简易频率计的设计
简易频率计设计课程设计
简易频率计设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解频率的概念，掌握频率的计算方法；2. 了解简易频率计的设计原理，掌握其制作步骤；3. 学会运用简易频率计进行实际测量，并能够分析实验数据。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成简易频率计的制作；2. 培养学生运用所学生物知识解决实际问题的能力，提高实验操作技能；3. 提高学生团队协作能力，能够在小组合作中共同完成实验任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对科学研究的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和实验操作的规范性；3. 增强学生的环保意识，使其关注生活中的频率现象及其应用。
本课程针对八年级学生，结合物理学科特点，以简易频率计设计为主题，旨在让学生在掌握基础知识的基础上，提高实践操作能力和团队合作能力。
课程目标具体、可衡量，便于学生和教师在教学过程中明确预期成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 频率的基本概念及其单位；- 频率计算公式及其应用；- 简易频率计的工作原理。
2. 实践操作：- 简易频率计的组装与调试；- 实际物体频率的测量与记录；- 实验数据的处理与分析。
3. 教学大纲安排：- 第一课时：学习频率的基本概念、计算公式及其单位，介绍简易频率计的工作原理；- 第二课时：分组讨论简易频率计的组装方法，进行实践操作；- 第三课时：学生独立完成简易频率计的组装与调试，进行实际物体频率的测量；- 第四课时：对实验数据进行处理和分析，总结实验结果。
教学内容参考教材《物理》八年级下册第二章《振动与波》的相关内容，结合课程目标进行组织，确保科学性和系统性。
教学内容涵盖理论与实践，注重培养学生的动手能力和实际应用能力，使学生在掌握基础知识的同时，能够将所学应用于实际生活中。
三、教学方法本课程采用以下多元化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的主动性和实践能力：1. 讲授法：- 通过生动的语言和形象的比喻，讲解频率的基本概念、计算公式及其单位，帮助学生建立扎实的理论基础；- 结合教材内容，阐述简易频率计的工作原理，使学生理解科学原理在实际应用中的重要性。
简易频率计设计(数电课设)
简易频率计设计1、设计目的综合运用数字电子技术相关知识设计具有指定用途的数字电路，学会由分立器件与集成电路组成电子电路的方法。
2、设计任务设计一简易频率计，要求如下：（1）频率测量范围：0—99Hz（2）输入电压幅度：300mv～5v（3）输入信号波形：方波、正弦波、三角波等周期信号（4）显示位数：2位3、设计要求（1）合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图；（2）选择常用的电器元件（说明电器元件选择的过程和依据）；（3）对设计的电路进行仿真，验证各性能指标；（4）按照规范要求，按时提交课程设计报告，并完成答辩。
4、参考资料（l）李立主编. 电工学实验指导. 北京：高等教育出版社，2005（2）高吉祥主编. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2004（3）谢云等编著. 现代电子技术实践课程指导. 北京：机械工业出版社，2003目录一、设计方案的选择（原理） (3)二、电路设计计算与分析 (4)1.单元模块的设计 (4)（1）整形电路 (4)（2）时基电路 (6)（3）计数电路 (8)（4）锁存电路 (9)（5）译码显示电路 (9)2.电路中集成器件 (10)（1）555定时器 (11)（2）74HC160 (12)（3）74HC373 (13)（4）74LS48 (13)3.电路参数分析 (15)三、总结及心得 (16)四、附录： (17)五、参考文献 (19)一、设计方案的选择（原理）运用555定时器构成的多谐振荡器电路，使其产生时钟脉冲，即为有一定频率或周期的方波信号，再使用一个555定时器构成的施密特电路对待测波形进行调整，无论待测信号为方波、三角波还是正弦波都可以调成同一周期的方波信号，然后用一个与门将两个555产生的不同方波连接起来再与两个计数器连接，目的是为了当计数器在多谐震荡器输出一秒的高电平的情况下使计数器正确计数一秒内待测信号的高电平出现数目。
毕业设计66xx大学论文：简易频率计的设计
目录1、摘要 (2)2、设计要求与任务 (2)3、设计原理 (2)4、设计方案 (2)5、电路总的原理图 (4)6、器件介绍 (5)7、软件程序 (6)8、设计总结 (9)简易频率计的设计摘要:以单片机89C2051为核心，实现单位时间（1s）内周期信号的变化次数。
若在一定时间间隔T内测得周期信号的重复变化次数为N，则其频率为 f=N/T。
一．设计要求1.测量频率范围1Hz~1MHz，量程分为3档，即×1，×10，×100。
2.测量精度分别为：1Hz，10Hz，100Hz。
3.被测信号可以是正弦波、三角波和方波。
4.测量信号幅度0.1 ~10V.5.显示方式为4位十进制数显示。
二．设计原理频率的定义是单位时间（1s）内周期信号的变化次数。
若在一定时间间隔T 内测得周期信号的重复变化次数为N，则其频率为 f=N/T。
三．设计方案1.本方案采用单片机实现，原理框图如下：原理框图1基本原理是，被测信号u x首先经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号，频率与被测信号的频率f x相同。
时钟电路产生时间基准信号，控制计数与保持状态。
当其高电平时，计数器计数；低电平时，计数器处于保持状态，数据送入锁存器进行锁存显示。
然后对计数器清零，准备下一次计数。
五、调试过程1、系统测试仪器及设备：双路跟踪稳压稳流电源DH1718E-5直流稳压电源数字示波器Tektronix TDS1002数字万用表2、测试方法：（1）调试的基本过程先将电路的硬件电路调好调软件部分。
硬件部分：接上电源数码管都不会亮，如果将复位电容C1开路，四个数码管都显示8。
硬件部分没问题后就用WAVE来仿真软件。
软件调好后输入频率，看看误差。
（2）试中发现的问题在调软件的时候发现，数码管显示的数据是错乱的，比如1234HZ，它显示的是3241HZ。
通过该程序它也只能显示4321HZ，这是这个电路的唯一的没有解决的问题，再以后我会继续学习汇编程序，相信会编出来的。
简易频率计设计课程设计
简易频率计设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习简易频率计的设计与实现，让学生掌握基础的电子电路知识，频率测量原理以及相关的实验技能。
在知识目标上，要求学生能够理解并描述频率计的工作原理，掌握基本的电路设计方法。
在技能目标上，要求学生能够独立完成简易频率计的搭建，并进行相关实验。
在情感态度价值观目标上，通过课程的学习，使学生培养对科学研究的兴趣，增强解决实际问题的能力，并培养团队协作的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：首先，介绍频率计的基本原理，包括频率测量原理，频率计的组成结构等；其次，讲解频率计的设计方法，包括电路设计，元件选型，系统调试等；然后，通过实验操作，使学生能够熟练使用简易频率计，掌握相关的实验技能；最后，进行课程设计，使学生能够将所学的知识运用到实际问题中，提高解决实际问题的能力。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先，将采用讲授法，为学生讲解频率计的基本原理和设计方法；其次，将采用实验法，让学生通过实际操作，掌握频率计的使用方法和实验技能；同时，将采用讨论法，引导学生进行思考，提出问题，并寻找解决问题的方法；最后，将采用案例分析法，让学生通过分析实际案例，将所学的知识运用到实际问题中。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，将准备多种教学资源。
首先，将使用教材《简易频率计设计与实现》作为主要的教学资源；其次，将提供相关的参考书籍，供学生进行深入的学习；同时，将利用多媒体资料，如教学视频，实验操作演示等，丰富学生的学习体验；最后，将准备实验设备，如简易频率计，电子元件等，供学生进行实验操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况，占总分的30%。
作业主要评估学生的理解和应用能力，占总分的30%。
考试主要评估学生对课程知识的掌握和运用能力，占总分的40%。
简易频率计
简易数字频率计1系统方案的选取：1.1方案一：选用数字芯片，构造简单的频率计，输入可以先用三极管放大，再用施密斯特触发器进行整形得到方波。
可以用555单稳态定时1s，作为使能端控制，用74hc192计脉冲个数（计上升沿或下降沿）。
计脉冲的个数即为信号的频率。
再用个除法器求出周期。
方案论证：理论上完全行的通。
最重要的是求周期只用除法，精度不高，当频率小的时候，由于脉冲计数只能精确到个位，除法时周期偏差非常大，完全达不到要求。
而且由于计的数很大，普通的除法器根本无法形成多位进行准确的除法，计的数为数字信号，虽然可以用单片机等进行编程运算，但工程量大。
实际上，而且精度不高，工程量大，要改善也比较麻烦。
不予采取。
1.2方案二：输入先经过放大整形，形成频率不变的方波。
当频率大于等于1KHZ，用单片机定时器定时1s，再用单片机的计数器对外部脉冲计数，由于频率大于1KHZ,得到误差允许的频率。
当频率小于1KHZ大于10HZ,由于小于1KHZ，计的脉冲只能精确到个位，达不到要求误差。
为了克服小频率测频率误差大的缺点，可以用测周期求频率。
即在第一个脉冲到开始定时，下个脉冲到停止定时。
定时是时基是1us，将定时器定时结果乘以1us，就得到周期。
由于频率小周期大，定时中结果大，相对误差小，即得到误差允许的周期。
用T=1/F和F=1/T分别得到频率大于1khz的周期和频率小于1khz的频率。
按照上面的方法，误差不会超出0.1%。
因为大于1khz计频率误差为个位1.小于1khz用1/T得到频率取小数点后两位，误差最大为0.01hz.在误差小于0.1%要求内。
方案二，在频率和周期上，误差和上限频率和下限频率都符合要求。
理论上，完全达到要求。
实际上，不仅外围电路简单，而且经济实用，成本非常小。
1.3方案三：用 FPGA测频率和周期，用FPGA虽然速度快，测量准。
因为所识别频率高。
而且可以非常方便的用到等精度测量测频率和周期（因为本身可以产生很准的脉冲，数据处理也较单片机简单）。
简易数字频率计设计
简易数字频率计设计简易数字频率计是一种统计计算工具，用于频率统计，使用适当的算法来测量特定序列中给定元素或者元素组合出现的频率，主要用于数据分析和统计工作，帮助使用者深入分析数据，得到较为精准的结果。
本文将详细说明一种简易的数字频率计的设计实现过程和分步流程。
设计步骤第一步：准备设计简易数字频率计所需要的硬件设备设计简易数字频率计需要的硬件设备有：计算机、网络设备、数据存储器、输入输出设备等。
计算机配备相应的硬件设备和软件，网络设备用于连接多台计算机，数据存储器用于存储数据，输入输出设备允许输入和输出各种不同类型的数据。
第二步：制定相应的算法根据具体情况，应制定出相应的算法，用于计算数据序列中给定元素或者元素组合出现的频率，主要包括排序算法，查找算法，求和算法，概率分布算法等。
比如：可以使用冒泡排序或者快速排序对数据序列进行排序，使用二分查找等技术快速查找元素，在运算时可以使用求和、乘法、平方等算法来计算数据，使用贝叶斯理论等方法来求取概率分布。
第三步：实现数据处理根据设计上的算法，使用计算机及其相应的软件和硬件设备，进行数据处理，对相关的数据序列进行相应的操作，实现频率的统计计算，得到精准的统计结果。
第四步：测试并可视化在完成简易数字频率计的设计之后，应当对数据处理过程进行测试，以验证所编写算法的正确性和可靠性。
完成测试之后，可以通过图表和表格的方式可视化频率计算结果，更加直观地显示出数据之间的关系以及频率变化趋势。
以上就是一种简易数字频率计的设计实现过程，它可以为使用者提供准确的统计数据和频率结果，促进数据深入分析等工作，为企业的发展带来重要的帮助。
简易频率计的设计课程设计
简易频率计的设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握频率的概念，了解频率在电子技术中的应用。
2. 学习简易频率计的设计原理，掌握相关电子元件的功能和连接方式。
3. 掌握简易频率计的电路图绘制方法，理解电路工作原理。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并搭建一个简易频率计电路。
2. 学会使用相关测量工具和仪器，对简易频率计进行调试和优化。
3. 提高动手实践能力，培养解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识。
2. 培养学生团队合作精神，学会分享和交流。
3. 增强学生环保意识，养成爱护电子设备的好习惯。
本课程针对初中年级学生，结合电子技术基础知识，设计简易频率计课程。
通过本课程的学习，学生能够掌握频率相关知识，提高动手实践能力，培养创新意识和团队合作精神。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确方向。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养符合时代需求的技能型人才。
二、教学内容1. 频率概念及其应用：介绍频率的定义、单位，频率在电子技术中的应用。
相关教材章节：第一章第三节“频率与周期”2. 简易频率计设计原理：讲解简易频率计的工作原理，分析电路中各元件的作用。
相关教材章节：第二章第五节“简易频率计的设计与应用”3. 电子元件及电路连接：学习常用电子元件的功能、符号及使用方法，掌握电路连接技巧。
相关教材章节：第二章第一节“常用电子元件”和第二节“电路的连接方法”4. 简易频率计电路图绘制：学习电路图的绘制方法，根据设计原理绘制简易频率计电路图。
相关教材章节：第二章第四节“电路图的绘制”5. 电路搭建与调试：动手搭建简易频率计电路，使用测量工具进行调试，优化电路性能。
相关教材章节：第三章第二节“电路搭建与调试方法”6. 实践操作与总结：分组进行实践操作，交流心得体会，总结课程所学内容。
相关教材章节：第三章第三节“实践操作与总结”教学内容安排和进度：第一课时：频率概念及其应用，简易频率计设计原理第二课时：电子元件及电路连接，简易频率计电路图绘制第三课时：电路搭建与调试，实践操作与总结教学内容科学系统，注重理论与实践相结合，旨在帮助学生掌握简易频率计的设计与应用，培养动手实践能力和创新意识。
简易频率计设计
（ LOAD)。
（1）计数使能信号（TSTEN）：对频率计的每一计数器CNT10的 ENA使能端进行同步控制。当TSTEN为高电平时，允许计数；为 低电平时停止计数，并保持其所计的脉冲个数。 （2）锁存信号（LOAD):停止计数期间，首先需要一个锁存信号 LOAD的上跳沿将计算器在前一秒的计数值锁存进32位锁存器 REG32B中，并由外部的7段译码器译出，并稳定显示。 （3）清零信号（CLR_CNT）：在每次测量前对计数模块进行复 位，以清除上次测量的结果，该复位信号高电平有效，持续半 个时钟周期的时间。
五、实验报告要求
1 画出顶层原理图 2 对照频率计波形图分析电路工作原理 3 写出各功能模块的VHDL语言源程序 4 书写实验报告时应结构合理，层次分明，在分析时注 意语言的流畅。
锁存器（REG32B)：动态显示程序
附：动态显示模块
附：译码显示
顶层原理图
4、实验引脚设定及现象
将拔码开关AS(1)设置位“ＯＮ”
引脚锁定 Ａ(1７) Ｂ(1８) Ｃ(1９) Ｄ(２１) Ｅ(２２) Ｆ(２３) Ｇ(２４) Ｈ(２５) ＣＬＫ（１）ＣＬＲ（54）ＣＫＤＳＰ（２） fryin(43) Ｙ０（５）Ｙ１（６）Ｙ２（７）Ｙ３（８）Ｙ４（９） Ｙ５（１０）Ｙ６（１１）Ｙ７（１６）
控制模块程序
2计数模块（CNT10)
设计要求：十进制计数模块用于在单位时间中对输入信号的脉 冲进行计数，该模块有一时钟使能端ENA，用于锁存计数值。当 高电平时计数允许，低电平时禁止计数。（由8个CNT10组成）
基于单片机简易频率计设计
基于单片机简易频率计设计一、前言频率计是一种测量电信号频率的仪器，其应用广泛。
本文将介绍如何基于单片机设计一个简易的频率计。
二、设计思路本次设计采用单片机作为核心控制芯片，通过捕获输入信号的上升沿和下降沿来计算出信号的周期，从而得到信号的频率。
具体实现过程如下：1. 选择合适的单片机选择一款适合本次设计要求的单片机，需要考虑其性能、价格、易用性等因素。
常见的单片机有STC89C52、AT89C51等。
2. 硬件电路设计硬件电路主要包括输入端口、捕获定时器模块、显示模块等。
其中输入端口需要接收待测信号，捕获定时器模块用于捕获信号上升沿和下降沿的时间，显示模块则用于显示测得的频率值。
3. 软件程序设计软件程序主要包括初始化程序、捕获中断服务函数和主函数等。
其中初始化程序用于设置捕获定时器模块和显示模块参数，捕获中断服务函数则是实现对输入信号上升沿和下降沿时间的捕获与计算，主函数则用于控制程序流程和显示结果。
三、硬件设计1. 输入端口设计输入端口需要接收待测信号，一般采用BNC接头。
由于输入信号可能存在较高的电压和噪声，因此需要加入滤波电路以保证输入信号的稳定性。
2. 捕获定时器模块设计捕获定时器模块是本次设计的核心部分，其主要功能是捕获输入信号的上升沿和下降沿时间，并通过计算得到信号周期和频率值。
常见的捕获定时器模块有16位定时器/计数器、32位定时器/计数器等。
在本次设计中，我们选择了16位定时器/计数器。
3. 显示模块设计显示模块主要用于显示测得的频率值。
常见的显示模块有LED数码管、LCD液晶屏等。
在本次设计中，我们选择了LCD液晶屏。
四、软件程序设计1. 初始化程序初始化程序主要包括设置捕获定时器模块参数、设置LCD液晶屏参数等。
2. 捕获中断服务函数捕获中断服务函数是实现对输入信号上升沿和下降沿时间的捕获与计算，其具体实现过程如下：（1）当捕获定时器模块捕获到输入信号上升沿时，记录当前时间值。
简易频率计课程设计
简易频率计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解频率的基本概念，掌握频率的计算公式。
2. 学生能了解简易频率计的原理，明白其工作过程。
3. 学生掌握如何使用简易频率计进行实验，并能正确读取实验数据。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，动手搭建简易频率计，提高动手实践能力。
2. 学生能够运用计算器或编程软件进行频率的计算，提高数据处理能力。
3. 学生能够通过实验，观察现象，分析问题，培养科学探究能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对物理学科产生兴趣，认识到物理知识在实际生活中的应用。
2. 学生养成合作学习的习惯，学会与他人分享实验成果，培养团队精神。
3. 学生通过实验，培养严谨的科学态度和探究精神，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为物理学科实验课程，旨在通过实践操作，让学生深入了解频率相关知识。
学生特点：学生为八年级学生，已具备一定的物理知识基础，动手实践能力较强，对新鲜事物充满好奇心。
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，鼓励学生积极参与实验，培养学生的实践能力和科学素养。
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中，提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- 频率的基本概念：频率的定义、单位、与周期的关系。
- 频率计算公式：频率=1/周期。
- 简易频率计的原理：利用电子元件（如555定时器）产生稳定的方波信号，通过计数器进行计数，计算频率。
2. 实践操作：- 搭建简易频率计电路：学生分组进行实验，根据电路图搭建简易频率计。
- 实验操作步骤：调整信号发生器产生不同频率的信号，使用简易频率计进行测量，记录数据。
3. 教学大纲：- 第一课时：讲解频率的基本概念，让学生了解频率的定义和单位，学会计算频率。
- 第二课时：介绍简易频率计的原理，引导学生学习电路图，了解各元件的作用。
- 第三课时：分组实验，学生动手搭建简易频率计，进行频率测量，记录实验数据。
51简易频率计课程设计
51简易频率计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握简易频率计的基本原理和功能。
2. 学生能运用所学的电子元件和电路知识，设计并搭建一个简易频率计。
3. 学生能通过实验和数据分析，掌握频率、周期等基本物理概念。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成简易频率计的搭建和调试。
2. 学生能够运用电子测量工具，进行数据采集、处理和分析。
3. 学生能够通过团队协作，解决实际操作过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子科技的兴趣和热情，提高创新意识和动手能力。
2. 学生在实践过程中，体验科学探究的乐趣，增强对科学研究的信心和好奇心。
3. 学生通过团队协作，培养合作精神、沟通能力和共享成果的意识。
本课程针对五年级学生，结合电子技术基础知识，以简易频率计为载体，旨在让学生在动手实践中掌握基本原理和技能。
课程注重培养学生的实际操作能力、团队协作能力和科学素养，为后续深入学习电子技术打下坚实基础。
通过对课程目标的分解和实现，教师可以更好地进行教学设计和评估，确保学生在知识、技能和情感态度价值观方面的全面发展。
二、教学内容1. 简易频率计原理：介绍频率、周期的基本概念，讲解简易频率计的工作原理和电路组成。
相关教材章节：第五章第三节“频率与周期”；第六章第一节“简易频率计的原理与设计”。
2. 电子元件认知：学习常用电子元件（如电阻、电容、二极管、三极管等）的原理和功能。
相关教材章节：第三章“常用电子元件及其特性”。
3. 电路设计与搭建：学习并实践简易频率计电路的设计方法，掌握电路搭建和调试技巧。
相关教材章节：第六章第二节“简易频率计电路设计”；第六章第三节“电路搭建与调试”。
4. 数据采集与处理：运用电子测量工具进行数据采集，学习数据处理和分析方法。
相关教材章节：第四章“数据采集与处理”。
5. 团队协作与成果展示：分组进行项目实践，培养学生团队协作能力，展示并分享项目成果。
相关教材章节：第二章“科学探究方法与实践”。
简易数字频率计设计报告
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。
简易频率计课程设计报告
简易频率计课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 理解频率的基本概念，掌握频率的定义及计算方法；2. 了解简易频率计的原理，学会使用简易频率计进行频率测量；3. 能够运用频率知识解释日常生活中的相关现象。
技能目标：1. 学会使用简易频率计进行实验操作，提高实验操作能力；2. 能够运用频率计算公式进行数据处理，提高数据分析能力；3. 通过小组合作，提高沟通协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理实验的兴趣，激发学生的探究欲望；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的准确性；3. 增强学生的环保意识，关注频率相关领域的科技发展。
本课程针对初中物理学科，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实验操作能力和数据分析能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，培养学生的团队合作精神。
通过本课程的学习，使学生能够掌握简易频率计的使用，并将其应用于实际生活中，达到学以致用的目的。
同时，注重情感态度价值观的培养，引导学生关注科学进步，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 频率基本概念：引入频率的定义，解释频率与周期的关系，阐述频率在实际应用中的重要性。
2. 简易频率计原理：介绍简易频率计的结构、工作原理及使用方法，结合教材相关章节，进行图文并茂的讲解。
3. 频率测量实验：组织学生进行简易频率计的实验操作，包括搭建实验装置、进行频率测量以及数据处理。
- 教材章节：第三章第三节《频率与振动》- 内容列举：频率的定义、频率与周期的关系、简易频率计的结构与原理、实验操作步骤。
4. 数据处理与分析：指导学生运用频率计算公式进行数据处理，分析实验结果，探讨影响频率测量结果的因素。
5. 课堂讨论与总结：针对实验过程中遇到的问题和现象，组织学生进行讨论，引导学生运用所学知识进行解释，总结实验经验和教训。
教学内容根据课程目标进行科学性和系统性的组织，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，依据教材章节进行教学大纲的制定，明确教学内容的安排和进度，确保学生在掌握频率知识的基础上，能够顺利进行简易频率计的实验操作和数据分析。
简易频率计课程设计
简易频率计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解频率计的基本工作原理，掌握其电路组成和功能。
2. 学生能运用已学过的电子元件，设计并搭建一个简易频率计。
3. 学生能够掌握频率、周期等基本概念，并了解它们在实际应用中的重要性。
技能目标：1. 学生通过动手实践，提高电子电路搭建和调试的能力。
2. 学生能够运用所学知识解决实际问题，培养创新思维和动手能力。
3. 学生学会查阅相关资料，提高自主学习能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习过程中，培养对电子技术的兴趣，激发探究精神。
2. 学生在团队合作中，学会互相尊重、沟通与协作，培养团队精神。
3. 学生能够认识到科技对社会发展的作用，增强社会责任感和创新意识。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和创新思维。
学生特点：本年级学生具备一定的电子基础知识，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师需结合课本知识，引导学生主动参与课程，关注学生个体差异，鼓励学生提出问题和解决问题。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力。
通过课程目标的实现，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容围绕以下三个方面进行组织：1. 理论知识：- 介绍频率、周期、频率计的基本概念和原理。
- 分析简易频率计的电路组成和功能，包括时钟电路、计数器、显示电路等。
2. 实践操作：- 指导学生使用面包板搭建简易频率计电路。
- 教学内容包括电子元件的选择、电路连接、调试和测试等。
3. 教学案例与拓展：- 结合课本案例，分析实际应用中的频率计，如心跳频率计、转速表等。
- 探讨频率计在生活中的应用，激发学生对电子技术的兴趣。
教学大纲安排如下：1. 第一课时：导入课程，介绍频率计的基本概念和原理，分析电路组成。
2. 第二课时：讲解实践操作步骤，指导学生进行电路搭建和调试。
3. 第三课时：展示和讨论教学案例，进行课程总结和拓展。
简易频率计设计报告
一、设计任务与要求1.知识点及设计内容计数器、锁存器的工作、译码器、显示器的工作原理，限幅器和整形电路的工作原理；涉及芯片管脚及功能的使用。
2.设计任务（1）频率计测量范围0~9999Hz，闸门信号采样时间为1s。
（2）最大读数为9999Hz。
（3）采用四位数码显示。
（4）输入信号最大幅值可以扩展。
二、设计的方案与论证频率计又称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的器电子测量仪器。
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。
频率计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（如下图①所示）。
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、微分操作之后形成特定周期的窄脉冲，送到主门的一个输入端。
主门的另外一个输入端为时基电路产生电路产生的闸门脉冲。
在闸门脉冲开启主门的期间，特定周期的窄脉冲才能通过主门，从而进入计数器进行计数，计数器的显示电路则用来显示被测信号的频率值，内部控制电路则用来完成各种测量功能之间的切换并实现测量设置。
①数字频率计的组成框图三、电路设计计算与分析1.原理说明输入电路：由于输入的信号可以是正弦波，三角波。
而后面的闸门或计数电路要求被测信号为矩形波，所以需要设计一个整形电路则在测量的时候，首先通过整形电路将正弦波或者三角波转化成矩形波。
在整形之前由于不清楚被测信号的强弱的情况。
所以在通过整形之前通过放大衰减处理。
当输入信号电压幅度较大时，通过输入衰减电路将电压幅度降低。
当输入信号电压幅度较小时，前级输入衰减为零时若不能驱动后面的整形电路，则调节输入放大的增益，时被测信号得以放大。
频率测量：测量频率的原理框图.测量频率共有3个档位。
被测信号经整形后变为脉冲信号（矩形波或者方波），送入闸门电路，等待时基信号的到来。
时基信号有555定时器构成一个较稳定的多谐振荡器，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。
如何设计一个简单的频率计
如何设计一个简单的频率计频率计是一种用于测量信号频率的设备，广泛应用于电子、通信、自动化等领域。
本文将介绍如何设计一个简单的频率计，并提供相关原理和步骤。
一、简介频率计是一种测量频率的仪器。
它可以通过测量信号周期的时间来计算频率。
频率计可以根据测量的频率范围和精度要求，选择不同的设计方案。
下面将介绍一种简单的频率计设计。
二、设计原理该频率计设计基于计数器原理。
其思想是通过计数已知时间内信号周期的脉冲数来确定频率。
三、所需元器件1. 计数器芯片：选择适合频率范围的计数器芯片。
2. 晶振：提供稳定的时钟信号作为计数器的时基。
3. 预处理电路：用于处理输入信号，确保其满足计数器的输入要求。
四、设计步骤1. 确定测量范围和精度要求：根据应用需求确定频率计所需要测量的频率范围和精度要求，选择合适的计数器芯片。
2. 选择计数器芯片和晶振：根据测量范围和精度要求，选择适合的计数器芯片和晶振。
计数器芯片的型号选择要能满足测量范围，并具有足够的计数位数。
晶振的频率要足够稳定。
3. 设计输入信号预处理电路：根据计数器芯片的输入要求，设计合适的输入信号预处理电路。
例如，如果输入信号幅值过大或过小，需要进行合适的电平转换或调整。
五、连接设计1. 将输入信号接入预处理电路，确保信号满足计数器芯片的输入要求。
2. 将预处理后的信号接入计数器芯片的计数端。
3. 将晶振连接至计数器芯片的时钟输入端。
4. 连接供电电源，确保设计正常工作。
六、测试与调试1. 给设计供电，确保所有连接正确。
2. 输入已知频率的信号，观察频率计是否能准确测量。
3. 如果测量结果不准确，检查元器件连接是否正确、晶振频率是否稳定等。
4. 根据实际情况调整设计参数，直至测量结果满足要求。
七、注意事项1. 设计中要注意信号的幅值范围和频率范围。
2. 选择合适的计数器芯片和晶振，以保证测量精度和稳定性。
3. 调试时要注意设计的连通性和元器件的正确连接。
八、总结设计一个简单的频率计需要确定测量范围和精度要求，选择适合的计数器芯片和晶振，并设计合适的输入信号预处理电路。
简易频率计设计
单片机课程设计——简易频率计数器的设计简易频率计数器的设计一、设计要求自制一个单片机最小系统，包括串口下载、复位电路，采用外部计数器T0或T1作为外部频率输入，外部频率由信号源提供，计算出来的频率显示在四位一体的数码管上。
二、设计原理及步骤51单片机有40个引脚，都有对应的功能。
先设计一个最小系统，9号位接一个复位电路，能够将数码管显示清零。
在通过时钟引脚18、19脚接一个振荡电路，用来控制时钟信号。
1S跳动的次数就是频率，在频率计数器中必须要有一个定时和计数功能，设置T0计数，T1定时，部T1定时50MS，T0计数20次，通过外部中断产生的信号就是对应的频率。
用几个三态门作为总线的驱动器，而74LS244芯片可以起到这个作用，排阻有稳定电路和保护电路的功能，然后连接到四位数码显示管，通过引脚的一一对应和相应功能显示出来。
这样就完成了整个设计。
三、设计原理图及仿真用PROTEUS7.2软件设计，找到自己需要的元件，按照自己的构思设计连接好实线，而与原理图对应的程序则通过KEILC51生成的HE*文件在仿真中参加C51芯片中。
根据原理设计仿真测试结果：数码管和示波器显示的频率一致，满足设计要求四、程序设计*include<reg51.h>bit int_flag;unsigned char volatile T0Count; unsigned char volatile T1Count; unsigned char code table[] ={0*3f,0*06,0*5b,0*4f,0*66,0*6d,0*7d,0*07,0*7f,0*6f};unsigned char code temp[] = {0*fe,0*fd,0*fb,0*f7};unsigned long sum;unsigned char Led[4];void delay(unsigned int num ){while(--num);}void init(void){TMOD=0*51; //T1定时，T0计数TH0=(65536-50000)/256; //定时50msTL0=(65536-50000)%256;TH1=0*00;TL1=0*00;}void disp(void){unsigned char i;for(i=0;i<4;i++){P2=temp[i];//片选P0=table[Led[i]]; //取数据显示delay(100); //延时1毫秒}}void main(void){EA=1;init();TR0=1;TR1=1;ET1=1;ET0=1;while(1){if(int_flag==1){int_flag=0;sum=TL1+TH1*256+T1Count*65536;//计算脉冲个数Led[0]=sum%10000/1000;//显示千位Led[1]=sum%1000/100;//显示百位Led[2]=sum%100/10;//显示十位Led[3]=sum%10;//显示个位T0Count=0*00;T1Count=0;TH1=0*00;TL1=0*00;TR1=1;}disp();}}void int_t0(void) interrupt 1{ TH0=(65535-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; T0Count++;if(T0Count==20){TR1=0;int_flag=1;T0Count=0*00;}}void int_T1(void) interrupt 3{T1Count++;}六、设计体会在做课程设计的过程中，我进一步认识到全面专业知识以及逻辑思考方式对研究问题的重要性，同时我更加具体的掌握了课程设计的根本方法。
简易频率计的设计与仿真
简易频率计的设计与仿真目录：一、简易频率计的设计要求及任务分析1、设计要求2、任务分析二、简易频率计的设计1、整形电路的设计和仿真2、时基控制电路的设计和仿真3、计数器、锁存器、显示器的设计和仿真三、总结四、心得体会五、参考文献简易频率计的设计与仿真一、简易频率计的设计要求及任务分析1、设计要求（1）设计原理和原理图分析计算（2）仿真过程说明（3）误差分析（4）总结（5）频率范围为1—9999Hz2、任务分析所谓频率就是指周期信号在单位时间内变化的次数。
若在一定时间间隔T内测得周期性信号的重复变化次数为N，则频率可表示为f=N/T(Hz)。
根据设计要求，数字频率计主要由以下几部分组成：放大整形电路、时基电路、闸门控制脉冲、计数器、锁存器、显示器等。
具体组成结构图如图一。
图一简易频率计的组成框图被测信号v x经放大整形电路变成计数器所要求的方波信号，其频率与被测信号v x的频率f x相同。
时基电路是由555定时器构成的振荡器组成，其功能为产生标准时间为1秒的脉冲。
当1s信号来到时，闸门电路开通，被测脉冲信号通过闸门电路，成为计数器的计数脉冲，计数器开始计数直到1s信号结束时闸门电路关闭，停止计数。
若在闸门时间1s内计数器计得的脉冲个数为M，则被测信号频率f=M Hz。
控制脉冲的作用是产生锁存脉冲，使显示器上的数字稳定。
二、简易频率计的设计由于设计的电路较复杂，所以将整个电路的设计分为三个部分：放大整形电路、时基控制电路（包括时基电路、闸门控制电路）、计数显示电路（包括计数器、锁存器、显示器），最后再将各部分组合连接在一起。
1、整形电路的设计和仿真整形电路由信号发生器与整形电路组成，输入信号先经过限幅器，在经过施密特触发器整形，当输入信号幅度较小时，限幅器的二极管均截止，不起限幅作用。
由555组成的施密特触发器对经过限幅器的信号进行整形得到标准的方波信号。
线路图如图二，波形图如图三。
图二整形电路元件图图三整形电路波形图注：图中正弦波形为输入信号，方波脉冲为输出信号。
简易频率计设计
简易频率计设计报告
一、实现原理
本方法是采用测量外部信号的脉冲周期T，从而间接得出外部信号的频率f=1/T.
REG B7H B6H B5H B4H B3H B2H B1H B0H TMOD GATE1 C/T M1 M0 GATE0 C/T M1 M0 |---------------定时器1----------- |------------定时器0-----------| 通过设置GATE1和GATE2门控位来启动定时器。
分别测得高低电平的宽度，从而获得周期值，计算出频率f。
二、电路结构图
三、程序框图（晶振频率12M Hz ）
2011.04.17
定时器0、1初始化，包括设置模式，置初
值。
数码管初始显示0 打开定时器
中断，总中断
等待外部脉
高电平 定时器0计时开始
低电平 关闭定时器0中断 定时器1计时开始 配置INT0边沿中断 系统上电，系统初始化
Time0中断服务
程序，置初值，高电平时间累计
Time1中断服务程序，置初值，低电平时间累计 INT0边沿触发中断服务程序。
1，关闭定时器1中断，读取两个定时器的累积值*1us 即为外部脉冲的周期，存入T 变量，定时器0、1初始化，失能INT0，回到系统初始模式。
3，计算f 的值，
调用数码显示子程序，进行动态扫描显示。
4，显示当前外部脉冲的频率值 5，打开定时器0、1的中断，继续采样f。
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分类号UDC 单位代码10644密级公开学号2008050248学士学位论文简易频率计的设计The design of simple frequency counter论文作者：聂德军指导教师：伍世云系别：物理与工程技术系专业：电子科学与技术提交论文日期：年月日论文答辩日期：年月日学位授予单位：四川文理学院中国 达州2012 年月摘要频率是电子技术领域中最基本的参数之一，在许多测量方案以及测量结果中都会涉及到频率测量的相关问题，频率精确测量的重要性显而易见。
在本设计中就介绍了频率测量的原理以及一种简易频率计的制作方法。
由于待测信号未知，它有可能是正弦波，有可能是三角波，也有可能是方波。
通过施密特触发器把待测信号转换为可以计数的脉冲信号，再由单片机计数输出到合适的电子显示元件以十进制显示出来。
本文重点介绍了以AT89C52单片机为对系统各个部件的控制来实现整个电路的信号频率采集、测量、转换数据、以及显示最终结果的功能，结合外围电子电路得以频率和周期的测量，并用十进制数字来显示被测信号的频率和周期。
本数字频率计的硬件部分是采用PROTEUS ISIS绘制的，PROTEUS和KEIL联合做系统仿真，软件部分的单片机控制程序的编写使用的是C语言本。
本系统的最大优点就是它结构简单易懂，制作起来也并不算麻烦，其缺点就是容易受自身电路元件以及周围环境的影响，从而导致测量结果与实际值的偏差。
关键词：单片机AT89C52 电路原理频率测量周期测量IABSTRACTFrequency is one of the basic parameters in the field of electronic technology, many measurement programs, as well as measurement results are related to the frequency measurement, and frequency of accurate measurement of obvious importance.In this design on a frequency measurement principle and method of making a simple frequency meter. The test signal is unknown, it may be a sine wave, there is a triangle wave, there may be a square wave. Converted to a test signal through the Schmitt trigger pulse signal can count, count by the microcontroller output to the appropriate electronic display elements displayed in decimal.This paper focuses on AT89C52 microcontroller for control of the system in various parts of to achieve the entire circuit signal frequency acquisition, measurement and conversion data, and display the final results feature, combined with the external electronic circuit can be frequency and period of measurement, and use decimal numbers to display of the measured signal frequency and period. The digital hardware part of the frequency meter using the PROTEUS the ISIS draw, the PROTEUS, and KEIL do system simulation software part of the microprocessor control program written using C language in this. The biggest advantage of this system is its structure is simple, the production is not too troublesome, the drawback is vulnerable to its own circuit elements, as well as the surrounding environment, resulting in the deviation of measurement results and the actual value.Keywords: SCM AT89C52 circuit schematic frequency measurement cycle measurementII目录目录摘要 (I)ABSTRACT ............................................................ I I 第一章绪论.. (1)1.1频率计应用概述 (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 (2)第二章数字频率计的设计 (4)2.1设计的任务和要求 (4)2.2总体框架和测量方案 (4)2.2.1 测量方法论证 (6)2.2.2 计时方案选择 (9)第三章硬件电路的设计及仿真 (10)3.1整体电路介绍 (10)3.2信号整形电路 (10)3.3单片机最小系统设计 (12)3.4施密特触发器整形仿真与功能仿真 (13)3.5显示方案 (17)3.5.1 LED方案 (17)3.5.2 LCD1602方案 (17)第4章软件设计 (19)4.1软件编程思想 (19)4.2主要程序段及软件流程图 (19)4.2.1频率周期测量流程图 (19)4.2.2总流程图 (20)结论 (22)参考文献 (24)致谢 (24)附：程序代码 (26)III第一章绪论1.1 频率计应用概述频率计又称为频率计数器，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。
电子计数器是一种基础测量仪器，到目前为止已有30多年的发展史。
早期，设计师们追求的目标主要是扩展测量范围，再加上提高测量精度、稳定度等，这些也是人们衡量电子计算器的技术水平，决定电子计数器价格高低的主要依据。
目前这些基本技术日臻完善，成熟。
应用现代技术可以轻松地将电子计数器的测频上限扩展到微波频段。
随着科学技术的发展，用户对电子计数器也提出了新的要求。
对于低档产品要求使用操作方便，量程（足够）宽，可靠性高，价格低。
而对于中高档产品，则要求有高分辨率，高精度，高稳定度，高测量速率；除通常通用计数器所具有的功能外，还要有数据处理功能，统计分析功能，时域分析功能等等，或者包含电压测量等其他功能。
这些要求有的已经实现或者部分实现，但要真正完美的实现这些目标，对于生产厂家来说，还有许多工作要做，而不是表面看来似乎发展到头了。
由于微电子技术和计算机技术的发展，频率计都在不断地进步着，灵敏度不断提高，频率范围不断扩大，功能不断地增加。
在测试通讯、微波器件或产品时，通常都是较复杂的信号，如含有复杂频率成分、调制的或含有未知频率分量的、频率固定的或变化的、纯净的或叠加有干扰的等等。
为了能正确地测量不同类型的信号，必须了解待测信号特性和各种频率测量仪器的性能。
微波计数器一般使用类型频谱分析仪的分频或混频电路，另外还包含多个时间基准、合成器、中频放大器等。
虽然所有的微波计数器都是用来完成计数任务的，但制造厂家都有各自的一套复杂的计数器的设计、使得不同型号的计数器性能和价格会有所差别，比如说一些计数器可以测量脉冲参数，并提供类似于频率分析仪的屏幕显示,对这些功能具有不同功能不同规格的众多仪器，我们应该视测试需要正确地选择，以达到最经济和最佳的应用效果。
11.2 数字频率计系统介绍1.2.1课题研究的目的和意义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，方波信号以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，精度高，显示直观，在教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等领域都有较广泛的应用。
频率测量对生产过程监控有很重要的作用,可以发现系统运行中的异常情况,以便迅速做出处理。
本次设计针对方波，正弦波进行频率计数，通过通过信号源处理电路的、单片机、数码管等器件实现频率计的功能。
学会运用所学知识设计处理电路和保护电路，编写程序，运用软件设计电路图，并对整个电路进行完整的说明，让自己逐渐掌握设计的过程以及论文的编写。
1.2.2国内外数字频率计的研究现状随着社会的飞速发展，电子元件的换代也越来越快，越来越精密。
频率计数器作为测量设备，也被赋予更高的要求，智能化、高精度化、多功能化，是现代社会对频率计的要求。
目前国外市场上的频率计数器,都是基于脉冲计数的原理,其功能除了直接测量频率值外,还可测量信号周期、多周期、时间间隔、脉冲宽度、频率比、占空比、统计计数等,有的甚至可以测量频率参数以外的参数,如电压、相位、功率等。
这种以频率测量为主体的多功能数字式测量仪器,也称电子计数器。
这些国内产品虽然在采用大规模集成电路和专用集成电路、改进设计、强化多功能和小型化等方面取得很大进展,但其技术性能与国外同类先进产品相比,仍有差距。
这既反映出国内产品更新换代的缓慢,也反映出国内生产厂家跟踪国际先进技术的不力。
电国际上数字频率计的分类很多。
按功能分类，电子计数器有通用和专用之2分。
通用型计数器：是一种具有多种测量功能、多种用途的万能计数器。
它可测量频率、周期、多周期平均值、时间间隔、累加计数、计时等；若配上相应插件，就可测相位、电压、电流、功率、电阻等电量；配上适当的传感器，还可进行长度、重量、压力、温度、速度等非电量的测量。