数字频率计

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。本文阐述了基于通用集成电路设计了一个简单的数字频率计的过程。

关键词：频率，信号，单片机

Abstract

In electronic technology,the frequency is the most basic one of the parameters,andwith a number of electrical parameters of the measurement program,measurement more important,There are several ways of mesuring frequency,in which electronic counter the frequency with high precision,easy to use ,quick measurements,and is easy to realize the advatages of automaion of measurement process is an important means of frequency measurement.Electronic Counter Frequency Measurement There are two ways:First,the directfrequency measurement method,thatis,the gate in a certain period of time measured the number of measured signal pulse;2is indirect frequency measurement method,such as cycle frequency measurement method.Direct frequency measurement method for high-frequency signals offrequency measurement,indirect frequency measurement method for low-frequency signald of frequency measurement.In this paper,based on a commom integrated circuit design of a simple digital frequency meter process.

Key words:frequency,signal,period

目录

一、引言 (4)

1.1数字频率计概述 (4)

1.2问题提出 (4)

二、设计思想及要求 (4)

2.1 设计思想 (4)

2.2 设计要求 (4)

三、硬件设计 (5)

3.1 整形电路 (5)

3.2 计数显示电路 (8)

3.3 总体方案图 (9)

四章、算法设计 (10)

4.1 设计原理 (10)

4.2系统流程图 (10)

结束语 (11)

个人心得 (12)

参考文献 (13)

元件清单 (15)

系统的设计程序 (16)

系统仿真图 (18)

一、引言

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，方波信号以及其他各种单位时间变化的物理量。由于其使用十进制显示，测量迅速，精确度高，显示直观，所以经常要用到频率计。

1.2问题提出

中国电子测量仪器，随着世界高科技发展的潮流，走进了高科技发展的道路，在若干重大领域取得了突破性进展，为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。在数字化时代，研究员和其他工作人员对基础测量仪器的要求越来越高，作为基础测量仪器之一的频率计必将有新的发展。于是测量仪技术指标上不断提高，如测频精度高、抗干扰能力强等。以满足不同层次用户的测试要求。近几年，数字化仪器在迅速发展，我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器，以适应当今科技发展。在电子领域中，单片机的应用正在不断的走向深入，这必将导致传统控制与检测技术的日益革新。单片机构成的仪器具有高可靠性、高性能价格比，在智能仪表系统和办公自动化等诸多领域得以极为广泛的应用，并走入家庭，从洗衣机到音响汽车等等，处处可见。因此，可以说单片机技术的开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。

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。如配以适当的传感器，可以对多种物理量进行测试，比如机械振动的频率，转速，声音的频率以及产品的计件等等。因此，数字频率计是一种应用很广泛的仪器。

数字频率计作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的一般可以完全由硬件电路搭接而成，如采用基于555定时器电路的多功能数字频率计的设计便是可取的路径之一，不用依靠单片机。但是这种电路存在一些缺点，且测频精度也不如单片机的高。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到频率计。利用单片机采用程序设计方法来设计频率计，其测频精度高。且线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，系统稳定度高，抗干扰能力强，用途广泛等优点。只要对电路稍加修改，调整程序，即可完成功能升级。