最新數(shù)字頻率計設(shè)計與制作-免費閱讀
【正文】 本課題采用純數(shù)字電路，根據(jù)設(shè)計中要實現(xiàn)的功能，在指導(dǎo)老師精心教導(dǎo)下，通過自己認真地分析、實踐，確立方案，設(shè)計出硬件電路，書寫文檔。計數(shù)電路將把計入的被測信號的脈沖個數(shù)送人鎖存器鎖存，而譯碼電路則把鎖存的數(shù)據(jù)譯碼在通過數(shù)碼管顯示出來，即所得到的信號頻率。74LS48的內(nèi)部有升壓電阻，因此可以直接與顯示器相連，其作用是把BCD碼表示的十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成能驅(qū)動數(shù)碼管正常顯示的段信號，從而使數(shù)碼管可以發(fā)光獲得數(shù)字顯示以便于直觀的得到輸入信號的頻率。當1s計數(shù)結(jié)束時，通過邏輯電路產(chǎn)生信號送入鎖存器，將此時計數(shù)的值送入譯碼顯示器。其特點是計數(shù)脈沖作為時鐘信號同時接于各位觸發(fā)器的時鐘脈沖輸入端，在每次時鐘脈沖沿到來之前，根據(jù)當前計數(shù)器狀態(tài)，利用邏輯控制電路，準備好適當?shù)臈l件。圖10 時基信號波形圖圖10 時基電路 邏輯控制電路本設(shè)計采用74LS123組成邏輯控制電路，芯片的功能表如圖6所示，構(gòu)成的控制電路如圖7所示。圖9 閘門電路 時基電路時基電路是通過555定時器、電阻、電容組成的多諧震蕩器實現(xiàn)，兩個暫態(tài)時間分別為: 重復(fù)周期為。1腳是復(fù)位CLR，低電平有效，當1腳是低電平時，輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部輸出0，即全部復(fù)位；當1腳為高電平時，11(CLK)腳是鎖存控制端，并且是上升沿觸發(fā)鎖存，當11腳有一個上升沿，立即鎖存輸入腳11118的電平狀態(tài)，并且立即呈現(xiàn)在在輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上。本次課題就是用來研究簡單的計數(shù)式數(shù)字頻率計的設(shè)計。首先，我們要獲得一個標準的固定寬度1秒的方波脈沖做門控制信號。數(shù)字頻率計首先必須獲得相對穩(wěn)定與準確的時間，因此在此次設(shè)計中以555定時器為主設(shè)計一個多諧振蕩器，用來產(chǎn)生一個相對準確的能產(chǎn)生1s脈寬的時基信號。對于本次課題“數(shù)字頻率計設(shè)計與制作”,我選用了555定時器產(chǎn)生時基信號，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS273來控制電路中的鎖存，計數(shù)器74LS90來計數(shù)，74LS48進行譯碼并通過數(shù)碼管顯示。如果加入放大電路，通過傳感器則可以對許多微弱的、規(guī)律的物理量進行測量，例如聲音、機械振動、轉(zhuǎn)速的頻率等等。 counter01設(shè)計原理及意義 基本設(shè)計原理數(shù)字頻率計的主要功能是測量周期信號的頻率。設(shè)計框圖如圖1所示。因此在正常工作時，應(yīng)將其接高電平。圖8 74LS48引腳圖4 電路設(shè)計 閘門電路閘門電路由與非門組成，該電路有兩個輸入端和一個輸出端，輸入端的一端被測信號，另一端接控制信號。因此我們可以計算出各個參數(shù)通過計算確定了R1 取47K歐姆,R5取100K歐姆,R6取36K歐姆,電容取10uF。脈沖信號可由兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS123產(chǎn)生，它們的脈沖寬度公式?jīng)Q定。圖13 計數(shù)電路 鎖存器鎖存器是構(gòu)成各種時序電路的存儲單元電路，其具有低電平（邏輯0）和高電平（邏輯1）兩種穩(wěn)定狀態(tài)，一旦狀態(tài)被確定，就能自行保持，鎖存器是一種脈沖電平敏感的存儲單元電路，它們可以在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態(tài)。譯碼器是采用把用BCD碼表
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