数字频率计的设计 毕业设计论文

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1、数字频率计的设计摘要:本论文是一种直接用十进制数字来显示被测信号频率的测量装置。它不仅可以测量正弦波、方波、三角波的频率，而且还可以测量其它各种单位时间内变化的物理量的频率。该频率计是首先将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等于被测频率。时钟电路提供标准的时间脉冲信号。闸门电路由标准秒信号进行控制，当闸门信号为高电平时，闸门开通，被测信号的脉冲通过闸门送入计数显示电路进行显示；当闸门信号为低电平时，闸门关断，计数器没有时钟脉冲输出，计数器停止计数。关键词:频率显示闸门秒信号引言随着无线电技术的发展与普及，“频率”已成为广大群众所熟悉的物理量。调节收音机上的频率刻度盘可以使

2、我们选听到自己所喜欢的电台节目；调节电视机上的微调旋钮可使电视机对准电视台的广播频率，获得图像清晰的收看效果，这些已成为人们的生活常识。人们在日常生活、工作中更离不开计时。学校何时上、下课？工厂几时上、下班等这些都涉及到计时。频率、时间的应用，在当代高科技中显得尤为重要。例如，邮电通讯，大地测量，地震预报等等，都与频率、时间密切相关，只是其精密度和准确度比人们日常生活中的要求高得多罢了。本次设计主要采用计数法制成一个测量范围在0～9999Hz的频率计。该频率计闸门信号的采样时间为1s，并采用4位数码管显示。它不仅可以测量正弦波、方波、三角波的频率，而且还可以测量其它各种

3、单位时间内变化的物理量的频率。一、数字频率计的组成数字频率计电路主要由串联型稳压电源、整形电路、10分频电路、时钟电路、闸门形成及控制电路、计数显示电路等组成。12电路组成框图1-1如下:待测信号整形电路10分频电路闸门形成及控制电路串联型稳压电源时钟电路计数显示电路电路组成框图1-1二、设计所用集成电路简介1.集成电路NE555概述NE555是一种集模拟、数字于一体的中规模集成电路，它常应用于信号的产生与变化、电路的检测与控制。芯片采用双列直插式封装，有八个管脚。NE555引脚图2-1和功能如下图2-1引出端功能符号：:置位控置制端，也称电平触发端:复位端，低电平有效

4、Q:电路的输出端CO:电压控制端TH:复位控制端DIS:放电端Vcc:电源端GND:接地脚2.集成电路CD4518概述集成电路12CD4518是一个双BCD码加法计数器。它有两个时钟输入端CP和EN，若使用时钟上升沿触发，信号就从CP端输入，同时EN端应接高电平1，若使用时钟下降沿触发，信号就从EN端输入，此时的CP端应该为低电平0，而且复位端MR也要保持低电平0，只有满足了这些条件，电路才会处于计数状态，否则计数器没办法工作。CD4518引脚图2—2和功能如下：图2—2引出端功能符号：CP：时钟输入端MR：消除端EN：计数允许控制端1Q0-1Q3;2Q0-2Q3：计数

5、输出端GND：接地端VCC：电源端3.集成电路CD4060概述集成电路CD4060采用16脚DIP封装，是由一个振荡器和14级二进制串行计数器位组成。振荡器的结构可为晶体振荡电路或RC振荡电路。它将晶体振荡器的振荡频率32768HZ信号分频为2HZ的时钟信号，送到CD4017,作为它的时钟输入信号，用来产生1S宽的闸门信号。复位端MR为高电平时，计数器清0而且振荡器工作停止。所有的计数器都为主-从触发器，在的下降沿，计数器以二进制进行计数。在时钟脉冲线上使用施密特触发器对时钟的上升和下降时间无限制。12CD4060的管脚图2-3和功能如下:图2-3引出端功能符号：MR：

6、复位端：时钟输入端COUT：时钟输出端：反向时钟输出端Q4-Q10,Q12-Q14：计数器输出端VCC：正电源端GND：接地端4.集成电路CD4017概述集成电路CD4017是十进制计数/时序译码器，又称十进制计数脉冲分频器，它结构简单，造价低廉，性能稳定，工艺成熟，使用方便。CD4017的基本功能是对CP端输入脉冲的个数进行十进制计数，并按照输入脉冲的个数顺序将脉冲分配在Y0～Y9这10个输出端。整个输出时序就是Y0～Y9依次出现与时钟同步的高电平(一般为低电平),宽度等于时钟周期。CD4017共有三个输入端CP、MR、EN和10个译码输出端（Y0～Y9）。MR为复位

7、清0端，当在MR端输入高电平或正脉冲时，计数器清0，所有输出中只有对应“0”状态时Y0端输出高电平，其余输出端(Y1～Y9)均为低电平；时钟输入端CP有一个施密特触发器它具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升时间和下降时间无限制12,用于上升沿计数；EN为计数有效端，用于下降沿计数，彼此间有互锁关系，若利用CP计数时，EN端应接地（低电平），而要利用EN端计数时，CP端应接高电平，反之则形成互锁；CO为进位端，CD4017每输入10个脉冲，就可得到一个进位脉冲，所以CO也可以作为下一级计数器的时钟信号。CD4017管脚图2-4和功能如下：图