换挡数字频率计数器设计报告 2.doc

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1、电子技术课程设计实验报告题目:数字频率计的设计学院：信息科学技术学院专业：09级通信工程姓名：学号：20091613310108小组成员：20091613310099二零一一年十一月目录摘要····················································31.数字频率计的设计目标··································32.数字频率计计测频的基本原理····························33.数字频率计的主要计数指标·············

2、·················43.1频率准确度········································43.2频率测量范围······································43.3数字显示位数······································53.4测量时间··········································54.方案对比··············································5

3、4.1由ICM7216D构成的数字频率计·······················4.2运用单片机设计数字频率计··························4.3我的数字频率计······································5.电路设计及理论分析···································5.1放大整形电路的设计·································5.2时基、分频电路的设计······························

4、5.3逻辑控制电路的设计···························5.4计数、锁存、译码显示电路的设计····················6.实验原理说明······································7.电路仿真结果记录及分析·······························8.总电路图及元件清单·····································9.心得体会······································数字频率计的设

5、计摘要在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法，即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数；二是间接测频法，如周期测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量，间接测频法适用于低频信号的频率测量。频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，对比测量其他信号的频率

6、。数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波，方波或其它周期性变化的信号。如配以适当的传感器，可以对多种物理量进行测试，比如机械振动的频率，转速，声音的频率以及产品的计件等等。因此，数字频率计是一种应用很广泛的仪器。本文阐述了设计了一个简单的数字频率计的过程。1.数字频率计的设计目标(1)被测信号的频率范围为1Hz~999KHz，分为4个档位：1Hz,10Hz,100Hz,1KHz。(2)具有自检功能，即用仪器内部的标准脉冲校准测量精度。(3)用3为数码管显示测量数据，测量误差小于10%。(4)用3个发光二

7、极管表示单位，分别对应3个高档位。(5)具有自动换挡功能，即超量程能换高档，欠量程换低档。2.数字频率计计测频的基本原理数字频率计用于测量正弦信号、矩形信号等波形的频率，其概念是单位时间里的脉冲个数，被测信号经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号I，其频率与被测信号的频率相同。如果用一个定时时间T控制一个闸门电路，时间T内闸门打开，让被测信号通过而进入计数译码，可得到被测信号的频率fx=，若T=1秒，则fx=N。计数器锁存器译码器时钟电路10进制分频器显示器整形正弦波矩形波自检控制电路闸门1s0.001s数字频率计原理框图组

8、成：放大整形电路、时钟电路、逻辑控制电路、计数、锁存、译码显示电路。3.数字频率计的主要计数指标3.1频率准确度一般用相对误差来表示，即式中，为量化误差（即±1个字误差），显然，当闸门时间T选定后，fx越高，量化误差就越小；为闸门时间相对误差，主要由时基电路标准频率的准确度决