课程设计-数字频率计.doc

ormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphF 新疆大学 课 程 设 计 报 告 所属院系： 电气工程学院 专 业： 电气工程 课程名称： 数字电子技术课程设计 设计题目： 数字频率计 班 级： 电气085班  学生姓名： 徐 健 舒 学生学号： 20082101024 指导老师 : 常翠宁 刘兵 完成日期： 2010.12.24 设计任务书 一、课程设计题目：数字频率计二、设计目的：掌握电子系统的一般设计方法培养综合应用所学知识来指导实践的能力掌握重要元器件的识别和测试熟悉常用仪器，了解电路调试的基本方法三、设计任务：设计一简易数字频率计四、课程设计的要求及技术指标1)测量频率范围量程分为3档，1Hz~999Hz,0.01kHz~9.99kHz,0.1kHz~99.9kHz。2)频率测量准确度, 显示3位有效数字。3)被测信号可以是正弦波、三角波和矩形波。4) 测量周期范围：1ms-1s,测量脉宽范围：1ms-1s。5）当被测信号的频率超出测量范围时,报警.指导教师评语： 评定成绩为：  指导教师签名： 年 月 日 总体设计方案选择 1、系统方案框图 2、方案的分析和比较 2.1频率测量常见方法 ①直接测频法。直接测频法是把被测频率信号经脉冲形成电路后加到闸门的一个输入端，只有在闸门开通时间丁(以秒计)内，被计数的脉冲被送到十进制计数器进行计数。设计数器的值为Ⅳ，由频率定义式可以计算得到被测信号频率为： f=N／T。 经分析，本测量在低频段的相对测量误差较大。增大可以提高测量精度，但在低频段仍不能满足该题???挥部分的要求。 ②组合法。直接测量周期法在低频段精度高。 直接测频图 组合测频法是指在低频时采用直接测量周期法测信号周期，然后换算成频率。这种方法可以在一定程度上弥补方法①的不足，但是难以确定最佳分测点，且电路实现较复杂。 ⑧倍频法。直接测频法在高频段有着很高的精度。可以把频率测量范围分成多个频段，使用倍频技术，根据频段设置倍频系数将经整形的低频信号进行倍频后再进行测量，高频段则进行直接测量。 ④高精度恒误差测频法。通过对传统测量方法的研究，结合高精度恒误差测量原理，设计一种测量精度与被测频率无关的硬件测频电路。本方法立足于快速的宽位数高精度浮点数字运算。 2.2可用实验方案介绍 方案1： 采用频率计模块(如ICM7216)构成，特点是结构简单，量程可以自动切换。ICM7216内部带有放大整形电路，可以直接输入模拟信号。外部振荡部分选用一块高精度晶振体和两个低温系数电容构成10MHz并联振荡电路。用转搀开关选择10ms，0．1s，ls，10s四种闸门时间，同时量程自动切换，直接点亮LED。 方案2： 系统采用可编程逻辑器件(PLD，如ATV2500)作为信号处理及系统控制核心，完成包括计数、门控、显示等一系列工作。该方案利用了PLD的可编程和大规模集成的特点，使电路大为简化，但此题使用PLD则不能充分发挥其特点及优势，并且测量精度不够高，导致系统性能价格比降低、系统功能扩展受到限制。 方案3： 系统采用MCS一51系列单片机89C51作为控制核心，性能好，价格便宜。由于单片机的计数频率上限较低(12MHz晶振时约500kHz)，所以需对高频被测信号进行硬件欲分频处理，89C51则完成运算、控制及显示功能。由于使用了单片机，使整个系统具有极为灵活的可