數字電子課設：數字頻率計課程設計報告(編輯修改稿)
2025-08-30 23:49 本頁面
【文章內容簡介】 送數。如果不讓4511鎖存的話，那么計數器輸出的信號一直往數碼管里送。由于在計數，那么數碼管上面一直顯示數字，由于頻率大，那么會發(fā)現數字一直在閃動。那么通過鎖存信號可以實現計數的時候讓數碼管不顯示，計完數后，讓數碼管顯示計數器計到的數字的功能。根據圖可以看到，當PT到達下降沿的時候，此時4511的LE端的輸入信號也剛好到達下降沿。圖36 計數器CP信號波形、PT端輸入波形、CLR段清零信號波形、4511鎖存端波形圖圖36。由于multsisim軟件篇幅的關系。時基電路產生的信號直接用信號發(fā)生器來代替。圖中電路1K的信號經過分頻后選擇的是100Hz的信號為基準信號。~。同時控制電路也實現了對被測信號的周期和脈寬的測量。當CBA的取一定的值，電路實現一定的測量功能。 小數點顯示電路設計在測量頻率的時候，由于分3個檔位，那么在不同的檔的時候，小數點也要跟著顯示。比如CBA接011測量頻率的時候，~，那么在顯示的時候三個數碼管的第二個數碼管的小數點要顯示。CBA接010測量頻率的時候，~，那么顯示的時候，最高位的數碼管的小數點也要顯示。對比一下兩個輸入的高低電平可以發(fā)現CA位不一樣，顯示的小數點就不一樣。我們可以想到可以通過74153數據選擇器來實現小數點顯示的問題。具體的實現方法見圖37所示。圖38 整體電路圖元件數量元件數量555定時器一片7404一片一個4518兩片一個撥盤開關一個10K電位器一個4017一片74151一片74160三片74153三片4511三片74132一片數碼管三個LED燈一個保護電阻四個兩個5V直流電源一個導線若干第四章 測試與調整 時基電路的調測首先調測時基信號，通過555定時器、RC阻容件構成多諧振蕩器的兩個暫態(tài)時間公式，選擇R1= ，R2=，C=。把555產生的信號接到示波器中，調節(jié)電位器使得輸出的信號的頻率為1KHz。同時輸出信號的頻率也要穩(wěn)定。測完后，下面測試分頻后的頻率，分別接一級分頻、二級分頻、三級分頻的輸出端，測試其信號。測出來的信號頻率和理論值很接近。由于是將示波器的測量端分別測量每個原件的輸出端。下面我在實驗中把74151和撥盤開關接好，通過撥盤開關來控制74151的輸出信號，把示波器的測量端接74151的輸出端。在CBA取三個不同的高低電平時，得到三個不同頻率的信號。具體的波形圖見圖32所示。這里就不再重復了。這樣，時基電路這部分就測試完畢，沒有問題了。 顯示電路的調測由于在設計過程中，控制電路這部分比較難，要花時間在上面設計電路。為了節(jié)約時間，我在課程設計的過程中就先連接后面的顯示電路和計數電路。首先是對數碼管（數碼管的管腳圖和功能表詳見附錄）的顯示進行了調測。圖41 顯示電路調測連接圖如圖41所示接好顯示電路（這里就只給出一個數碼管說明一下）。然后將4511的5端接地。然后給4511的6217端分別接高低電平，數碼管就會顯示對應的數字。比如6217分別接1000，還有兩個數碼管也按上圖接好。接好后的測試方法同上。這樣，顯示電路也就搞好了。43 計數電路的調測圖42 計數電路調測連接圖計數電路按照圖42所示連接好，將74160的PT端，~CLR端，~LD端都接高電平，3個74160級聯，構成異步十進制計數器。同時4511的5端要接0，在調測的過程中，我忘記將其置零，導致在后面數碼管一直不顯示數字。接好后，給最低位的74160一個CP信號。讓函數信號發(fā)生器產生一個頻率適當的方波。這樣，計數器就開始計數了。數碼管從000~999顯示。計數電路就這樣搞好了。在調測的過程中，74160的~CLR端，~LD端，4511的5端都是用臨時的線連接。因為在后面這些端都是連接控制電路產生清零、鎖存信號的輸出端。 控制電路的調測控制電路的連接圖如圖43所示，其中兩個74153的BA端分別接了01，4017的輸入的CP的頻率是100Hz，~。由調試波形可以知道電路設計是正確的。這部分是測量頻率的功能。同時控制電路還要實現測量周期和脈寬的功能，在前面已經說明的如何測量周期的算法，它的方法剛好和測量頻率的相反，測頻率的時候時基信號作為閘門信號，而測量周期是將被測信號作為閘門信號。圖46 測量周期連接圖（部分）測量周期的時候只需將74153的CBA置100就可以實現了。當74153的CBA為100的時候，74153的1Y輸出的信號為被測信號，在圖中接的是函數信號發(fā)生器，它產生的是頻率為20Hz的方波。這個信號作為4017的CP信號。根據圖46可以知道74151的輸出的信號是被測信號fx，經過4017后的輸出信號信號QQ2的脈寬剛好為fx的周期，這個原理在前面測量頻率部分已經介紹過，這里就不再重復了。其中Q1信號非一下，就可以作為74160的~CLR端的清零信號，Q2的信號接74160的PT端作為的閘門信號，在PT一直為高電平的時候計數器計數。PT的高電平持續(xù)的時間剛好為fx的周期。在閘門導通的時間，即PT一直為高電平的時候，計數器記錄標準時基信號通過閘門的重復周期個數。計數器累計的結果可以換算
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