電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)--簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-23 22:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 CP1 S9(2) Cp0 R0(1) R0(2 ) Q1 S9(1) CP1 S9(2) Cp0 R0(1) R0(2 ) Q1 S9(1) CP1 S9(2) Cp0 R0(1) R0(2) Q1 S9(1) CP1 S9(2) Cp0 R0(1) R0(2 ) Q1 S9(1) CP1 S9(2) 1 Q Q CP D 1 + ≥1 Q3 Q2 Q1 Q0 CP1 74LS290 S9(1)S9(2) R0(1)R0(2) CP0 Q3 Q2 Q1 Q0 CP1 74LS290 S9(1)S9(2) R0(1)R0(2) CP0 Q3 Q2 Q1 Q0 CP174LS290 S9(1)S9(2) R0(1)R0(2) CP0 a b c d e f g 74LS247 a f g b e c d BS204 d3 d2 d1 d0 74LS175 RD Q3 Q2 Q1 Q0 CP1 74LS290 S9(1)S9(2) R0(1)R0(2) CP0 a b c d e f g 74LS247 a f g b e c d BS204d3 d2 d1 d0 74LS175 RD a b c d e f g 74LS247 a f g b e c d BS204 d3 d2 d1 d0 74LS175 RD a b c d e f g 74LS247 a f g b e c d BS204 d3 d2 d1 d0 74LS175 RD 1 S1 S2 S1 S22 555 （三）、說(shuō)明： 工作過(guò)程： 在測(cè)試電路中設(shè)置一個(gè) 555 時(shí)鐘脈沖發(fā)生器，其產(chǎn)生的脈沖頻率為 1MHZ， 通過(guò)三個(gè)分頻器 用于產(chǎn)生 頻率 為 1KHZ 的 脈沖 信號(hào) ，接通雙刀開(kāi)關(guān) S1（接通 1KHZ 的 時(shí)候同時(shí)接通發(fā)紅光的二極管），每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間（周期為），通過(guò)一個(gè) D 控制器其周期變?yōu)?，高電平時(shí)間為 ，在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的被測(cè)信號(hào)（被測(cè)信號(hào)接通前應(yīng)當(dāng)接通電源，可以對(duì)四個(gè)計(jì)數(shù)器和四個(gè)鎖存器進(jìn)行清零，這樣可以避免接通被測(cè)信號(hào)時(shí)出現(xiàn)計(jì)數(shù)器和所存器因本身因素影響而產(chǎn)生的誤差）的個(gè)數(shù)通過(guò)四個(gè)計(jì)數(shù)器，進(jìn)而被鎖存器鎖存，當(dāng)時(shí)間超過(guò)高電平的 后，閘門(mén)關(guān)閉，此時(shí)被測(cè)信號(hào)不能通過(guò)閘門(mén)，在處于低電平的，計(jì)數(shù)器在 D 控制器的作用下（ D 控制器通過(guò)非門(mén)和或門(mén)將計(jì)數(shù)器清零，這樣由于通過(guò)了兩個(gè)門(mén)控電路，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間差，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的存儲(chǔ)后清零）被清零，這樣計(jì)數(shù)器只將閘門(mén)開(kāi)通的 內(nèi)通過(guò)的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，再進(jìn)行 譯碼，然后顯示出來(lái)，顯示器顯示出的頻率的單位為 KHZ， 在 時(shí)鐘脈沖發(fā)生器產(chǎn)生循環(huán)脈沖的作用下可以對(duì)不同時(shí)刻的被測(cè)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確讀數(shù)。 同樣可知通過(guò) 閘門(mén)信號(hào)控制 開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換 S1 S2（接通 1HZ 的 時(shí)候同時(shí)接通發(fā)綠光的二極管），接通過(guò) 6 個(gè)分頻器的脈沖信號(hào)，此時(shí)脈沖發(fā)生器的頻率轉(zhuǎn)化為 1HZ， 每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間（周期為 1s），通過(guò)一個(gè) D 控制器其周期變?yōu)?2s，高電平時(shí)間為 1s，在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的被測(cè)信號(hào)的個(gè)數(shù)在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的被測(cè)信號(hào)的個(gè)數(shù)通過(guò)四個(gè)計(jì)數(shù)器，進(jìn)而被鎖存器鎖存，當(dāng)時(shí)間超過(guò)高電平的 1s 后，閘門(mén)關(guān)閉，此時(shí)被測(cè) 信號(hào)不能通過(guò)閘門(mén)，在處于低電平的 1s 中，計(jì)數(shù)器在 D 控制器的作用下（ D 控制器通過(guò)非門(mén)和或門(mén)將計(jì)數(shù)器清零，這樣由于通過(guò)了兩個(gè)門(mén)控電路，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間差，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的存儲(chǔ)后清零）被清零，這樣計(jì)數(shù)器只將閘門(mén)開(kāi)通的 1s 內(nèi)通過(guò)的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，再進(jìn)行譯碼，然后顯示出來(lái)，顯示器顯示出的頻率的單位為 HZ， 在 時(shí)鐘脈沖發(fā)生器產(chǎn)生循環(huán)脈沖的作用下可以對(duì)不同時(shí)刻的被測(cè)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確讀數(shù)。 理論上根據(jù)所設(shè)計(jì)電路被測(cè)信號(hào)的測(cè)量范圍為 1HZ～ 10 MHZ，但是在使用以KHZ 為單位時(shí) ，其測(cè)量誤差將很大，尤其是小于 10KHZ 時(shí) 999HZ 將無(wú)法顯示，且 9999HZ 和 9000HZ 在 顯示器上顯示的數(shù)是一樣的。 五、單元電路設(shè)計(jì) 、 主要元器件選擇與電路參數(shù)計(jì)算 （一）、放大整形電路 ： 任意形式信號(hào)經(jīng)過(guò)電壓比較器放大和整形變成方波信號(hào)，和脈沖信號(hào)一起從控制門(mén)的輸入端輸入。如圖，在反相輸入端接地，在同相輸入端輸入被測(cè)信號(hào)，在比較器的輸入端進(jìn)行模擬信號(hào)大小的比較，在輸出端則以高電平或低電平來(lái)反映比較結(jié)果。輸出波形圖如圖，此電壓比較器所用型號(hào)為 MAX9019。 +5V U0 +U0(sat) 二）、閘門(mén)電路 ： 這是一個(gè)與門(mén)，只有脈沖信號(hào)和被測(cè)信號(hào)同時(shí)為“ 1”時(shí)，閘門(mén)打開(kāi)，其他情況閘門(mén)都關(guān)閉。 當(dāng)控制器輸入的高電平持續(xù) 時(shí)，與門(mén)就能通過(guò)一定數(shù)量的被測(cè)信號(hào)的方波個(gè)數(shù)并將通過(guò)的方波個(gè)數(shù)輸出給計(jì)數(shù)器，在控制器輸入的低電平持續(xù) 內(nèi)，被測(cè)信號(hào)不能通過(guò)與門(mén)；同理，當(dāng)控制器輸入的高電平持續(xù) 1s 時(shí)，與門(mén) 就能通過(guò)一定數(shù)量的被測(cè)信號(hào)的方波個(gè)數(shù)并將通過(guò)的方波個(gè)數(shù)輸出給計(jì)數(shù)器，在控制器輸入的低電平持續(xù) 1s 內(nèi)，被測(cè)信號(hào)不能通過(guò)與門(mén)。 （三）、脈沖信號(hào)發(fā)生器： 此電路由一個(gè) 555 芯片、兩個(gè)定值電阻，一個(gè)可調(diào)電阻和兩個(gè)電容組成
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