毕业设计基于单片机的频率计设计

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【精编完整版】基于单片机的数字频率计的设计毕业论文

【精编完整版】基于单片机的数字频率计的设计毕业论文

目录1频率计的概要和发展动态 (1)2 单片机介绍 (1)2.1单片机的简介和发展 (1)2.2 AT89C51的原理 (2)2.2.1主要特性 (3)2.2.2管脚说明 (3)2.2.3振荡器特性 (4)2.2.4芯片擦除 (4)3 仿真软件protuse的介绍 (5)4系统模块设计 (6)5硬件部分 (6)5.1整形电路 (6)5.2控制电路 (7)5.3显示电路 (8)5.3.1 LCD1602引脚 (8)5.3.2 LCD1602的指令介绍 (8)5.4总体电路图 (9)6仿真结果 (11)6.1仿真结果 (11)6.2结果分析 (11)7 结论 (11)8参考文献 (12)附录 (12)1 keil C51软件介绍 (12)2 程序流程图 (13)3系统源程序 (14)1频率计的概要和发展动态在电子技术中,频率作为基本的参数之一,它与许多电参量的测量方案、测量结果密切相关,因此,频率的测量十分的重要。

在许多情况下,要对信号的频率进行精确测量,就要用到数字频率计。

数字频率计作为一种基础测量仪器,它被用来测量信号(方波、正弦波、锯齿波等)频率,并且用十进制显示测量结果。

它具有测量精度高、测量省时、使用方便等特点。

随着微电子技术和计算机技术的不断发展,单片机被广泛应用到大规模集成电路中,使得设计具有很高的性价比和可靠性。

所以,以单片机为核心的简易数字频率计设计,改善了传统的频率计的不足,充分体现了新一代数字频率计的优越性。

2 单片机介绍2.1单片机的简介和发展单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。

单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。

通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和IO接口电路等。

因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。

单片机经过1、2、3、3代的发展,正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、大存储容量、强IO功能及较好的结构兼容性方向发展。

基于单片机的频率计设计

基于单片机的频率计设计

基于单片机的频率计设计一、频率计的基本原理频率的定义是单位时间内信号周期变化的次数。

要测量一个信号的频率,通常需要对其周期进行测量,然后通过计算得出频率值。

常见的测量频率的方法有直接测频法和间接测频法。

直接测频法是在一定的时间间隔内,对输入信号的脉冲个数进行计数,从而得到频率值。

间接测频法则是先测量信号的周期,然后通过倒数计算出频率。

在基于单片机的频率计设计中,通常采用直接测频法。

通过单片机内部的定时器和计数器功能,对输入信号的脉冲进行计数,并结合定时时间,计算出输入信号的频率。

二、硬件设计1、单片机选择在本设计中,选择一款常见的单片机,如 STC89C52 单片机。

它具有丰富的资源,包括定时器、计数器、I/O 端口等,能够满足频率计的设计需求。

2、信号输入电路为了将外部输入的信号引入单片机,需要设计一个信号调理电路。

该电路包括限幅、滤波和整形等部分,以保证输入信号的稳定性和可靠性。

限幅电路用于限制输入信号的幅度,防止过大的信号损坏单片机。

滤波电路可以去除输入信号中的噪声和干扰。

整形电路将输入的不规则信号整形成标准的方波信号,便于单片机进行计数。

3、显示电路为了将测量得到的频率值显示出来,需要选择合适的显示器件。

常见的显示器件有液晶显示屏(LCD)和数码管。

在本设计中,采用八位共阳极数码管作为显示器件。

通过单片机的 I/O 端口控制数码管的段选和位选,实现频率值的动态显示。

4、电源电路为整个系统提供稳定的电源是保证系统正常工作的关键。

可以使用常见的 5V 直流电源适配器,通过稳压芯片将输入电压转换为单片机和其他器件所需的稳定电压。

三、软件设计1、主程序流程主程序首先进行系统初始化,包括单片机内部资源的初始化、定时器和计数器的初始化、I/O 端口的初始化等。

然后,等待外部输入信号的到来。

当检测到输入信号的上升沿时,启动定时器和计数器开始工作。

在定时时间结束后,读取计数器的值,并计算出频率值。

最后,将频率值转换为十进制,并通过显示电路显示出来。

基于单片机的数字频率计的设计(毕业设计)

基于单片机的数字频率计的设计(毕业设计)
写作毕业论文是一次再系统学习的过程,毕业论文的完成, 同样也意味着新的学习生活的开始。我将铭记我曾是一名机电 学院的学子,在今后的工作中把机电学院的优良传统发扬光大。 感谢各位老师的批评指导。
1.2 设计思路
测频的原理归结成一句话,就是“在单位时间内对被测信号进行
计数”。常用的频率测量方法主要有两种:直接测频法和间接测频法 (即测周期法)。直接测频法在低频段的相对测量误差较大,故常用 于测量高频信号;测周期法在高频段的相对测量误差较大,更适合于 测量低频信号由于本次设计的实际测量范围为1Hz~200KHz左右,主 要是针对在低频段的测量,且由于单片机具有程序运算功能,频率为 周期的倒数,这样使得频率测量与周期测量可以互通,故此次设计采 用间接测量法(测周期法)。其原理图如下所示:
使用液晶显示器(LCD)进行数据显示
采用LED显示管只能显示0~9和一些简单的英文字母,这使得频率计的功能 受到极大的限制,而LCD显示管能够解决LED的不足,增强显示功能。LCD具有体 积小、低耗电量、无辐射危险,平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势,因 此广泛应用于各种仪表设备中去。LCD液晶显示器主要有字符型和点阵型两种。 字符型LCD能显示特定的字符,应用在特定的场合,可以代替常用的LED显示器 显示和进行其他特殊字符的显示;点阵型LCD则可以以点阵的形式显示字符、图 形和汉字,满足各种需要。
被测闸门信号
未知
高频基准信号
实际检出已知信号
1.3 电路设计

数字频率计系统设计共包括四大模块:单片机控制模块、电源模
块、放大整形模块及LED显示模块。 数字频率计设计总框图如下:
被测信 号
放大整形电 路
单片机
LED 显 示
电源电 路

基于单片机的频率计的设计数字频率计

基于单片机的频率计的设计数字频率计

基于单片机的频率计的设计1绪论1.1研究背景及主要研究意义频率是电子技术领域永恒的话题,电子技术领域离不开频率,一旦离开频率,电子技术的发展是不可想象的,为了得到性能更好的电子系统,科研人员在不断的研究频率,CPU 就是用频率的高低来评价性能的好坏,可见,频率在电子系统中的重要性。

频率计乂称为频率计数器,是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器,其最基本的工作原理为:当被测信号在特定的时间段T内的周期个数N时,则被测信号的频率£=1\!/「电子计数器是一种基础测量仪器,到目前为止已有三十多年的发展历史。

早期, 设计师们追求的目标主要是扩展测量范围,再加上提高测量精度、稳定度等,这些也是人们衡量电子计算机的技术水平,决定电子技术器价格高低的主要依据。

目前这些技术日臻完善,成熟。

应用现代技术可以轻松地将电子计数器的频率扩展到微波频段。

1.2数字频率计的发展现状随着科学技术的发展,用户对电子计数器也提出了新的要求。

对于低档产品要求使用操作方便,量程(足够)宽,可靠性高,价格低。

而对中高档产品,则要求有较高的分辨率,高精度,高稳定度,高测量速率;除通常通用计数器所具有的功能外,还要有数据处理功能,统计分析功能等等,或者包含电压测量等其他功能。

这些要求有的已经实现或者部分实现,但要真正地实现这些目标,对于生产厂家来说,还有许多工作要做,而不是表面看来似乎发展到头了。

由于微电子技术和计算机技术的发展,频率计都在不断地进步着,灵敏度不断提高,频率范围不断扩大,功能不断增加。

在测试通讯、微波器件或产品时,通常都市较复杂的信号,如含有复杂频率成分、调制的含有未知频率分量的、频率固定的变化的、纯净的或叠加有干扰的等等。

为了能正确的测量不同类型的信号,必须了解待测信号特性和各种频率测量仪器的性能。

微波技术器一般使用类型频谱分析仪的分频或混频电路,另外还包含多个时间基准、合成器、中频放大器等。

虽然所有的微波计数器都是用来完成技术任务的, 但各自厂家都有各自的一套复杂计数器的设计、使得不同型号的技术其性能和价格会有所差别,比如说一些计数器可以测量脉冲参数,并提供类似与频率分析仪的屏幕显示,对这些功能具有不同功能不同规格的众多仪器,我们应该视测试需要正确的选择以达到最经济和最佳的应用效果。

基于单片机的频率计的设计

基于单片机的频率计的设计

第一章绪论1.1 课题研究的意义随着科学技术的发展,尤其是单片机技术和半导体技术的高速发展,频率计的研究及应用越来越受到重视,这样对频率测量设备的要求也越来越高。

目前的微处理器芯片发展迅速,出现诸如DSP、FPJA等不同领域的应用芯片。

而单片机是一门发展极快,应用方式极其灵活的使用技术。

它以灵活的设计、微小的功耗、低廉的成本,在数据采集、过程控制、模糊控制、智能仪表等领域得到广泛的应用,极大的提高了这些领域的技术水平和自动化程度。

51系列单片机是国内目前应用最广泛的一种8位单片机之一,随着嵌入式系统、片上系统等概念的提出和普遍接受及应用。

51系列及其衍生单片机还会在继后很长一段时间占据嵌入式系统产品的低端市场,因此,作为新世纪的大学生,在信息产业高速发展的今天,掌握单片机的基本结构、原理和使用是非常重要的。

本次课程设计的内容是使用AT89C51单片机最小系统设计频率计系统,系统以单片机为主控单元,主要用于对方波频率的测量。

1.2 频率计研究的现状及发展趋势频率计是一种基础测量仪器,到目前为止已有30多年的发展历史。

传统的数字频率计可以通过普通的硬件电路组合来实现,其开发过程、调试过程十分繁琐,而且由于电子器件之间的互相干扰,从而影响频率计的精度,同时由于其体积较大,已经不适应电子设计的发展要求。

随着科学技术的发展,频率计也日益发展。

目前已经有操作方便、量程(足够)宽、可靠性高的频率计;也有适应高分辨率、高精度、高稳定度、高测量速度的频率计。

除通常通用频率计所具有的功能外,还要有数据处理功能,统计分析功能,时域分析功能等等,或者包含电压测量等功能等其他功能。

这些要求有的已经实现或者部分实现,但要真正完美的实现这些目标,对于科学工作者来说,还有许多工作要做,而不是表面看来似乎发展到头了。

早期,设计师们追求的目标主要是扩展测量范围,再加上提高测量精度、稳定度等,这些也是人们衡量频率计的技术水平,决定频率计价格高低的主要依据。

毕业设计-用单片机实现频率计的设计

毕业设计-用单片机实现频率计的设计

毕业设计-用单片机实现频率计的设计目录1 单片机概述 (1)1.1什么是单片机 (1)1.2 单片机的应用 (2)1.3 单片机历史及发展趋势 (2)1.4 单片机应用系统的结构及其必需的外接电路 (3)1.4.1 51单片机最小系统 (3)1.4.2 晶振电路 (3)1.4.3 复位电路 (4)1.4.4 定时计数器的原理 (5)2 频率计方案选定 (8)2.1 频率计概述 (8)2.2 频率测量仪的设计思路与频率计算 (8)2.3方案设计 (8)2.3.1 方案一 (9)2.3.2 方案二 (10)2.3.3 两种方案的比较 (11)3 系统软件设计 (12)3.1 频率计仿真模型 (12)3.2液晶显示部分程序设计 (13)3.3 频率测量部分设计 (17)3.3.1 方案一程序设计 (17)3.3.2 方案二程序设计 (18)3.4 频率计仿真结果 (20)3.5 PCB设计 (22)4 焊接及系统的测试 (23)5 总结 (26)1 单片机概述1.1什么是单片机单片机就是一种微型计算机,是一种“程序存储式”计算机。

它是在一块硅片上集成了中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、程序存储器(ROM或EPROM)、定时/计数器以及各种I/O接口,也就是集成在一块芯片上的计算机。

微处理器CPU主要由:运算器、数据总线、控制器组成。

同时,单片机具有优异的性价比,而且集成度、可靠性高,但受集成度限制,片内存储器容量较小(一般内ROM:8KB以下,内RAM:256KB以内),单片机的控制功能强,易于开发和扩展,可构成各种规模的应用系统。

MCS51单片机基本组成如图1所示。

图1 MCS-51单片机基本组成单片机是靠程序运行的,并且可以修改。

通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。

一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!1.2 单片机的应用目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

基于单片机的频率计设计【精选】

基于单片机的频率计设计【精选】

感谢各位老师和同学
基于单片机频率计的设计与实现
导 师: 答辩人: 专 业:电子信息科学与技术
论文主体结构
1. 设计方案论证 2. 系统硬件电路设计 3. 系统软件总体设计 4. 系统软硬件仿真与调试 5. 结论与致谢
1.设计方案论证
1.1 设计思路 测频的原理概括为一句话,就是“在单位时间内对被测信号进
行计数”。
1.2 系统整体设计框图 数字频率计包括五大模块,整体设计框图如下:
放大电路
施密特 整形电路
100分频电路
液晶显示模块 LCD1602
主控模块 单片机
sw-灰色 10K排阻 USB电源 机 片 单 入 地 输 入 率 输 频
2.系统硬件电路设计
系统整体硬件电路如下
3.系统软件总体设计
单片机上电后会先进行一个初始 化把设置的变量的值清0,然后开启 定时器首先对100分频前的输入信号 进行1S内计数,当测量到频率小于 200KHZ的时候,单片机会显示出当前 测量的频率,然后进行下一次计数, 当测量到的频率大于200KHZ的时候, 单片机会重新采集分频后的数据,把 测量到的数据显示出来,然后件仿真与调试
系统软硬件仿真
系统软硬件调试 系统调过程是通过信号发生器产生被测信号,测试结果如下图所示。
结论与致谢
基于单片机的数字频率计的频率测量范围是较大的,测量精度 也十分高,小的频率误差都属于可控范围之内,不会对测量产生太 严重的影响。本设计采用STC89C52数字频率计只需要进行很小的一 个改动就可以和其他的数字化仪表构成一个测控系统,可以进行多 种参数的同时测量。使用单片机后频率计的响应的速度也会得到显 著的提高。设计中克服了众多的困难和问题,最终完成了我所设计 的数字频率计的各项设计指标。频率计的稳定性也是令人满意的。 这些都要得益于孙老师和同学们的帮助以及指导。

基于单片机的频率计的设计与制作

基于单片机的频率计的设计与制作

基于单片机的频率计的设计与制作一、设计背景与意义频率是指在单位时间内信号的周期次数或波形的周期数,是电子通信、自动化控制、测量仪器等领域中常用的参数之一、频率计是一种用来测量信号频率的仪器,广泛应用于各个领域。

本文将设计一种基于单片机的频率计,具有结构简单、精度高、易于实现批量生产等特点。

二、设计原理与电路结构本频率计的设计原理基于定时器的计数功能。

具体电路结构如下:1.接收电路:接收被测信号,并经过滤波电路对信号进行滤波处理。

2.方波信号发生电路:采用集成电路产生频率为1MHz的方波信号。

3.单片机控制电路:使用单片机控制定时器1进行计数,并通过串口与PC机进行通信。

三、程序设计与实现1.初始化设置:设置单片机的工作模式和波特率,以及定时器的计数参数。

2.接收输入信号:从信号输入引脚读取信号,并通过滤波电路进行滤波处理。

3.方波信号计数:使用定时器对方波信号进行计数,并保存计数值。

4.系统中断处理:当定时器溢出时,触发中断函数对计数值进行处理。

5.输出结果:将计数值发送到PC机上,通过串口进行通信。

四、制作过程与方法1.电路制作:根据上述电路结构图,选择合适的元器件进行电路制作,焊接完整电路板。

2.程序编写:使用C语言或汇编语言编写单片机的程序,实现频率计的功能。

3.调试测试:将电路板接入供电并连接到PC机上,通过串口与PC机进行通信,测试频率计的测量精度和稳定性。

4.性能优化:对频率计的测量精度和稳定性进行优化,例如增加滤波电路、调整定时器参数等。

五、结论与展望本文设计与制作了一种基于单片机的频率计,实现了对输入信号频率的测量。

经过实际测试,频率计具有测量精度高、稳定性好等优点,能够满足实际应用的需求。

在今后的研究中,可以进一步优化频率计的设计,提高测量精度和稳定性,并拓展其在更多领域的应用。

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学生毕业设计(论文)报告系别:电子与电气工程学院专业:电子信息工程技术班号:电子085学生姓名:傅浩学生学号:080012212设计(论文)题目:基于单片机的频率计设计指导教师:傅浩设计地点:起迄日期:毕业设计(论文)任务书专业电子信息工程技术班级电子085 姓名傅浩一、课题名称:基于单片机的频率计设计二、主要技术指标:1、电源电压:220V ±20% 50Hz2、测量结果的显示范围(0.100 Hz~9.99 MHz)3、测量信号幅值:0.2--5V4、测量频率信号类型:正弦波、方波和三角波5、测量精度:在测量频率的范围内误差< ±1%。

三、工作内容和要求:频率计的第一设计方案为纯数字电路构成。

第二方案以AT89C51单片机为核心,利用他内部的定时/计数器完成待测信号周期/频率的测量。

设计中充分应用单片机的数学运算和控制功能,要求实现频率测量量程的自动切换,要具有较高的测量精度和较短的系统反应时间。

四、主要参考文献:[1] 李群芳.单片微型计算机与接口技术(第二版)(M).北京:电子工业出版社,2005[2] 蒋立培.单片危机系统使用教程(M).北京:机械工业出版社,2004[3] 凌玉华.单片机原理及应用系统设计(M).长沙:中南大学出版社,2006[4] 王琼.单片机原理及应用实践教程(M).合肥:合肥工业大学出版社,2005[5] 刘丹.例说8051(M).北京:人民邮电出版社,2006学生(签名)2010 年 5 月7 日指导教师(签名)2010 年5 月10 日教研室主任(签名)2010 年5 月10 日系主任(签名)2010 年 5 月12 日毕业设计(论文)开题报告摘要Abstra ct第1章前言 (1)第2章频率计原理 (2)第3章设计思想 (3)第4章设计内容、方法及步骤 (4)4.1设计内容 (4)4.1.1 数字频率计的基本原理 (4)4.1.2 系统框图 (4)4.2 设计方法及步骤 (10)第5章51单片机系统的硬件连接及调试 (12)第6章单元程序的设计 (15)6.1 1S的定时 (15)6.2T1计数程序 (15)6.3频率数据采集 (16)6.4 进制转换 (16)6.5 数码显示 (18)第7章频率计系统总体程序 (21)第8章程序的调试 (26)第9章结束语 (27)答谢词参考文献在电子技术中,频率是最基本的参数之一,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。

频率计可以用纯硬件电路搭制。

其包括信号输入、信号放大、信号选择、时钟提供、数据显示等功能模块。

为了实现智能化的计数测频,实现一个宽领域、高精度的频率计,一种有效的方法是将单片机用于频率计的设计当中。

本课题介绍以51单片机作为核心器件。

由于本设计采用了模块化的设计方法,提高了测量频率的范围。

并且本次设计包括硬件画图和软件程序编写。

关键词:测量;频率计;单片机;汇编AbstractAmong electronic technology, frequency is one of the most basic parameter s,and result of measuring have a very close relation to a lot of electric paramet ers, so the measurement of frequency seems even more important. Frequency co unter can take the system with pure hardware circuitry. It includes the signal in put, signal amplification, signal selection, the clock provides the data display m odules. In order to realize the counting of intellectualityexamines frequently, real ize a wide-range, high-accuracy cymometer, an effective method is to use one-c hip computer for the design of the cymometer. Thissubject recommends regardin g 51 Single-Chip computer as the key device, include signal input, signalamplif y, signal choose, clock offer, data person who reveal function digital design me thod of cymometer of module still in addition.The hardware circuit of the cymo meter is drawing with Protel mapping software,the one-chip computer control pr ocedure of the software part, wrote the assembler language. Because originally design the design method to adopt module, improve the range of measuring fre quency. And the drawing of this design,including hardware and software progra mmingKeywords:Measurement;Cymometer;Single-Chip computer;Compilation第1章前言单片机是20世纪中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块,具有功能强、体积小、可靠性高、价格低廉等特点,在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛的应用,极大的提高了这些领域的技术水平和自动化程度。

51系列单片机是国内目前应用最广泛的一种8位单片机之一,随着嵌入式系统、片上系统等概念的提出和普遍接受及应用。

51系列及其衍生单片机还会在继后很长一段时间占据嵌入式系统产品的低端市场,因此,作为新世纪的大学生,在信息产业高速发展的今天,掌握单片机的基本结构、原理和使用是非常重要的。

本次课程设计主要用于对方波频率的测量。

第2章频率计原理频率的测量实际上就是在1s时间内对信号进行计数,计数值就是信号频率。

用单片机设计频率计通常采用的办法是使用单片机自带的计数器对输入脉冲进行计数;好处是设计出的频率计系统结构和程序编写简单,成本低廉,不需要外部计数器,直接利用所给的单片机最小系统就可以实现。

缺陷是受限于单片机计数的晶振频率,输入的时钟频率通常是单片机晶振频率的几分之一甚至是几十分之一,在本次设计使用的89C51单片机,由于检测一个由“1”到“0”的跳变需要两个机器周期,前一个机器周期测出“1”,后一个周期测出“0”。

故输入时钟信号的最高频率不得超过单片机晶振频率的二十四分之一。

根据频率检测的原理,很容易想到利用51单片机的T0、T1两个定时/计数器,一个用来定时,另一个用来计数,两者均应该工作在中断方式,一个中断用于1s时间的中断处理,一个中断用于对频率脉冲的计数溢出处理。

第3章设计思想明确频率计工作原理以后,为了思路更清晰地对程序编写,还应该作出程序的总体框图,如图3-1所示。

程序的主体可以分为4个模块:定时计数、采集数据、进制转换和数码显示。

图3-1 频率计系统总体框图第4章设计内容、方法与步骤:4.1设计内容4.1.1 数字频率计的基本原理数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。

频率是指单位时间(1s)内信号发生周期变化的次数。

如果我们能在给定的 1S 时间内对信号波形计数,并将计数结果显示出来,就能读取被测信号的频率。

数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间,同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号,然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数,将其换算后显示出来。

这就是本简易数字频率计的基本原理。

4.1.2 系统框图从数字频率计的基本原理出发,根据设计要求,得到如图4-1所示电路图图4-1数字频率计框图下面介绍框图中各部分的功能及实现方法图4-2时基电路及控制门电路部分(1)电源与整流稳压电路电路框图一中的电源采用 50Hz 的交流市电。

市电被降压、整流、稳压后为整个系统提供5V直流电源。

系统对电源的要求不高,可以采用稳压电源电路来实现。

(2)时基电路本简易数字频率计的时基电路可以采用晶振构成,也可以采用555定时电路构成时基电路。

本来晶振构成时基电路比555构成的时基电路稳定性好,精度高;但基于元件的选择,我们选用555定时电路构成时基电路了。

本时基电路原理图如图4-2所示:(3)分频器电路分频器的作用是为了获得 1S 的标准时间。

电路首先对时基电路产生的脉冲信号经74LS123分频得到如图4-4,A所示周期为 1S 的脉冲信号。

然后再进行二分频得到如图4-4 , B示占空比为50 %脉冲宽度为 1S 的方波信号,由此获得测量频率的基准时间。

利用此信号去打开与关闭控制门,可以获得在 1S 时间内通过控制门的被测脉冲的数目。

图4-3分频电路及复位电路分频器可以采用计数器通过计数获得,二分频可以采用触发器来实现。

本电路采用74LS123双D触发器来实现分频的,其中还综合了复位电路了。

其原理图如上图4-3所示:图4-4分频器的输出波形(4)信号放大、波形整形电路为了能测量不同电平值与波形的周期信号的频率,必须对被测信号进行放大与整形处理,使之成为能被计数器有效识别的脉冲信号。

信号放大与波形整形电路的作用即在于此。

信号放大可以采用一般的运算放大电路,波形整形可以采用施密特触发器。

(5)控制门电路控制门用于控制输入脉冲是否送计数器计数。

它的一个输入端接标准秒信号,一个输入端接被测脉冲。

控制门可以用与门或或门来实现。

当采用与门时,秒信号为正时进行计数,当采用或门时,秒信号为负时进行计数。

本项目控制门电路采用74LS00与非门构成的,其原理图综合在图一时基电路及控制门电路中。

(6)计数器电路计数器的作用是对输入脉冲计数。

根据设计要求,最高测量频率为 9999Hz ,应采用 4 位十进制计数器,可以选用现成的10进制集成计数器。

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