Protel应用实践——频率计
频率计实验报告
频率计实验报告一，实验目的1. 应用AT89S52单片机、单片机的I/O端口外扩驱动器74HC573和74HC138、LED数码管动态显示等实现对外部信号频率进展准确计数的设计。
二，实验要求A.根本要求：使用单片机的定时器/计数器功能，设计频率测量装置。
〔1〕当被测频率fx<100Hz时，采用测周法，显示频率XXX.XXX；当被测频率fx>100Hz时，采用测频法，显示频率XXXXXX。
〔2〕利用键盘分段测量和自动分段测量。
〔3〕完成单脉冲测量，输入脉冲宽度围是100µs-0.1s。
B.扩展局部：三，实验根本原理以单片机AT89S52为核心，利用单片机AT89S52的计数/定时器〔T1和T0〕的功能来实现频率的计数，并且利用单片机的动态扫描把测出的数据送到数字显示电路显示。
利用7SEG-MPX8-CC-BLUE共阴极数码管，显示电路共由六位共阴极数码管组成，总体原理框图如图1.1所示。
图1.1 总体设计框图测频原理测量频率有测周法和测频法两种。
如图2.2和图2.3所示图1.2测周法 图1.3测频法(1)测频法〔T 法〕：通过测量脉冲宽度来确定频率，适用于高频。
(2)测周法〔M 法〕：是计数器在一定时间对速度的脉冲数，确定频率，适用于低频。
四，实验设计分析针对要实现的功能，采用AT89S52单片机进展设计，AT89S52单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片含8KB 在线可编程〔ISP 〕的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 52指令系统及80C52引脚构造。
这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。
在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程难度、使程序易于理解，又能便于添加各项功能。
延时程序等。
运用这种方法，关键在于各模块的兼容和配合，假设各模块不匹配会出现意想不到的错误。
首先，在编程之前必须了解硬件构造尤其是各引脚的用法，以及部存放器、存储单元的用法，否那么，编程无从下手，电路也无法设计。
频率计实验报告
频率计实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过设计和搭建频率计电路，掌握频率测量的基本原理和方法，熟悉相关电子元器件的使用，提高电路设计和调试的能力，并深入理解数字电路中计数器、定时器等模块的工作原理。
二、实验原理频率是指周期性信号在单位时间内重复的次数。
频率计的基本原理是通过对输入信号的周期进行测量，并将其转换为频率值进行显示。
常见的频率测量方法有直接测频法和间接测频法。
直接测频法是在给定的闸门时间内，对输入信号的脉冲个数进行计数，从而得到信号的频率。
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。
在本次实验中，我们采用直接测频法。
使用计数器对输入信号的脉冲进行计数，同时使用定时器产生固定的闸门时间。
在闸门时间结束后，读取计数器的值，并通过计算得到输入信号的频率。
三、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、示波器3、函数信号发生器4、集成电路芯片（如计数器芯片、定时器芯片等）5、电阻、电容、导线等若干四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验要求和原理，选择合适的计数器芯片和定时器芯片，并设计出相应的电路连接图。
确定芯片的引脚连接方式，以及与外部输入输出信号的连接关系。
2、搭建实验电路在数字电路实验箱上，按照设计好的电路原理图，插入相应的芯片和元器件，并使用导线进行连接。
仔细检查电路连接是否正确，确保无短路和断路现象。
3、调试电路接通实验箱电源，使用示波器观察输入信号和输出信号的波形，检查电路是否正常工作。
调整函数信号发生器的输出频率和幅度，观察频率计的测量结果是否准确。
4、记录实验数据在不同的输入信号频率下，记录频率计的测量值，并与函数信号发生器的设定值进行比较。
分析测量误差产生的原因，并尝试采取相应的措施进行改进。
五、实验数据与分析以下是在实验中记录的部分数据：｜输入信号频率（Hz）｜测量值（Hz）｜误差（％）｜｜｜｜｜｜100|98|2|｜500|495|1|｜1000|990|1|｜2000|1980|1|从数据中可以看出，测量值与输入信号的实际频率存在一定的误差。
频率计的设计报告(含详细原理-流程图-c语言程序-proteus图等)
学校名称:合肥工业大学队员姓名：田中贺，汤旭,梁植程,黄传帮,杨骜，刘伟，王佩,徐国瑞，周冀，王槐铭,贾根发,陈明，林仁斌,张卫强2０12年7月1０日基于５2单片机的频率计摘要:以ATMＥL单片机为核心,利用单片机的外部中断、定时器的计数模式和定时器的功能对信号发生器产生的脉冲频率进行计数。
且可以根据频率的不同,单片机控制选择测周法或者测频法对产生的脉冲波形进行计数,以进行更加精确的频率测量。
而且可以通过按键来进行频率测量方法的选择。
关键字：AT89s52，外部中断、定时器的计数模式和定时器,测周法、测频法.设计题目及要求:（1)：被测频率fｘ小于11０Ｈz采用测周法，显示频率XXX。
XXX;fｘ大于110Hz采用测频法，显示频率XXＸXXX；（2):可利用键盘分段测量和自动分段测量；（3):可完成单脉冲测量,输入脉冲宽度范围是100微秒--0.1秒；（4）：自由发挥其他功能。
(5）:要求有单片机硬件系统框图，电路原理图,软件流程图１基本设计原理运用单片机TＯ,T1计数功能来完成对输入信号的计数。
其Ｔ1为计数器,T1为计时器.为T1装入初值1946６,定时30０mｓ，重复２0次即为1s，与此同时将同时计数的T0里的值取出,即为该频率信号1s的频率示数2系统主要功能利用单片机的Ｔ0，Ｔ1计数定时器功能，来完成对输入信号进行率计数,计数结果通过８位动态数码管显示出来,。
特点1,由开关控制启动。
特点2,可利用键盘分段测量和自动分段测量；特点3，可以多次测量,自动刷新 1s一次。
特点4,使用溢出标志T０count,防止2０ms内计数超过65536次的频率信号溢出造成的示数错误3.系统原理框图：二频率计的硬件结构设计１单元电路（1）单片机电路:（2）矩阵键盘(3)数码管显示（4)排阻(用于提高P0口电位)(５)模拟的信号发生器:原理选择AT８9S52单片机芯片,选用两位8段共阴极LED数码管实现频率显示，利用827９作I/O口扩展,连接数码管。
电子频率计课程设计protel
电子频率计课程设计protel一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握Protel软件在电子频率计设计中的应用。
通过本节课的学习，学生将能够熟练使用Protel软件，设计出符合要求的电子频率计电路图，并进行PCB制作。
1.理解电子频率计的原理和组成。
2.熟悉Protel软件的基本操作和功能。
3.掌握电子频率计电路图的设计方法和步骤。
4.能够熟练使用Protel软件绘制电子频率计电路图。
5.能够根据电路图进行PCB制作，并完成电子频率计的组装。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和动手能力，提高他们对电子技术的兴趣。
2.培养学生团队合作精神，提高他们解决实际问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.电子频率计的原理和组成：介绍电子频率计的工作原理，以及其主要组成部分的功能和作用。
2.Protel软件的基本操作：讲解Protel软件的界面布局，以及如何进行电路图的绘制和编辑。
3.电子频率计电路图的设计：引导学生学习如何根据电子频率计的原理和要求，使用Protel软件绘制电路图。
4.PCB制作：讲解如何将电路图转换为PCB，并进行布线、覆铜等操作。
5.电子频率计的组装和调试：指导学生进行电子频率计的组装，并进行调试，确保其正常工作。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
1.讲授法：讲解电子频率计的原理和组成，以及Protel软件的基本操作。
2.案例分析法：通过分析具体案例，引导学生学习电子频率计电路图的设计方法和步骤。
3.实验法：让学生动手操作，进行电子频率计的电路图设计、PCB制作和组装调试。
4.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验，互相学习和进步。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：提供关于电子频率计设计和Protel软件使用的相关教材，供学生参考。
2.多媒体资料：制作PPT和视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解和掌握教学内容。
基于PROTEUS的频率计的设计
摘要在电子技术中，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。
本文设计了一种以单片机AT89C52为核心的数字频率计,其中硬件部分主要是由整形电路、单片机最小系统和显示单元组成的，软件设计是由一些功能模块来实现的，例如有初始化模块、数据显示模块等等。
此外，通过控制单片机的各项功能和运算操作能力进而来实现周期和频率间的计数和数据的保存。
通过这样的设计能测量频率10Hz-10kHz,这既达到了设计所要求的频率测量范围，又达到了较高的精确度。
测量时，将被测输入信号送给单片机，通过程序控制计数，结果送数码管显示频率值。
本设计中的频率计具有电路结构简单、成本低、测量方便、精度较高等特点,适合测量低频信号,能基本满足一般情况下的需求,既保证了测频精度，又使系统具有较好的实时性，并且本频率计设计简洁，便于携带，扩展能力强，适用范围广。
另外，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：频率测量,频率计,单片机,LED显示ABSTRACTAmong electronic technology, frequency is one of the most basic parameters,and result of measuring have a very close relation to a lot of electric parameters, so the measurement of frequency seems even more important. Frequency counter can take the system with pure hardware circuitry.Based on single-chip processor digital frequency of thousands of design and implementation Abstract This article proposes plan design digital frequency meter, highlighting the design taking monolithic integrated circuit AT89C52 as the control core. The hardware partially is composed by the shaping circuit 、the smallest system of microcontroller and the data display electric circuit; The software design is achieved by many functional modules, such as the signal frequency measurement module、the data display module and so on. What's more ,achieving counting function and conversion between cycle and frequency by using control functions and mathematics operation ability of microcontroller. Like these the survey scope can achieve 10Hz-10kHz, both can reach the frequency range requirements designed,and the measuring accuracy high。
基于Proteus仿真的51单片机数字频率计
目录前言 (1)正文 (1)2.1 设计目的和意义 (1)2.2 设计方法和步骤 (1)2.2.1 数字频率计概述 (1)2.2.2 频率测量仪的设计思路与频率的计算 (1)2.2.3 基本设计原理 (2)3.1数字频率计（低频）的硬件结构设计 (2)3.1.1 系统硬件的构成 (2)3.1.2 系统工作原理图 (2)3.1.3 AT89C51单片机及其引脚说明 (3)3.2 信号调理及放大整形模块 (5)3.3 时基信号产生电路 (5)3.4 PROTEUS仿真电路图 (7)3.5 显示模块 (7)3.6 软件设计 (9)总结 (10)参考文献 (11)附录汇编源程序代码 (12)前言本应用系统设计的目的是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识，以及查阅资料，培养一种自学的能力。
并且引导一种创新的思维，把学到的知识应用到日常生活当中。
在设计的过程中，不断的学习，思考和同学间的相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。
全能提高个人系统开发的综合能力，开拓了思维，为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。
正文2.1 设计目的和意义数字频率计以其可靠性高，体积小，价格低，功能全等优点，广泛用于各种智能仪器中。
这些智能仪器的操作在进行仪器校核以及测量控制的过程中，达到了自动优化，传统仪器面板上的开关和按钮被键盘所代替，测试人员在测量时只需按需要的键，省掉了许多繁琐的人工调节。
智能仪器通常能自动选择量程自动校准，这样不仅方便了操作，也提高了测量精度。
2.2 设计方法和步骤2.2.1 数字频率计概述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。
它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。
它的基本功能是测量正弦信号，方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
数字频率计实习报告
题目：数字频率计的设计学生姓名：学号：班级:专业：指导教师：年月日——年月日目录1 实习目的及指标 (1)2设计原理 (2)3各模块电路的设计 (3)3.1 时基电路 (3)3.2显示电路 (4)3.3 控制电路 (5)3.4 整形电路 (6)3.5 发挥部分 (6)4电路的仿真和运行结果 (8)4.1时基电路部分仿真结果 (8)4.2闸门电路部分仿真结果 (9)4.3显示电路部分仿真结果 (9)4.4自检电路部分仿真结果 (10)5 总结 (11)附录 (12)附录A 数字频率计电路图 (12)附录B 数字频率计元器件清单 (13)1实习目的及指标1.1 实习目的（1）掌握数字频率计的设计，组装和调试方法；（2）熟悉555,74LS160及4518等集成电路的使用方法；（3）用74LS160组成数字频率计。
1.2 实习指标1.2.1基本部分(1) 被测信号的频率范围为1Hz~100KHz，分成两个频段，即1Hz~999Hz1~100KHz。
(2) 具有自检功能，即用仪器内部的标准脉冲校准测量精度。
(3) 用3为数码管显示测量数据，测量误差小于10%。
1.2.2发挥部分(1) 用发光二极管表示单位，当绿灯亮时表示Hz，红灯亮时表示KHz。
(2) 具有超量程报警功能，在超出当前量程挡的测量范围时，发出灯光音响信号。
(3) 测量误差小于5%。
2设计原理数字频率计的原理框图如图1所示，它由四个基本单元组成；可控制的计数锁存显示系统，555构成的多谐振荡器及多级分频系统，整形系统和闸门电路，换挡和自检电路。
由多谐振荡器、分级系统及控制电路得到具有固定宽度的方波脉冲做控制信号，时间基准称为闸门时间。
方波脉冲控制闸门（与非门）的一个输入端。
被测信号经放大后整形变成序列窄脉冲送到闸门另一输入端。
当控制信号到来后，闸门开启，信号脉冲和控制信号相“与”通过闸门，在闸门输出端产生的脉冲信号送到计数器，计数器开始计数，直到控制信号结束，闸门关闭。
protel实习报告
protel实习报告在大学的学习生活中，实习是一个非常重要的环节。
通过实习，我们能够将所学的理论知识与实际操作相结合，提高自己的实践能力和解决问题的能力。
在这次实习中，我选择了 protel 作为实习的内容，通过一段时间的学习和实践，我对 protel 有了更深入的了解和认识。
一、实习目的1、熟悉 protel 软件的操作环境和基本功能，掌握电路原理图的绘制和 PCB 板的设计流程。
2、培养自己的实践动手能力和工程意识，提高解决实际问题的能力。
3、了解电子产品设计的基本流程和规范，为今后从事相关工作打下基础。
二、实习单位及岗位介绍我实习的单位是_____，在实习期间，我主要负责使用 protel 软件进行电路原理图和 PCB 板的设计工作。
三、实习内容及过程1、电路原理图的绘制首先，我学习了 protel 软件中原理图库的创建和管理。
通过创建自己的原理图库，我可以方便地调用所需的元器件符号，提高了绘图效率。
在绘制原理图的过程中，我严格按照电路设计的规范和要求进行布局和连线。
注意了元器件的摆放位置、引脚的连接以及信号的流向等问题，以确保原理图的准确性和可读性。
完成原理图的绘制后，我进行了电气规则检查（ERC），及时发现并修正了原理图中的错误和警告，保证了电路的正确性。
2、 PCB 板的设计由原理图生成 PCB 网络表后，我开始了 PCB 板的设计。
首先确定了 PCB 板的尺寸和形状，并根据电路的复杂程度和元器件的数量合理规划了布局。
在布局过程中，考虑了元器件的散热、电磁兼容性以及布线的便利性等因素。
将高频元器件、模拟元器件和数字元器件进行了合理的分区，以减少相互干扰。
布线是 PCB 设计中的关键环节。
我采用了手动布线和自动布线相结合的方式，先使用自动布线完成大部分线路的连接，然后再对关键线路进行手动调整和优化，以保证布线的质量和性能。
完成布线后，我进行了 PCB 板的设计规则检查（DRC），检查了线宽、间距、过孔等参数是否符合设计要求，及时修正了存在的问题。
基于Proteus的频率计教学案例设计
基于Proteus的频率计教学案例设计王玉香; 张喜红【期刊名称】《《高师理科学刊》》【年(卷),期】2019(039)011【总页数】5页(P94-98)【关键词】Proteus; 频率; STC89C51; 教学案例【作者】王玉香; 张喜红【作者单位】亳州职业技术学院智能工程系安徽亳州236800【正文语种】中文【中图分类】TP277; G642.0Proteus在单片机教学中已使用多年，在单片机的项目化教学中起到了重要的作用，它作为非常受欢迎的EDA工具，不论是在教学中还是科研中，以及爱好者中都有广泛的应用．Proteus中提供了丰富的元器件，支持很多类型的单片机和数据处理器，能与Keil等软件结合实现虚拟仿真，还提供了示波器等虚拟测量仪器，可以实现常用参数的测量[1]．在Proteus中可以轻松地完成原理图的绘制及程序功能的调试，显现出与实物相应的控制效果．在系统设计中可以避免很多在电路搭建过程可能出现的操作问题，使设计者可以将更多时间用于电路设计和程序设计本身，大大缩短系统设计周期．教学中则可以实现有倾向性、重点性的训练，为知识的综合应用和能力的综合培养提供了非常好的平台．频率是生活中常用的参数之一，也是电学中的基本参数．随着工业现代化，生产和生活的智能化，对频率的测量和应用遍布于各领域，例如：医疗仪器中对心脏跳动频率的监测，工业控制中对工作频率的监测等．由此，对频率乃至其他电参数的精密测量也越来越重要．因此，频率计的使用普遍而意义非凡[2]．选用频率计作为计算机控制、检验仪器等方面课程的教学案例，有利于学生在熟悉的应用中完成相关知识和能力的掌握和提升．基于此，本文结合Proteus对数字频率计系统进行了设计、仿真和实现，可以作为相关涉及频率测量课程的综合教学案例．频率计能实现对频率的测量，利用的是基准时钟．基准时钟往往用频率源，而且要求频率源的稳定性要很高，其他待测量信号的频率与基准时钟通过对比得出[3]．频率值取1 s内信号产生脉冲的个数，而1 s的时间也称为闸门时间，可以比1 s大，也可以比1 s小．一般情况下，时间的长短会影响频率的准确性，时间越长，测得频率就越准确，但会使测评间隔变大；反之，测得频率就会有些误差，但测频间隔变小，刷新快[4-6]．数字频率计可以直接将频率值以直观易懂的数字显示出来，测频结果一目了然．这里选用单片机中的AT89C51作为控制器，闸门时间由AT89C51中的T1定时器提供．对频率和周期的显示，选用LCD1602完成，利用放大整形电路将待测量的方波或正弦波信号变换为矩形波，再提供给单片机控制模块．系统体积小，功耗低，硬件电路简单，软件实现容易．本系统频率计目的是可以实现频率范围为1 Hz~10 kHz的正弦待测信号频率的测量．因为正弦不能被直接识别，所以需要先把正弦经过放大整形成方波类型的信号，然后再测方波的频率．具体方法是在闸门时间内统计信号高电平时间，然后转换成被测信号的频率，相当于时间确定，统计个数．这种方法的问题是，频率太高时，测量精度会受很大影响，所以对于高频，一般是大于1 kHz时就需要把被测信号先分频，再测量．如果信号频率非常高，可以多次分频来实现．鉴于此，设计的频率计系统的主要部分包括：单片机控制部分、分频部分、显示部分及放大整形部分等．系统框图见图1．实际情况中需要测量频率的待测信号的类型有很多种，可以是三角波类型、正弦波类型等，但是AT89C51在实现测频功能时，只能测方波类型的信号，所以如果待测信号不是方波类型，需要先转换成方波．LM358是双运算放大器，内部的双运算放大器增益高、具有频率补偿功能，而且相互独立．LM358可以用在几乎所有的可以使用单电源来实现供电的使用运放的场合．本模块采用运放 LM358，电路见图2．其中：电阻是待测信号的输入耦合电阻，电阻则作为稳压管和的限流电阻使用，稳压管和均为1N4731A，稳压参数是4.3 V，由（即LM358）整形处理后，即输出方波信号，方波信号的幅度值在±5 VP-P．在仿真软件中添加虚拟信号发生器，并通过设置，使其提供一个正弦信号作为待测信号来使用，设置参数为频率1 kHz，电压 40 mV．在 Proteus中的仿真效果见图3，其中最上面黄色的为虚拟信号源提供的待测信号，中间为整形之后的方波．利用分频电路可以使AT89C51在测频时，频率范围得到扩展，由于分频次数可控，还可以很方便地实现待测信号的统一，进而使测频更易实现，也利于测频误差的降低[7]．分频次数的选择是根据待测信号频率的大小，器件如74151（数据选择器）等．分频可以由计数器实现，器件如74HC4017，CD4017，74LS160等，以十进制计数器为例，在统计脉冲时，个数达10，则计数器就会产生溢出，计数器输出端即输出分频后的信号，该信号频率为分频前的十分之一，进而达到十分频的作用．如果需要实现多次分频，可将器件级联实现．仿真时由于器件库没有74HC4017，所以对仿真电路做了调整，用74LS160和多路开关代替了本部分．分频仿真效果见图3，其中最下面的为分频后的波形．51系列单片机是8位机，控制比较方便，性价比较高．本设计选择的型号是AT89C51，电路设计时，时钟电路中的晶振，选择频率为12 MHz．经放大整形和分频处理后，用来测量的信号接到AT89C51的P3.2，显示部分的控制信号接P2.4，P2.5，P2.6，显示部分数据信号接P0．显示器件选用液晶屏，功耗低，占用口线资源少．比较而言，显示内容丰富．常用的LCD1602液晶，可以实现2行共32个字符的显示，具有体积小、重量轻、省电以及辐射低的特点．显示模块电路见图4．主程序流程见图5．系统初始化完成后，启动T0和T1，其中，T0为计数器，T1为定时器，通过T1定时器提供1 s的时间，即闸门时间．1 s时间到后，利用T0计数器统计到的数据计算待测信号的频率和周期，并输出至LCD1602显示，显示程序流程见图6．LCD1602初始化完成后，接收到要显示的内容，先在第１行完成频率显示，再在第２行完成周期显示[8-9]．在仿真软件的器件库中查找相应的元件，根据设计，将相应元件依次连接．完成的频率计仿真原理见图7．利用系统提供的虚拟示波器和信号源对系统功能进行调试，得到的系统仿真效果见图8．设置信号源输出信号频率为50 Hz时，可以在LCD上看到系统测试结果也为50 Hz．根据仿真原理图，对电路进行了焊接、调试，并对两者的测试效果进行了比较．系统仿真测试比较简单，将待测正弦信号或方波信号接入输入端，即可在LCD中看到信号的频率和周期值（见图8）．实际电路测试，利用信号发生器提供正弦波或方波信号，将信号接入输入端，利用示波器观察放大整形后的波形是不是矩形波，同时观察液晶显示器上频率和周期读数．实测效果见图9、图10．根据测试结果，对小频率信号，本系统可以实现稳定可靠的频率及周期的测量．频率越大，本系统采集精度越低，这是由控制方式的不足导致的．由于硬件电路的限制，本系统的控制方式不适合高频信号的采集，需要对电路及控制方式进行完善．本文以频率测量为例，结合Proteus和STC89C51设计了一个综合教学案例，对频率计的工作原理和系统软硬件设计及Proteus仿真实现进行了详细的介绍．并按照仿真原理图，对实际系统进行了焊接和调试，经对比仿真效果和实际效果，本频率计实现了对电压在50 mV~1 V范围，频率在1 Hz~10 kHz的正弦波和方波的频率测量和周期的测量．刷新速度小于2 s，尤其是小信号的刷新速度很快．对于大频率的精度不是很理想，但也能达到设计要求，系统总体性能稳定．结合Proteus实现的虚拟仿真效果可以让学生在知识学习和系统设计中直观地看到系统的功能，使知识的学习变得生动而有趣．同时，虚拟仿真的应用也避免了因搭建电路不稳定或焊接技术问题而导致的对系统功能效果的影响，将知识点的学习，综合能力的培养可点、可面地呈现于教学过程，使整个学习过程针对性更强，进而更有利于对学生的培养．【相关文献】[1] 周润景，张丽娜．基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2006[2] 曹浩彤，刘艳．基于430单片机的简易频率计设计[J]．微型机与应用，2014，33（21）：92-94[3] 陈华，向强．基于MicroBlaze的SOPC数字频率计设计[J]．西南民族大学学报：自然科学版，2017，43（5）：516-521[4] 杨恒．最新物联网实用开发技术[M]．北京：清华大学出版社，2012[5] 周松江，王立华，高世皓，等．基于FPGA的等精度多功能频率计的设计[J]．仪表技术，2017（3）：1-3，7[6] 金真平．基于FPGA的电路板多功能测试仪设计与开发[D]．南昌：南昌航空大学，2018[7] 潘宇．基于FPGA和STM32的脉宽频率测量方法[J]．实验室研究与探索，2017，36（2）：83-86[8] 田苗苗．基于无线通信的水位检测系统的设计与实现[D]．舟山：浙江海洋大学，2018[9] 张云柯．远程智能火灾监控报警及控制系统的设计与实现[D]．西安：西安建筑科技大学，2018。
电路CAD课程设计之频率计
摘要在电子技术中，频率是最基本的参数，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，因此频率测量就显得更加重要。
测量频率的方法有很多种，其中数字计数器测量频率具有精度高、使用方便，测量迅速，以便于是先测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。
数字计数器测频有两种方式：意识直接测频法，即在一定的闸门时间内测量被测信号的脉冲个数；而是间接测频法，如周期测频法。
直接测频法适用于高频信号的测量，简介测频法适用于低频信号的测量，本文叙述了间接测频即周期测频法测量频率的过程。
关键字：74ls160,555定时器，矩形波发生器。
Abstract: In electronic technology, frequency is the most basic parameters, and with many electric parameter measurement, measurement results are very close relationship, so frequency measurement is more important. Method of measuring frequency there are a lot of kinds, including electronic technology companies measure frequency has high precision, easy to use, measurement quickly, so that the first measurement process automation, etc, is one of the important means of frequency measurement. Consciousness of electronic counter measure frequency has two ways: direct frequency measuring method, namely, in a certain gate time measurement of the measured signal pulse number; But indirect frequency measurement method, such as the cycle frequency measuring method. Direct frequency measurement method is suitable for high frequency signal measurement, the introduction of frequency measurement method is suitable for low frequency signal measurement, this paper describes the indirect frequency measuring the cycle frequency measuring method to measure the frequency of process.一、设计任务和要求 (4)二、方案选择与论证 (4)2.1 系统原理框图[1]： (4)2.2 图1中各电路工作原理： (4)三、单元电路设计与计算说明 (4)3.1 25ms闸门时间控制电路 (4)（1）方案论证 (4)（2）闸门控制电路 (6)3.2 555定时器构成的施密特触发器电路 (7)（1）555定时器电路组成及引脚图 (7)(2)555的工作原理 (8)（3）555构成施密特触发器的主要原理 (8)3.3 计数显示电路 (9)3.4：电路，元件，芯片选择 (10)四、元器件选择及参数说明、总原理图 (10)4.1．电路工作说明及元件清单 (10)4.3总原理图 (11)五、总原理框图 (12)5.1 总PCB图 (12)5.2：新建元器件封装 (13)六、结论与心得 (14)七：参考文献 (14)一、设计任务和要求设计一个简易频率计，该频率计测量频率小于40kHz，要求测量数据显示3秒以上，被测信号为幅值小于10V的正弦波，输入信号可以为锯齿波，尖脉冲，三角波。
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学号：课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: Protel应用实践——频率计初始条件：Protel99se 及以上版本如protel DXP要求完成的主要任务:1.绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch（自选）。
可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电路系统。
2.绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb3.对电路原理图进行仿真，给出仿真结果（如波形*.sdf、数据）并说明是否达到设计意图。
时间安排：序号阶段内容时间1 安排任务第18周2 电路选择与绘制第18周3 撰写报告第19周4 答辩第19周合计2周指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日频率计设计摘要Protel Technology公司推出系列化电子线路设计软件，不仅具有强大的设计功能，而且操作方便灵活，因而受到广大电子设计人员和业余爱好者的欢迎。
本报告以Protel 为平台,叙述其在电路原理图和印刷电路图设计中的应用方法,并提出和解决该软件在设计过程中常遇到的问题及其解决办法。
本报告以频率计为例。
科学技术在发展，计算机技术也在发展，protel的以DOS为平台初始阶段，以Windows 为平台发展阶段，以集成化开发环境为基础的未成熟阶段，以客户/服务器为体系的最细阶段。
关键词：Protel99 SE; 电路设计流程; 原理图设计; 印刷电路板设计AbstractProtel electronic circuit series beaver company not only has the great software design, the design and operation is convenient and flexible, thus the electronic design personnel and amateur. In this report, the platform of Protel for in the circuit principle diagram and printing circuit design method, and puts forward the application of this software and solve in the design process of the common problems and solutions. In this report, the frequency of, for example.In the development of science and technology, computer technology and the development of the platform with protel DOS for initial stage, with the Windows for platform development phase, with integrated development environment for the immature stage, based on client/server for the system.Keywords: Electrical Circuit Design; PROTEL99SE; Schematic Circuit Design; Printed Circuit Board Design目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1引言 (4)2 电路原理图的绘制及仿真 (6)2.1 电路原理图的绘制 (6)2.1.1电路图说明 (7)2.1.2 具体设计步骤 (7)2.2 Protel 电路仿真 (15)2.2.1 绘制原理图 (15)2.2.2 电路仿真分析的设置 (15)2.2.3 运行电路仿真 (16)3 PROTEL PCB印制板电路的绘制 (18)3.1创建PCB文件 (18)3.2规划PCB版并导入网络表 (18)3.3布局与布线 (21)4 心得和体会 (25)参考文献 (26)5元件清单 (27)1引言随着计算机的发展，某些特殊类型电路的设计可以通过计算机来完成，但目前能实现完全自动化设计的电路类型不多，大部分情况下要以“人”为主体，借助计算机完成设计任务，这种设计模式称作计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）。
EDA技术是计算机在电子工程技术上的一项重要应用，是在电子线路CAD技术基础上发展起来的计算机设计软件系统，它是计算机技术、信息技术和CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）等技术发展的产物。
利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析、器件制作到设计印制板的整个过程在计算机上自动处理完成。
人类社会已进入到高度发达的信息化时代，信息社会的发展离不开电子产品的进步。
现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时，价格却一直呈现下降趋势，而且产品更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的主要因素是生产制造技术和电子设计技术的发展。
前者以微细加工技术为代表，目前已进展到亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管；后者的核心就是EDA技术，EDA是以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计、电子线路设计和印制板设计。
没有EDA技术的支持，想要完成上述超大规模集成电路的设计制造是不可想象的，反过来，生产制造技术的不断进步又必将对EDA技术提出新的要求。
本报告主要介绍EDA技术中的印制板设计，采用的软件为Protel99SE。
图1Protel99SE是PROTEL公司在80年代末推出的EDA软件,应用广泛功能强大,是个完整的板级全方位电子设计系统.它包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能。
可见Protel99SE不仅在绘制原理图、PCB 版布局布线等方面功能更加完善，而且为用户提供功能强大、使用方便的仿真器，它可以对当前所画的电路原理图进行即时仿真，因此在电路的整个设计周期都可以仿真查看和分析其性能指标，以便及时发现设计中存在的问题并加以改正，从而更好的完成电路设计。
下面我们将对Protel99SE做个简介,并介绍其在电力电子仿真中的应用.一、Protel 99 SE的系统组成Protel软件包是90年代初由澳大利亚Protel Technology公司研制开发的，应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成原理图、印制板设计、可编程逻辑器件设计和电路仿真等，可以设计32个信号层，16个电源--地层和16个机加工层，公司网址，用户如果需要进行软件升级或获取更详细的资料，可以到上述网站查询。
按照系统功能来划分，Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模块。
1、电路工程设计部分(1)电路原理设计部分（Advanced Schematic 99）（2）印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）（3）自动布线系统（Advanced Route 99）2、电路仿真与PLD部分（1）电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99）（2）可编程逻辑设计系统（Advanced PLD 99）（3）高级信号完整性分析系统（Advanced Integrity 99）二、Protel 99 SE在仿真方面的特点Protel99se软件中提供了SIM99se数模混合仿真器集成软件可以对许多电子线路进行模拟设计，模拟运行，反复修改。
提供了接近6000各仿真元件和大量的数学模型期间，可以对电工电路，低频电子线路、高频电子线路和脉冲数字电路在一定范围内进行仿真分析。
仿真结果以多种图形方式输出，直观明了，可以单图精细分析，也可以多图综合比较分析、并可通过不同的角度进行分析，以获得对电路设计的准确判断。
Protel99se仿真方面其具有的特点有：1强大的分析功能用户可以根据Protel99SE电路仿真器所提供的功能，分析设计电路的各方面性能，如电路的交直流特性、温度漂移、噪声、失真、容差、最坏情况等特性。
2丰富的信号源其中包括基本信号源：直流源、正弦源、脉冲源、指数源、单频调频源、分段线性源，同时还提供了齐全的线性和非线性受控源。
3充分的仿真模型库Protel99SE提供了20多个模拟和数字仿真元件库，共包含6000多个常用元器件。
这些组件库包括了常用二极管、三极管、单结晶体管、变压器，晶闸管、双向晶闸管等分立组件，还有大量的数字器件和其它集成电路器件。
同时Protel99SE提供了一个开放的库维护环境，允许设计者改变原有器件模型，也可创建新器件模型。
4友好的操作界面(1)无需手工编写电路网表文件。
系统将根据所画电路原理图自动生成网表文件并进行仿真。
(2)通过对话框完成电路分析各参数设置。
(3)方便地观察波形信号。
可同时显示多个波形，也可单独显示某个波形；可对波形进行多次局部放大，也可将两个波形放置于同一单元格内进行显示并分析比较两者的差别。
(4)强大的波形信号后处理，可利用各种数学函数对波形进行各种分析运算并创建一个新的波形。
(5)方便地测量输出波形。
Protel99SE提供了两个测量光标，打开它们可测量波形数据。
2 电路原理图的绘制及仿真2.1 电路原理图的绘制数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。
它不仅可以测量正弦波，方波，三角波和类似脉冲信号的频率，而且还可以测量它们的周期。
数字频率计在测量其他物理量如转速，振动频率等方面获得广泛应用。
众所周知，所谓“频率”，就是周期性信号在单位时间（1s）内变化的次数。
若在一定时间间隔T内测得这个周期性信号的重复变化次数N，则其频率可表示为f＝N/T （公式2—1）因此，数字频率计测频率时的原理框图如下。
其中脉冲形成电路的作用是：将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等于被测频率fx。
时间基准信号发生器提供标准的时间脉冲信号，若其周期为1s，则门控电路的输出信号持续时间也准确的等于1s。
闸门电路由标准的秒信号进行控制，当秒信号来到时，闸门开通被测脉冲信号通过闸门送到计数译码显示电路。
秒信号结束时闸门关闭，计数器停止计数。