智能仪器课程设计——智能频率计设计

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1、 电子仪器综合课程设计报告电子仪器综合课程设计报告 题题 目目 智能数字频率计智能数字频率计 学院学院( (部部) ) 信信 息息 工工 程程 学学 院院 专专 业业 电电 子子 信信 息息 工工 程程 班班 级级 学生姓名学生姓名 学学 号号 - 2 - 一、课设题目：智能频率计设计一、课设题目：智能频率计设计 二技术指标二技术指标: : 测频的范围是测频的范围是 1Hz1MHz 三设计内容三设计内容 本次设计的基于单片机的数字式频率计包括波形整形电路、 分频电路、 多路数据选择器、 单片机和显示电路等几个模块。 所以本次设计的数字式频率计的电路由以下几块构成： 由施 密特触发器构成的波形整

2、形放大电路、由 74LS90 构成的分频电路、由 74LS153 四选一电路 构成的四选一电路、A T89C51 单片机以及由 74LS138 译码电路、74LS245 上拉电路和八段 数码管显示电路构成的数码显示电路构。其原理图如图 1 所示： 图 1 系统框图 控制电路在数字频率计中起至关重要的作用。采用什么样的控制电路，直接决定了数 字频率计的性能。 为了得到一个高性能的数字频率计， 本次设计采用单片机来做为数字频率 计的核心控制电路，辅之于少数的外部控制电路。本系统让被测信号经过放大整形后，进入 单片机开始计数,利用单片机内部定时计数器定时，在把所记得的数经过相关处理后送到显 示电路中

3、显示。 1.硬件硬件设计设计 基于单片机的数字频率计的设计，包括一个由放大整形电路、分频电路、多路数据选择 器、A T89C51 以及显示电路，其系统总电路图如图 2 所示： 放大整形电路 分频电路 多路数据选择器 单片 机 显示 电路 待测信号 - 3 - 图 2 总电路图 1.11.1 放大整形电路放大整形电路 因为在单片机计数中只能对脉冲波进行计数， 而实际中需要测量频率的信号是多种多样 的，有脉冲波、还有可能有正弦波、三角波等，所以需要一个电路。把待测信号转化为可以 进行计数的脉冲波。 矩形脉冲波的整形电路有两种：施密特触发器、单稳态触发器。而这两种电路都可以有 门电路或是 555 定

4、时器构成。 由于本次设计的基于单片机的数字频率计的放大整形电路部分 需求比较简单，所以我们选择由 555 定时器构成的施密特触发器来作为信号波形整形电路， 施密特触发器常见的逻辑符号如图 3 所示。 图 3 施密特触发器的逻辑符号 集成施密特触发器，常用 TTL 电路集成施密特触发器有 7413 等。常用 CMOS 电路集 成施密特触发器有 CC40106 等。 - 4 - 1.21.2 分频电路分频电路 本次设计采用的是脉冲定时测频法，由于考虑到单片机的定时计数器得计数能力有限， 无法对过高频进行测量，所以我们对待测信号进行了分频，这样能提高测量频率的范围，还 能相应的提高频率测量的精度。所以我们需要把待测信号进行分频。在本次设计中，因为我 们要进行的是十分频、一百分频和一千分频，所以我们选用