【数字频率计】自动换挡频率计设计

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1、海南大学课程设计报告课程：电子线路设计题目：数字频率计的设计学院：信息科学技术学院指导教师：陈羡美16自动换挡频率计设计摘要数字频率计是主要用来显示被测频率的大小的装置，其广泛应用于许多设计复杂、功能多样的电子设备中，虽然其功能复杂，但是使用起来既简单又方便。本设计以纯电路方式来实现频率计的各项功能，主要涉及的是数字电子电路方面的知识。时基信号为1MHz，采用晶振电路来实现；电路可以对输入的正弦信号、三角波信号整形成脉冲信号，以实现对其频率的测量；电路的自动换挡功能利用74LS194来实现，4个档位（3个发光二级管）来实现1~999KHz的测量，当量程大于1MHz，则显示溢出信号“F

2、”，示数的显示则采用由3个数码管组成的电路来实现；测量的数据误差保持在1%之内，并具有自检功能。本电路的设计方案很好的实现了课程设计的要求，模块联系紧密，计数精确。关键词：晶振整形自动换挡自检74LS194AbstractAdigitalcymometeristhedevicewhichmessurethefrequencyandwidelyusedinmanydesigncomplexityandfeature-richelectronicdevices.Thedesignapproachtoachievepurefrequencymetercircuitofthefunction

3、,mainlyrelatedtothedigitalelectroniccircuitknowledge.Timebasesignalis1MHz,usingcrystaloscillatorcircuittoachieve;circuitontheinputsinusoidalsignal,theentiretriangularwavesignalandapulsesignal,inordertoachievetheirfrequencyofmeasurement;circuitfeaturesautomaticshiftingtoachieveusing74LS194,4file

4、sbit(threelight-emittingdiodes)toachieve1~999KHzmeasurements,whentherangeisgreaterthan1MHz,anoverflowsignalis"F";measureddataerrorremainswithin1%,andhasaself-testfunction.Thecircuitdesigntoachieveagoodcurriculumdesignrequirements,themoduleclosely,countaccurate.Keywords:crystalplasticautomaticsh

5、iftself-test74LS19416目录1引言12课程设计的目的22.1设计说明22.2设计要求32.3量程自动转换的数字式频率计的功能实现33方案比较44自动转换数字频率计电路系统设计54.1电路框架图54.2电路设计54.2.1晶振信号电路54.2.2分频器64.2.3门控及时序控制电路84.2.4自动换档电路94.2.5计数、译码、显示电路105测试数据和误差分析125.1测试数据125.2误差分析136课程设计的收获、体会和建议146.1课程设计的收获体会146.2课程设计的建议147附录15参考文献16161引言在电子测量领域中，频率测量的精确度是最高的，可达10—1

6、0E-13数量级。因此，在生产过程中许多物理量，例如温度、压力、流量、液位、PH值、振动、位移、速度、加速度，乃至各种气体的百分比成分等均用传感器转换成信号频率，然后用数字频率计来测量，以提高精确度。国际上数字频率计的分类很多。按功能分类，因计数式频率计的测量功能很多，用途很广，所以根据仪器具有的功能，电子计数器有通用和专用之分。(1)通用型计数器：是一种具有多种测量功能、多种用途的万能计数器。它可测量频率、周期、多周期平均值、时间间隔、累加计数、计时等；若配上相应插件，就可测相位、电压、电流、功率、电阻等电量；配上适当的传感器，还可进行长度、重量、压力、温度、速度等非电量的测量。(

7、2)专用计数器：指专门用来测量某种单一功能的计数器。如频率计数器，只能专门用来测量高频和微波频率；时间计数器，是以测量时间为基础的计数器，其测时分辨力和准确度很高，可达ns数量级；特种计数器，它具有特种功能，如可逆计数器、予置计数器、差值计数器、倒数计数器等，用于工业和白控技术等方面。数字频率计按频段可分为四类：低速计数器，最高计数频率＜10MHz；中速计数器，最高计数频率10—100MHz；高速计数器，最高计数频率＞100MHz；微波频率计数器，测频范围