频率计课程设计报告--数字频率计的设计与制作

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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