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1、经典文档下载后可编辑复制电子技术课程设计说明书题目名称：数字频率计的设计与制作姓名：王稹班级：机械131学号：201333315133日期：2016年3月6日嘉兴学院机电工程学院设计题目：数字频率计的设计与制作指标要求：1 .能测量TTL输入脉冲的频率，显示4位有效数;2 .频率测量范围：109999Hz;3 .频率测量误差小于：1%;4 .可按个人创意增加数字频率计的其它实用功能。三.设计计算：1 .总体方案设计：如图所示此频率计的主体电路由时基电路、 整形电路、锁存器电路和计数显示电路组成。它的工作过程是由时基电路产生一标准时间信号控制阀门，调节时基电路中的电阻可产 生需要的标准时间信号。
2、信号输入整形电路中，经过整形，输出一方波，通过阀门后，计时 器对其计数。当计数完毕，时基电路输出一个上升沿，使锁存器打开，计数器计数结果输入 译码器，从而让显示器显示。2 .单元电路设计：(1)整形电路整形电路是将待测信号整形变成计数器所要求的脉冲信号。电路形式采用由555所构成的施密特触发器。当输入被测波形后，经过整形电路后，输出可以被计数器计数的矩形波。从而达到整形目的，如图yGND(2)时基电路和闸门电路如图所示，闸门电路是控制计数器计数的标准时间信号，决定了被测信号的脉冲通过闸门进入计数器进行计数的计数个数，其精度很大程度上决定了频率计的频率测测量精度。当要求频率测量精度高时，应使用晶
3、体振荡器通过分频获得。在此简单数字频率计的中，时基 信号采用由555定时器构成的多谐振荡器电路，当标准时间信号(1s高电平)来到时，闸门 开通，被测信号的脉冲通过闸门进入计数器计数；标准时间脉冲结束时(为低电平)，闸门关闭，计数器无时钟脉冲输入。例如，时基信号的作用时间为1s,闸门电路将打开1s,若在这段时间内通过闸门电路的脉冲数目为 1000个，则被测信号的频率就是1000Hz设标准时基为1s的脉冲是由555定时器构成的多谐振荡器电路产生的，由555定时器构成的多谐振荡 气的周期计算公式为：周期计算公式：t=t1+t2=0.693 (R1+2R2 C; 占空比为： D二 t2/ (t1+t2
4、 ) = R2/ ( R1+2R2) 50% t1为正方波的宽度，t2为负方波的宽度。R6107kD：C1(3)计时电路计数器用4个74LS190同步十进制可逆计数器构成。作用是对放大整形电路输出的频率信号进行计数，并将输出的数值输入到锁存器。如图所示。(4)锁存电路、译码电路和显示电路锁存器可选用2个8D锁存器74LS273构成。锁存器的作用是将计数器在1s结束时所计 得的数进行锁存，使显示器上能稳定地显示此时计数器的值。因为计数器在一秒内要计算成 千个输入脉冲，若不加锁存器，显示器上的数字将随机数器的输出变化而变化，不便于读数。当时钟脉冲CP的上升沿到来时，锁存器的输出等于输入，即 Q=D
5、从而将4个十进制计数器即个位、十位、百位、千位的输出值送到锁存器的输出端。正脉冲结束后，无论输入端何值，输出端Q的状态仍然保持原来的状态。译码器采用4个74LS48共阴极显示译码器构 成。译码/驱动器74LS48的作用是将输入的高低电平信号转化为数码管需要的高低电平信号, 并控制数码灯的亮灭。具体连接方式见下图。经典文档下载后可编辑第制GWWE-ifvLM741 3;牯U4C*IPfF知U忤 7*1iiris3 .总体电路：元件名称数量LM555CN274LS904经典文档下载后可编辑复制74LS273274LS482显示器45V电源1电阻200 欧*28、10 千欧 *2、107 千欧*1、
6、36千欧*1电容0.01 仙 F*2、10仙 F*1、1 p F*1导线什U16A7404N1四.安装调试5 .总结：这次课程设计，是一次理论与实践的结合， 也可以说让我们平时的积累得到一次施展, 加深了对电子技术的理解，明白了所学知识的重要性和自己理论知识的欠缺，增加了自己 对所学课程的兴趣。因为以前没有做过类似的设计，在最初拿到题目的时候感到有些无所适从，但经过查 阅过一些资料和看一些相关的例子，思路才逐渐清晰，能够在同学的帮助下按照自己的思 路设计出自己的电路图，并用 altium designer画出图形，这让我感到平时知识积累的重要 性。在拿到题目后，有些平时不努力的同学尽管很用心的去做，但也很难设计出自己的电 路。但那些基础好的同学却能较容易的做出来，所以说今后我要把平时的学习做得更好， 知识的获得不是一朝一夕的，只能到平时的积累。6 .参考文献：1何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社， 2001年6月2秦增煌，电子技术，高等教育出版社，2009年6月3百度文库相关资料王祺机械1312016-3-6