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郑州轻工业学院 电子技术课程设计 题 目： 简易数字频率计 姓 名： 王俊杰 专业班级： 电气卓越12-01 学 号： 541101020128 院 （系）： 电气信息工程学院 指导教师： 曹卫锋 完成时间： 2014年2月 21日 郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目 简易数字频率计 专业 电气卓越12-1 学号 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容 1．阅读相关科技文献。 2．学习电子制图软件的使用。 3．学会整理和总结设计文档报告。 4．学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 要求测量频率范围1Hz－100KHz，量程分为4档，即×1、×10、×100、×1000。 要求被测量信号可以是正弦波、三角波和方波。 要求测试结果用数码管表示出来，显示方式为4位十进制。 主要参考资料 1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月 2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月 3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月 4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月 5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003 完 成 期 限： 2014 指导教师签章： 专业负责人签章： 2014 年 简易数字频率计 摘 要 数字电路中，数字频率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成。在计算机及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用。数字频率计的设计包括时基电路、整形电路、控制电路和计数显示电路四部分组成。信号输入整形电路中，经过整形，输出一方波，时基电路产生一标准时间信号控制阀门，调节时基电路中的电阻可产生需要的标准时间信号，在其控制下，方波通过阀门，计时器对其计数。当计数完毕，时基电路输出一个上升沿，使锁存器打开，计数器计数结果输入译码器，从而让显示器显示，达到测量频率的目的。该设计能够测量正弦波、三角波和方波的频率，并在LED上显示出来，显示方式为4位十进制。 关键词：频率计 时基电路 分频 计数显示 目 录TOC \o 1-2 \h \u 4837 1 设计方案选择 1 9979 1.1 可编程逻辑器件 1 24576 1.2 单片机内部计数器 1 1.3 数字芯片 9979 1 29718 2 数字频率计的基本原理 1 5393 2.1 计数法 1 2653 2.2 整体方框图及原理 2 5358 3 单元电路设计 3 27860 3.1整形电路 3 13386 3.2 时基电路 4 5046 3.3 计数器 6 3303 3.4 锁存器 7 2678 3.5 译码显示器 8 25758 4 芯片功能介绍 8 10776 4.1 74LS20的引脚及功能图 9 29025 4.2 74LS90的引脚及功能表 9 3917 4.3 74LS273的引脚及功能表 10 20882 4.4 555的引脚及功能表 11 16282 4.5 74LS48的引脚及功能表 11 7718 5 结论 13 25279 6 个人总结 13 26929 参考文献 15 666 附录1 简易数字频率计原理图 16 27564 附录2 元器件参数列表 17 1 设计方案选择 1.1 可编程逻辑器件 用可编程逻辑器件（FPGA）实现：用VHDL语言描述各个模块，通过综合器综合后配置到FPGA中。此方案性能很高，可以测量的频率也很高，升级容易但成本比较高，设计者可以对电路的内部结构大体了解，只要会用VHDL语言描述电路就可以设计出来，因此也失去了本次课程设计的意义。 1.2 单片机内部计数器 利用单片机内部计数器对被测信号计数，经过运算后送到数码管进行动态显示测量结果。此方案精度高，应用器件少，性能稳定，成本很小。虽然此方案可满足频率测量范围，但不能提高系统测量频率。此外本次是课程设计，应用单片机没有意义。 1.3 数字芯片 利用施密特触发器将输入信号整形为方波，并利用计数器测量1S内脉冲的个数，利用锁存器锁存，稳定显示在数码管上。因此本次设计采用此方案。 2 数字频率计的基本原理 2.1 计数法 信号的频率就是信号在单位