T R 连接在一起作为信号输入端U i 。
设待测信号为三角波,输入整形电路后输出为脉冲波形,二者频率相同,波形如图3-2b 所示。
当输入信号Ui < 1/3Vcc 时, Uo 输出为高电平;若Ui 增加,使得1/3Vcc <Ui <2/3Vcc 时,电路维持原态不变,输出Uo 仍为高电平;如TR 2Q3R D4C O5TH6V C C8G N D1NE555GNDVcc0.01uF输入信号Ui输出信号UoU i U o 1/3V cc2/3V cc00V cc回差电压tt果输入信号增加到Ui ≥2/3Vcc 时,Uo 从高电平翻转成低电平;当输入信号Ui < 2/3Vcc 时,电路维持原态不变,输出Uo 仍为低电平; Ui 继续降低到 Ui < 1/ 3Vcc 时,Uo 又从低电平翻转成高电平。
输出电压Uo 是一个矩形波。
由图3-2b 可以看出,回差电压=2/3Vcc-1/3Vcc=1/3Vcc 。
3-2a图3-2b3.10分频电路分频电路的作用是对输入的脉冲信号进行分频,取得不同量程所需要的时间基准信号,实现量程控制。
CD4518为双十分频器,可对输入信号进行10、100分频,扩大测量范围。
测量范围可通过S1、S2、S3调整,S1闭合,电路未经分频电路,测量范围为0~99HZ ;S2闭合,电路为10分频,测量范围为0~999HZ ;S3闭合,电路为100分频,测量范围为0~9999HZ (S1~S3不能同时闭合)。
4.时钟电路实现频率测量必备环节为时钟电路,它用来产生控制计数器计数的标准时间信号即闸门信号,闸门脉冲由晶体振荡器产生高稳定度的方波信号,再经分频器分频得到的,它的精度决定了频率计的频率测量精度。
在此频率计中,时钟电路由晶体振荡器和CD4060等元件组成。
晶体振荡器JT的振荡频率为32768HZ,频率较低,有利于减少分频器级数,是专为数字时钟电路设计的。
而CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高,它还包含振荡电路所需的非门,使用很方便。
CD4060为14级二进制计数器,它可以将32768HZ的信号分频为2HZ的信号,而且它的两个时钟输出端直接和内部的非门串接,可以直接实现振荡和分频的功能。
VD5为发光二极管,时钟电路正常工作时,发光二极管以2HZ的频率闪烁。
5.闸门形成及控制电路闸门电路的作用是控制计数器的输入脉冲。
时钟电路产生的2HZ 时钟信号送到CD4017(十进计数器),作为它的时钟输入信号,用来产生1S宽的闸门信号,并在每一个测量周期内产生一个计数器清0信号。
1S宽的闸门信号控制CD40110接受计数脉冲的周期,CD40110在1S内接受了多少个计数脉冲,直接译码显示出计数脉冲数,而闸门控制时间为1S,所以,数码管显示的就是我们要求的被测信号的频率。
6.计数显示电路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,在计数的时候数码管不显示数字。
当计数完成后,此时要使数码管显示计数完成后的数字,电路里产生计数清0信号和锁存控制信号。