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简易数字显示频率计的设计

摘要：本文应用NE555构成时钟电路，7809构成稳压电源电路，CD4017构成控制电路，CD40110和数码

管组成计数锁存译码显示电路，实现可测量1HZ-99HZ这个频段的数字频率计数器。

关键词：脉冲；频率；计数；控制

1引言

在电子技术中，频率是最根本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都

有非常亲密的关系，因此频率的测量显得很重要。测量频率的方法有很多,其中电子计数器

测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率

测量的重要手段之一。

2电子计数器测频方法

电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法，即在一定闸门时间内测量被测信号的脉

冲个数；二是间接测频法，如周期测频法。数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，

被测信号可以是正弦波，方波或其它周期性变化的信号。如配以适当的传感器，可以对多种

物理量进展测试，比方机械振动的频率、转速、声音的频率以及产品的计件等等。因此，数

字频率计是一种应用很广泛的仪器。

3简易数字频率计电路组成框图

本设计主要运用数字电路的知识，由NE555构成时钟电路，7809构成稳压电源电路，

CD4017构成控制电路，CD40110和数码管组成计数锁存译码显示电路。从单元电路的功能进

展划分，该频率计由四大模块组成，分别是电源电路、时钟电路〔闸门〕、计数译码显示电

路、控制电路〔被测信号输入电路、锁存及清零〕。电路构造如图1所示。

图1简易数字频率计电路组成框图

4单元模块电路设计

4.1电源电路

在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。小功率的稳压电源的组成如图2

所示，它由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。

图2电源电路

220V市电经220V/12V变压器T降压，二极管桥式整流电路整流，1000uF电容滤波后

送人7809的输入端〔1脚〕。7809的第二脚接地，第三脚输出稳压的直流电压，C7、C8是

为了进一步改变输出电压的纹波。红色发光管LED指示电源的工作状态，R9为LED的限流

电阻，。

4.2时钟电路

电路如图3所示，由NE555构成的多谐振电路，3脚输出振荡脉冲，其中LED为黄色发

光二极管，R1为5.1K，R2为1K，R3为10K，C1,C5为100UF,C4为0.01UF，C2为1000PF,R

PE

选取10K。

图3时钟电路

计数、显示电路

电路中，CD40110是集十进制加减计数、译码、锁存、驱动于一体的集成电路。CP为

U

加法输入端，当有脉冲输入时，计数器做加法计数；CP为减法输入端，当有脉冲输入时，

D

计数器做减法计数。Q为进位输出端，计数器做加法时，每计满10数后其输出一个脉冲；

CO

Q为借位输出端，计数器做减法时，每计满10数后其输出一个脉冲。该频率计电路使用

BO

CP输入端，在第10个脉冲信号输入时，Q输出的进位脉冲作为计数脉冲送到高位计数器

UCO

的CP输入端。5脚R端为计数器的清零端，当此脚加上高电平信号时，计数器的输出状态

U

为零，并使相应的数码管显示0。

4.4被测信号输入电路

NE555等构成频率为1Hz的振荡信号，由其3脚输出经非门反相后，作为控制信号加到

CD4017的CP输入端，产生时序控制信号，从而实现1s内的脉冲计数〔即频率检测〕、数值

保持及自动清零。从图4中可以看出