多功能數(shù)字頻率計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 到達(dá)后面的計(jì)數(shù)電路（計(jì)數(shù)電路用以計(jì)算被測(cè)輸入信號(hào)的周期數(shù)），當(dāng)1s閘門結(jié)束時(shí)，閘門再次關(guān)閉，此時(shí)計(jì)數(shù)器記錄的周期個(gè)數(shù)為1s內(nèi)被測(cè)信號(hào)的周期個(gè)數(shù)，即為被測(cè)信號(hào)的頻率。假設(shè)閘門脈沖寬度加至10s，則閘門導(dǎo)通期間可以計(jì)數(shù)5次，由于數(shù)值5是10s的計(jì)數(shù)結(jié)果，故在顯示之間必須將計(jì)數(shù)值除以10. 整體方框圖及原理輸入電路：由于輸入的信號(hào)可以是正弦波，三角波。時(shí)基信號(hào)有555定時(shí)器構(gòu)成一個(gè)較穩(wěn)定的多諧振蕩器，經(jīng)整形分頻后，產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)基信號(hào)，作為閘門開通的基準(zhǔn)時(shí)間。由于被測(cè)信號(hào)范圍為1Hz~1MHz，如果只采用一種閘門脈沖信號(hào)，則只能是10s脈沖寬度的閘門信號(hào)，若被測(cè)信號(hào)為較高頻率，計(jì)數(shù)電路的位數(shù)要很多，而且測(cè)量時(shí)間過長會(huì)給用戶帶來不便，所以可將頻率范圍設(shè)為幾檔： 1Hz~999Hz檔采用1s閘門脈寬；~；~。在計(jì)數(shù)的時(shí)候數(shù)碼管不顯示數(shù)字。連接至下一計(jì)數(shù)器的EN輸入端可實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，同時(shí)后者的CP輸入保持低電平。也就是Q1的輸出信號(hào)高電平持續(xù)的時(shí)間為10ms，那么這個(gè)信號(hào)可以用來導(dǎo)通閘門和關(guān)閉閘門。當(dāng)74153的CBA接100的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)的是測(cè)量被測(cè)信號(hào)周期的功能。根據(jù)4511（4511的管腳圖和功能表詳見附錄）的功能表可以知道，當(dāng)鎖存信號(hào)為高電平的時(shí)候，4511不送數(shù)。圖中電路1K的信號(hào)經(jīng)過分頻后選擇的是100Hz的信號(hào)為基準(zhǔn)信號(hào)。我們可以想到可以通過74153數(shù)據(jù)選擇器來實(shí)現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)顯示的問題。下面我在實(shí)驗(yàn)中把74151和撥盤開關(guān)接好，通過撥盤開關(guān)來控制74151的輸出信號(hào)，把示波器的測(cè)量端接74151的輸出端。圖41 顯示電路調(diào)測(cè)連接圖如圖41所示接好顯示電路（這里就只給出一個(gè)數(shù)碼管說明一下）。接好后，給最低位的74160一個(gè)CP信號(hào)。由調(diào)試波形可以知道電路設(shè)計(jì)是正確的。PT的高電平持續(xù)的時(shí)間剛好為fx的周期。測(cè)量脈沖寬度的原理與測(cè)量周期的原理十分相似。 整體指標(biāo)測(cè)試被測(cè)信號(hào)頻率周期脈寬的測(cè)量檔位 測(cè)量范圍 被測(cè)信號(hào)頻率 測(cè)量值001 1Hz~999Hz 207 Hz 210Hz 011 ~ 010 ~ 100 測(cè)量周期 49ms101 測(cè)量脈寬 24ms第五章 設(shè)計(jì)小結(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)完成情況通過為期兩周的課程設(shè)計(jì)，完成了本次設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)，剛開始設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于控制電路這部分比較難搞定，所以在連接電路的時(shí)候，就會(huì)停下來設(shè)計(jì)控制電路，為了提高效率，在實(shí)際的操作中，先連好時(shí)基電路，分頻電路測(cè)試通過后，再把顯示電路和計(jì)數(shù)電路連好，調(diào)測(cè)符合要求。不然的話就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)又一個(gè)的連接上面的問題。由于閘門導(dǎo)通時(shí)間與被測(cè)信號(hào)周期相同，則可根據(jù)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值和時(shí)基信號(hào)的周期算出被測(cè)信號(hào)的周期T。在實(shí)習(xí)的過程中發(fā)現(xiàn)了以前學(xué)的數(shù)字電路的知識(shí)掌握的不牢。計(jì)數(shù)器級(jí)為 D 型觸發(fā)器。CR 為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。4511管腳圖4511功能表數(shù)碼管的管腳圖數(shù)碼碼功能表對(duì)應(yīng)管腳顯示 7C 4E 6小數(shù)點(diǎn) 5 D 1 G 10 A 2 F 9 B 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 2 1 0 1 0 0 0 1 0 3 0 1 1 0 0 0 1 0 4 0 1 1 1 0 1 0 0 5 0 1 1 0 0 0 0 1 6 0 0 1 0 0 0 0 1 7 0 1 1 1 1 0 1 0 8 0 0 1 0 0 0 0 0 9 0 1 1 0 0 0 0 0 74160十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器（異步清除）160 的清除端是異步的。160 有超前進(jìn)位功能。在不外加門電路的情況下，可級(jí)聯(lián)成 N 位同步計(jì)數(shù)器。160 的預(yù)置是同步的。譯碼輸出一般為低電平，只有在對(duì)應(yīng)時(shí)鐘周期內(nèi)保持高電平。在單個(gè)單元運(yùn)算中，EN 輸入保持高電平，且在 CP 上升沿進(jìn)位。 制作過程是一個(gè)考驗(yàn)人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎，對(duì)電路的調(diào)試要一步一步來，不能急躁，因?yàn)槭窃陔娔X上調(diào)試，比較慢，又要求我們有一個(gè)比較正確的調(diào)試方法，像把頻率調(diào)準(zhǔn)等等。再根據(jù)頻率和周期互為倒數(shù)的關(guān)系，算出被測(cè)信號(hào)的頻率f。例如，其周期為2s，這時(shí)閘門的脈沖仍為1s顯然是不行的。最后完成的一塊電路板，它所實(shí)現(xiàn)的功能就是可以測(cè)被測(cè)信號(hào)的頻率，周期和脈寬。在閘門導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)，測(cè)量時(shí)基信號(hào)的重復(fù)周期，并由式tw=NTs得出脈沖寬度值。計(jì)數(shù)器累計(jì)的結(jié)果可以換算出被測(cè)信號(hào)的周期，用時(shí)間Tx來表
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