数字频率计的课程设计

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1、0 数字频率计数字频率计 一、设计任务及要求：一、设计任务及要求： 设计任务：设计任务： 在数电模电理论课程的基础之上，利用相关集成元件和必要的电路基础搭 建电路，对数入的测定信号，用数码管显示频率计数值 要要 求：求： （1）查阅资料，绘画出原理图 （2）位数：能计 4 位十进制数，技术位数主要取决于被测信号频率的高低， 如果被测信号频率较高，可以相应的增加显示位数。 （3）测量频率量范围：1HZ-9999HZ。 （4）显示方式：用 7 段 LED 数码管显示读数，做到读数稳定，不跳变测量 信号类型：正弦波，方波，三角波。 （5）具有超量程报警功能 提高提高要求要求：搭建硬件电路并调试通过。

2、 指导教师签名： 2013 年 1 月 5 日 二、指导教师评语：二、指导教师评语： 指导教师签名： 2013 年 1 月 5 日 1 目录 一一数字频率计简介数字频率计简介P3 1.1 数字频率计数字频率计的发展现状及研究概况的发展现状及研究概况.P3 1.2 本课题研究背景及主要研究意义本课题研究背景及主要研究意义P3 1.3 本课题主要研究内容本课题主要研究内容.P4 二二 数字频率数字频率设计设计计计原理原理P3 1.11.1 设计原理设计原理P4 1.2 1.2 整体电路图（基于整体电路图（基于 protuesprotues 仿真）仿真）P4 1.31.3 各模块简介各模块简介P5

3、1.3.1 AT89C51 单片机P5 1.3.2 最小系统.P7 1.3.3 74LS245.P8 1.3.4 六位数码管.P9 1.3.5 其他元件介绍P11 三 数字频率计工作原理数字频率计工作原理.P11 三、成绩三、成绩 2013 年 1 月 5 日 2 四四 数字数字频率计的程序频率计的程序.P12 五五 运行环境运行环境.P14 六六 设计分析设计分析.P16 1.1 结果分析结果分析.P16 1.2 设计提高设计提高.P16 1.3 参考文献参考文献.P16 一一 数字频率计简介数字频率计简介 1.1 1.1 数字频率计数字频率计的发展现状及研究概况的发展现状及研究概况 数字频

4、率计是现代通信测量设备系统中不可缺少的测量仪器，不 但要求电路产生频率准确的和稳定度高的信号， 而且能方便的改变频 率。 数字频率计主要实现方法有直接式、锁相式、直接数字式和混 合式四种。 直接式直接式的优点是速度快、相位噪声低，但结构复杂、杂散多，一般只 应用在地面雷达中。 锁相式锁相式的优点是相位同步的自动控制，制作频率高，功耗低，容易实 现系列化、小型化、模块化和工程化。 直接数字式直接数字式的优点是电路稳定、精度高、容易实现系列化、小型化、 模块化和工程化。 随着单片锁相式数字频率计的发展，锁相式和数字式容易实现系列 化、小型化、模块化和工程化，性能也越来越好，已逐步成为两种最 为典型

5、，用处最为广泛的数字频率计。 1.2 1.2 本课题研究背景及主要研究意义本课题研究背景及主要研究意义 3 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，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。在数字电路中，频 率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成。在计算机 及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用。 在 CMOS 电路系列产品中， 频率计是用量最大、品种很多的产品。本课题采用的是直接数字式的 频率计，设计原理简单，是全硬件电路实现，电路稳定、精度高，大 大的缩短了生产周期。 1.3 1.3 本课题主要研

6、究内容本课题主要研究内容 该数字频率计的设计主要实现用数字显示被测信号的频率， 该设 计是以 51 单片机作为核心，与传统频率计相比该设计具有更高的测 量精度和速度， 具有各种中断处理能力，并且具有丰富的数字输入输 出口和通信口等。该频率计的设计在软件上采用 C51 编写，并采用计 数式测频方法， 通过单片机外围电路中由 12M 晶振构成的振荡电路产 生的闸门信号进行计时， 并对整形后的被测信号进行脉冲计数以得到 被测信号的频率值。 二二 数字频率计数字频率计设计设计原理原理 1.11.1 设计原理设计原理 频率信号易于传输，抗干扰性强，可以获得较好的测量精度。因 此，频率检测是电子测量领域最基