(最新整理)数字频率计设计与制作

(完整)数字频率计设计与制作

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数字频率计设计与制作

王峰, 电子工程系

摘要:数字频率计是一种可以用十进制数字显示被测信号频率的测量仪器。被测信号可以是任何周期性变化的信号如正弦波、方波、三角波等等。如果加入放大电路，通过传感器则可以对许多微弱的、规律的物理量进行测量，例如声音、机械振动、转速的频率等等。使用频率计能让我们直观的看到信号的频率,其方便性、简单性、准确性使其具有较高的实用价值。因此数字频率计是一种应用很广泛的仪器，在计算机、通讯设备、自动化等科研生产领域起着重要作用。对于本次课题“数字频率计设计与制作”，我选用了555定时器产生时基信号，单稳态触发器74LS273来控制电路中的锁存，计数器74LS90来计数,74LS48进行译码并通过数码管显示。运用数字集成芯片给设计减少了很多不必要的麻烦。

关键词:数字频率计；锁存；译码；计数

Digital Frequency Meter Design and Fabrication

Wangfeng, Electronic Information Engineering

Abstract:Digital Frequency Meter is a measuring device， it can using decimal numeral reveal the signal frequency。 The measured signal was variety seasonal signal， such as sinusoidal wave, square wave， triangle wave and so on. If we using amplify circuit， we can also use sensing element measuring so many faint and regular signals，

for example voice， inflexible vibrate and rotation rate. Digital Frequency Meter can make us intuitively sight the signal frequency，it’s conveniently, simply and accuracy，

so it has enormously worthy in many fields, include computer， communication apparatus， automation equipment and so on。For about this subject study，the Digital Frequency Meter Design and Fabrication,I select 555_timer produce a normal time signal， using Monostable Trigger 74LS273 constitute flip-latch，using counter flip-flop 74LS90 count，using 74LS48 constitute a code translator and usig Mixie light reveal frequency。 Apply digital integrated circuit chip help me save so many time and reduce a number of inconvenience. Key words：Digital Frequency Meter； flip—flop; code translator; counter

1设计原理及意义

1。1 基本设计原理

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，因此在此次设计中以555定时器为主设计一个多谐振荡器，用来产生一个相对准确的能产生1s脉宽的时基信号.同时将被测信号如正弦波、三角波、方波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1s的时间间隔内被测量的信号产生的脉冲个数，然后再经过锁存器将计数器所计的数锁存起来,最后在经过译码器把锁存器锁存的二进制数译码，将其换算后通过数码管显示出来，这就是此次数字频率计设计的基本原理。

1.2 课题意义

1.通过设计数字频率计巩固数字逻辑电路知识。

3.熟悉基准时间产生电路的基本工作原理。

4。熟悉计数器、译码器、七段数码管的功能及应用。

5。对仿真设计过程有一个基本了解熟悉仿真软件的使用。

6.提高实际设计能力,使工程能力得到实际锻炼。

2 设计思路

按照图2所示的逻辑图所示.首先,我们要获得一个标准的固定宽度1秒的方波脉冲做门控制信号.其次，要把这个标准的信号和被测信号相“与”，通过门控制信号可以获得1秒钟内通过脉冲的个数，此脉冲直接进入计数器进行计数，然后通过译码显示其频率.最后，要设计的是对计数器和锁存器的控制，这个的基本思路是在时基电路脉冲的上升沿到来时闸门开启，计数器开始计数，在同一脉冲的下降沿到来时，闸门关闭，计数器停止计数.同时,锁存器产生一个锁存信号输送到锁存器的使能端将结果锁存,并把锁存结果输送到译码器来控制数码管，这样就可以得到被测信号的数字显示的频率.

所以综合上面所说的可以将数字频率计的电路分为四大部分即：时基电路、闸门电路、逻辑控制电路以及可以控制的计数、锁存、译码、显示电路。设计框图如图1所示.在数字电路中，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.因此，它是一种测量范围较广的通用型数字仪器。本次课题就是用来研究简单的计数式数字频率计的设计。