課程設(shè)計—數(shù)字頻率計資料設(shè)計與制作(編輯修改稿)
2025-07-15 12:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 驗要求測量上限為9999Hz，需采用4位十進(jìn)制計數(shù)器。具體電路如下：圖12 計數(shù)器部分原理圖 這里我們采用了兩片雙BCD加計數(shù)器CD4518分別對個十百千位進(jìn)行計數(shù)，通過而輸入與門74HC08作為進(jìn)位控制的標(biāo)志。在1S內(nèi)計數(shù)器的計數(shù)結(jié)果經(jīng)鎖定后獲得穩(wěn)定的值送顯示譯碼器。鎖存器采用一般的8位并行輸入寄存器。圖13 鎖存器部分原理圖我們選用了常用的八上升沿D觸發(fā)器作為鎖存器對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存顯示，此部分電路比較簡單。顯示譯碼器將用BCD碼表示的10進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管正常顯示的段信號以獲得數(shù)字顯示。本實驗采用共陰極數(shù)碼管。具體實現(xiàn)電路如下：圖13 顯示譯碼電路部分原理圖此電路我們采用了7段BCD鎖存譯碼驅(qū)動器CD4511對數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼顯示，最后使測量的數(shù)據(jù)顯示到數(shù)碼管上。（電源部分） 我們選擇了電源部分電路作文本次課程設(shè)計的重點設(shè)計電路部分，我們將對此部分電路做詳細(xì)講解。 此部分電路圖如下圖所示：圖14 電源部分原理圖電源部分我們采用了50Hz的交流市電，經(jīng)過變壓器降壓，通過四個IN4007組成全橋整流，再經(jīng)過電容濾波，后經(jīng)過LM7805穩(wěn)壓，穩(wěn)壓之后再次經(jīng)過整流后即得到較穩(wěn)定的5V電壓。以下我們來分析各部分電路的主要作用和參數(shù)： 被降壓的市電通過整流后得到的波形：圖15 電源部分原理圖 整流波形通過電容濾波后得到的波形：圖16 電源部分原理圖 經(jīng)過L7805三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后的波形：圖17 電源部分原理圖通過計算可知通過整流橋后的電壓值U1 ≈ Ui(U1表示二極管整流后的電壓，Vi表示變壓器降壓后的電壓)，在濾波電容滿足RL ≥（3～5）T/2的情況下，濾波后的電壓Uo = （Uo表示電容濾波后的電壓）。通過波形我們可以看到電路的每個元器件的功能和作用，此電路具有電路簡單，穩(wěn)定性高，調(diào)試簡單等一系列的有點。但是值得注意的是L7805輸入輸出端的壓降不要太大，否則 可能導(dǎo)致L7805發(fā)熱量過大。，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4 實物制作結(jié)論 電路圖繪制 在實物制作之前，我們要繪制電路的原理圖和PCB圖，我們采用了電路圖設(shè)計軟件Protel 99SE繪制原理圖和PCB，首先我們要對我們電路中的元件繪制原理圖封裝和PCB封裝，我們均采用自己畫的封裝，可以把自己畫的所有封裝集成在一個庫里供今后使用。畫好了封裝圖，我們便開始畫作品的原理圖，由于我們對整個實物理論比較熟悉，有了自己畫的封裝圖我們畫起來會比較簡單，但是我們需要細(xì)心防止電路中有斷路，短路或者連線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號設(shè)置錯誤現(xiàn)象，因為如果畫的電路有較大問題的話，對我們后面的測試將會產(chǎn)生比較大的困難。設(shè)計完成的電路原理圖見附錄1。 PCB設(shè)計制作 畫好了原理圖，我們要進(jìn)行ERC檢查，在有條件的情況下最好能夠進(jìn)行計算機(jī)仿真，確保電路的萬無一失，因為一旦PCB成型后送廠制板后是很難修改的，下面是我們在計算機(jī)做的仿真圖：圖18 數(shù)字頻率計的計算機(jī)仿真圖 在仿真無誤的情況下，我們開始對我們原理圖生成的PCB圖進(jìn)行布線布局，在布局，設(shè)計完成的PCB設(shè)計版圖見附錄2。在完成PCB的設(shè)計，檢查無誤的情況下我們便可以把繪制的PCB發(fā)送到專業(yè)的PCB制板廠進(jìn)行制板了。 電路焊接 PCB送往制板廠制版的同時，我們便要根據(jù)我們的封裝購買元器件，整個元器件列表見附錄3，在元器件和PCB都拿到手之后，我們要對我們所用的元器件進(jìn)行檢測，確保每個元器件完好無誤。接下來我們要做的便是電路的焊接，個人覺得電路的焊接由以下幾點需要注意： 元件最好是從低到高，先焊接那先電阻二極管再到PIC插槽 芯片先不要急于插到電路上，我們可以先把IC插座焊接好，電源部分焊好先通電測試，確保電壓在5V之后便短接A處再斷電插芯片。焊接好的電路如下圖所示：圖19 焊接好后的電路圖和實物圖 電路調(diào)試按道理來說，電路調(diào)試是和焊接一起
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