1、课程设计任务书课程设计任务书 学生姓名:学生姓名: 专业班级:专业班级: 指导教师:指导教师: 工作单位:工作单位: 题题 目目: : 数字数字频率计的设计频率计的设计与制作与制作 初始条件初始条件: ne555 定时器 74LS90 74LS123 要求完成的主要任务要求完成的主要任务: : 1.被测信号为矩形脉冲信号,04V; 2.显示的频率范围为 0099Hz; 3.测量精度 1Hz; 4.用 LED 数码管显示频率数值; 5.至少提出三种设计方案,并对其进行比较与选择; 6.撰写课程设计报告书。 时间安排时间安排:2012 年 6 月 8 号 10:00-12:00 :理论讲解; 地点
2、:教四 615; 2012 年 6 月:理论设计及实验室安装调试; 地点:鉴主 15 楼通信工程实验室三; 第 20 周:撰写设计报告及答辩;地点:鉴主 17 楼研究室。 指导教师签名:指导教师签名: 年年 月日月日 系主任(或责任教师)签名:系主任(或责任教师)签名: 20122012 年年 月日月日 2 目录目录 1 1 设计内容及设计内容及其其要求要求 5 2 思路分析与方案论证思路分析与方案论证 3 2.1 待选方案 6 2.3 最终方案 6 3 电路参数计算及原理图电路参数计算及原理图 . 8 3.1 时基电路 8 3.2 数据锁存和清零电路 9 3.3 放大整形电路 . 9 3.4
3、 计数器的原理图. 10 3.5 锁存器部分原理图 .11 3.6BCD 码 8421 共阴七段数码管译码驱动器的电路图 11 4 问题及解决办法问题及解决办法. 12 4.1 使用的主要仪器和仪表 . 12 4.2 调试电路的方法和技巧 . 12 4.2.1 校准时基电路. 12 4.2.2 校准整形电路. 12 4.2.3 测试频率计 . 12 4.3 电路性能指标测试结果 . 12 4.4 调试中出现的故障、原因及排除方法 . 13 5 收获、体会收获、体会 . 13 参考文献参考文献 . 14 附录二:元器件名细表附录二:元器件名细表. 16 数字式频率计与制作数字式频率计与制作 摘要
4、摘要 在电子技术中,频率是最基本的参数之一,同时频率计能够快速准确的捕捉到 被测信号频率的变化,因此,频率计拥有非常广泛的应用范围。 在传统的生产制 造企业中,在计量实验室中,在无线通讯测试中都需要用到频率计。本次实验的 频率计是由 ne555 产生时基信号,计数器 74ls90 计数,单稳态触发器 74ls123 触 发锁存数据,七段共阴数码管作为显示部分来显示频率。该设计方案简单、实用、 经济,能够测量 099Hz 幅度为 04V 的方波信号的频率,且精度为 1Hz。 关键字关键字:频率计 时基信号 计数器 单稳态触发器 1 设计内容及要求 设计并制作一个数子频率计要求: 被测信号为矩形脉
5、冲信号,04V 显示的频率范围为 0099Hz 测量精度为 用 LED 数码管显示频率数值 提出至少两种设计方案,并优选方案进行具体设计 撰写符合学校要求的课程设计说明书 2 方案选择方案选择 2.1 待选方案待选方案 2.1.1 方案一方案一 方案一的系统框图见图 2-1。 图 2-1 方案一的系统框图 方案一的电路图见图 2-2。 待测频率方波 时基信号 清零信号 锁存信号 闸门电路 计数器 放大电路 锁存器 译码显示 控 制 电 路 图 2-2 方案一的电路图 方案一的工作原理:首先将信号放大到 5V,在将信号连接道闸门,闸门的控 制信号是由 ne555 定时器构成多谐振荡电路产生的矩形
6、波,其正脉冲时间为一秒 钟,也就是闸门导通时间为一秒钟,在由于待测频率方波连到计数器的时钟脉冲 脚,所以这一秒的时间内计数器对该波形脉冲计数,时间到闸门断开停止计数; 同时 ne555 产生波形将产生一个下降沿,该下降沿驱动第一个单稳态触发器,使 其产生一个正脉冲,该正脉冲促使 D 触发器锁存计数器中的数据;D 触发器的数 据通过 BCD8421 译码器译码驱动数码管显示,该显示数据即是所测频率;当第 一个单稳态触发器重新回到稳态也就是有高电平跳变为低电平,该下降沿触发第 二个单稳态错误错误!未找到引用源。未找到引用源。产生一个低脉冲,该脉冲通过一与非门使计数器 清零;如此循环,数码管就一直显示待测方波的频率。 2.1.2 方案二方案二 方案二的系统框图见图 2-3。 待测频率方波 图 2-3 方