低频数字电子线路课程的设计的报告.docVIP

一、任务技术指标 设计一个数字频率计，具体要求如下： 1. 要求测量频率范围：1～100kHz。LED数字显示。 3. 测量信号方波峰峰值3～5V。 （1s）T内测得周期信号重复变化次数为N，则其频率为 由于被测信号是方波信号，这样就省去了整形电路。时钟电路提供标准时间基准信号，基准时钟经分频器后输出频率分别有0.1Hz，1Hz，10Hz数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。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，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。这就是数字频率计的基本原理。 图1 系统框图 三、具体设计 1.总体设计电路 图2 总体设计电路 2.模块设计①555定时器组成的振荡器 要求其产生1000Hz的脉冲。 图3 555定时器组成的震荡电路电路图 ②分频电路 主要用74LS161组成十进制分频器，经过四级分频分别得到频率为10Hz,1Hz,0.1Hz的时钟信号。 图4 分频器电路图 （2）逻辑控制电路 根据原理框图所示波形，在时基信号结束时产生的负跳变用来产生锁存信号，锁存信号的负跳变又用来产生清零信号，当手动开关按下时，计数器清零。 图5 逻辑控制电路电路图 计数、译码、显示电路原理电路 显示译码器的作用是把用BCD码表示的十进制数转换成能驱动数码管正常显示的段信号，以获得数字显示。 显示译码器的输出方式必须与数码管相匹配。 图6 计数、译码、显示电路 3.仿真及仿真结果分析1000Hz的脉冲.振荡器的频率计算公式为: 因此,我们可以计算出各个参数通过计算确定了R1取430欧姆,R2取500欧姆,电容取1uF，这样我们得到了比较稳定的脉冲。 用软件绘图仿真，如图所示： 图7 振荡电路仿真 图8 振荡电路仿真结果 分频电路 图9 分频电路仿真 其前两级分频波形如下： 图10 分频电路仿真结果 计数、译码、显示电路 图11 计数、译码、显示电路 四、结论 本次设计主要是对模拟电路和数字电路所学到的知识的应用，进行数字频率计的设计，数字频率计是由时基电路，分频电路，逻辑控制电路，及计数译码显示电路构成。数字频率计的主要功能是测量给定方波信号频率。通过信号的输入，仿真，实验成功。 参考资料 [1] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2001. [2] 彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社，1997. [3] 孙梅生.电子技术基础课程设计[M].北京：高等教育出版社，1998. [4] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计[M].北京：电子工业出版社，2002. [5] 付家才.电子实验与实践.[M].北京：高等教育出版社，2004. 低频数字电子线路课程设计报告 2 输入信号 振荡电路 分频器 时钟电路 计数器 显示译码器 数据锁存