电工与电子技术基础课程设计--简易数字频率计

电工与电子技术基础课程设计--简易数字频率计内容摘要：

CP1 S9(2) Cp0 R0(1) R0(2 ) Q1 S9(1) CP1 S9(2) Cp0 R0(1) R0(2 ) Q1 S9(1) CP1 S9(2) Cp0 R0(1) R0(2) Q1 S9(1) CP1 S9(2) Cp0 R0(1) R0(2 ) Q1 S9(1) CP1 S9(2) 1 Q Q CP D 1 + ≥1 Q3 Q2 Q1 Q0 CP1 74LS290 S9(1)S9(2) R0(1)R0(2) CP0 Q3 Q2 Q1 Q0 CP1 74LS290 S9(1)S9(2) R0(1)R0(2) CP0 Q3 Q2 Q1 Q0 CP174LS290 S9(1)S9(2) R0(1)R0(2) CP0 a b c d e f g 74LS247 a f g b e c d BS204 d3 d2 d1 d0 74LS175 RD Q3 Q2 Q1 Q0 CP1 74LS290 S9(1)S9(2) R0(1)R0(2) CP0 a b c d e f g 74LS247 a f g b e c d BS204d3 d2 d1 d0 74LS175 RD a b c d e f g 74LS247 a f g b e c d BS204 d3 d2 d1 d0 74LS175 RD a b c d e f g 74LS247 a f g b e c d BS204 d3 d2 d1 d0 74LS175 RD 1 S1 S2 S1 S22 555 （三）、说明： 工作过程： 在测试电路中设置一个 555 时钟脉冲发生器，其产生的脉冲频率为 1MHZ， 通过三个分频器 用于产生 频率 为 1KHZ 的 脉冲 信号 ，接通双刀开关 S1（接通 1KHZ 的 时候同时接通发红光的二极管），每个脉冲持续的时间（周期为），通过一个 D 控制器其周期变为 ，高电平时间为 ，在这段时间内通过的被测信号（被测信号接通前应当接通电源，可以对四个计数器和四个锁存器进行清零，这样可以避免接通被测信号时出现计数器和所存器因本身因素影响而产生的误差）的个数通过四个计数器，进而被锁存器锁存，当时间超过高电平的 后，闸门关闭，此时被测信号不能通过闸门，在处于低电平的，计数器在 D 控制器的作用下（ D 控制器通过非门和或门将计数器清零，这样由于通过了两个门控电路，就会产生一个时间差，实现计数器的存储后清零）被清零，这样计数器只将闸门开通的 内通过的脉冲进行计数，再进行 译码，然后显示出来，显示器显示出的频率的单位为 KHZ， 在 时钟脉冲发生器产生循环脉冲的作用下可以对不同时刻的被测信号进行准确读数。 同样可知通过 闸门信号控制 开关的转换 S1 S2（接通 1HZ 的 时候同时接通发绿光的二极管），接通过 6 个分频器的脉冲信号，此时脉冲发生器的频率转化为 1HZ， 每个脉冲持续的时间（周期为 1s），通过一个 D 控制器其周期变为 2s，高电平时间为 1s，在这段时间内通过的被测信号的个数在这段时间内通过的被测信号的个数通过四个计数器，进而被锁存器锁存，当时间超过高电平的 1s 后，闸门关闭，此时被测 信号不能通过闸门，在处于低电平的 1s 中，计数器在 D 控制器的作用下（ D 控制器通过非门和或门将计数器清零，这样由于通过了两个门控电路，就会产生一个时间差，实现计数器的存储后清零）被清零，这样计数器只将闸门开通的 1s 内通过的脉冲进行计数，再进行译码，然后显示出来，显示器显示出的频率的单位为 HZ， 在 时钟脉冲发生器产生循环脉冲的作用下可以对不同时刻的被测信号进行准确读数。 理论上根据所设计电路被测信号的测量范围为 1HZ～ 10 MHZ，但是在使用以KHZ 为单位时 ，其测量误差将很大，尤其是小于 10KHZ 时 999HZ 将无法显示，且 9999HZ 和 9000HZ 在 显示器上显示的数是一样的。 五、单元电路设计 、 主要元器件选择与电路参数计算 （一）、放大整形电路 ： 任意形式信号经过电压比较器放大和整形变成方波信号，和脉冲信号一起从控制门的输入端输入。 如图，在反相输入端接地，在同相输入端输入被测信号，在比较器的输入端进行模拟信号大小的比较，在输出端则以高电平或低电平来反映比较结果。 输出波形图如图，此电压比较器所用型号为 MAX9019。 +5V U0 +U0(sat) 二）、闸门电路 ： 这是一个与门，只有脉冲信号和被测信号同时为“ 1”时，闸门打开，其他情况闸门都关闭。 当控制器输入的高电平持续 时，与门就能通过一定数量的被测信号的方波个数并将通过的方波个数输出给计数器，在控制器输入的低电平持续 内，被测信号不能通过与门；同理，当控制器输入的高电平持续 1s 时，与门 就能通过一定数量的被测信号的方波个数并将通过的方波个数输出给计数器，在控制器输入的低电平持续 1s 内，被测信号不能通过与门。 （三）、脉冲信号发生器： 此电路由一个 555 芯片、两个定值电阻，一个可调电阻和两个电容组成。