1. 跪求:《數字頻率計的設計》 原理,方框圖,電路圖!
4.2.3簡易數字頻率計電路設計
數字頻率計是用數字顯示被測信號頻率的儀器,被測信號可以是正弦波、方波或其它周期性變化的信號。如配以適當的感測器,可以對多種物理量進行測試,比如機械振動的頻率、轉速、聲音的頻率以及產品的計件等等。因此,數字頻率計是一種應用很廣泛的儀器。
一、設計目的
1. 了解數字頻率計測量頻率與測量周期的基本原理;
2. 熟練掌握數字頻率計的設計與調試方法及減小測量誤差的方法。
二、設計任務與要求
要求設計一個簡易的數字頻率計,測量給定信號的頻率,並用十進制數字顯示,具體指標為:
1.測量范圍:1HZ—9.999KHZ,閘門時間1s;
10 HZ—99.99KHZ,閘門時間0.1s;
100 HZ—999.9KHZ,閘門時間10ms;
1 KHZ—9999KHZ,閘門時間1ms;
2.顯示方式:四位十進制數
3. 當被測信號的頻率超出測量范圍時,報警.
三、數字頻率計基本原理及電路設計
所謂頻率,就是周期性信號在單位時間 (1s) 內變化的次數.若在一定時間間隔T內測得這個周期性信號的重復變化次數為N,則其頻率可表示為 fx=N/T 。因此,可以將信號放大整形後由計數器累計單位時間內的信號個數,然後經解碼、顯示輸出測量結果,這是所謂的測頻法。可見數字頻率計主要由放大整形電路、閘門電路、計數器電路、鎖存器、時基電路、邏輯控制、解碼顯示電路幾部分組成,總體結構如圖4-2-6:
圖4-2-6數字頻率計原理圖
從原理圖可知,被測信號Vx經放大整形電路變成計數器所要求的脈沖信號Ⅰ,其頻率與被測信號的頻率fx相同。時基電路提供標准時間基準信號Ⅱ,具有固定寬度T的方波時基信號II作為閘門的一個輸入端,控制閘門的開放時間,被測信號I從閘門另一端輸入,被測信號頻率為fx,閘門寬度T,若在閘門時間內計數器計得的脈沖個數為N,則被測信號頻率fx=N/THz。可見,閘門時間T決定量程,通過閘門時基選擇開關選擇,選擇T大一些,測量准確度就高一些,T小一些,則測量准確度就低.根據被測頻率選擇閘門時間來控制量程.在整個電路中,時基電路是關鍵,閘門信號脈沖寬度是否精確直接決定了測量結果是否精確.邏輯控制電路的作用有兩個:一是產生鎖存脈沖Ⅳ,使顯示器上的數字穩定;二是產生清「0」脈沖Ⅴ,使計數器每次測量從零開始計數。
1.放大整形電路
放大整形電路可以採用晶體管 3DGl00和74LS00,其中3DGl00組成放大器將輸入頻率為fx的周期信號如正弦波、三角波等進行放大。與非門74LS00構成施密特觸發器,它對放大器的輸出信號進行整形,使之成為矩形脈沖。
2.時基電路
時基電路的作用是產生標準的時間信號,可以由555組成的振盪器產生,若時間精度要求較高時,可採用晶體振盪器。由555定時器構成的時基電路包括脈沖產生電路和分頻電路兩部分。
(1)555多諧振盪電路產生時基脈沖
採用555產生1000HZ振盪脈沖的參考電路如圖4-2-7所示。電阻參數可以由振盪頻率計算公式f=1.43/((R1+2R2)*C)求得。
(2) 分頻電路
由於本設計中需要1s、0.1s、10ms、1ms四個閘門時間,555振盪器產生1000HZ,周期為1ms的脈沖信號,需經分頻才能得到其他三個周期的閘門信號,可採用74LS90分別經過一級、二級、三級10分頻得到。
圖4-2-7 555多諧振盪電路
3. 邏輯控制電路
在時基信號II結束時產生的負跳變用來產生鎖存信號Ⅳ,鎖存信號Ⅳ的負跳變又用來產生清「0」信號V。脈沖信號Ⅳ和V可由兩個單穩態觸發器74LSl23產生,它們的脈沖寬度由電路的時間常數決定。觸發脈沖從B端輸入時,在觸發脈沖的負跳變作用下,輸出端Q可獲得一正脈沖, Q非端可獲得一負脈沖,其波形關系正好滿足Ⅳ和V的要求。手動復位開關S按下時,計數器清「 0 」。參考電路如圖4-2-8
圖4-2-8數字頻率計邏輯控制電路
4.鎖存器
鎖存器的作用是將計數器在閘門時間結束時所計得的數進行鎖存,使顯示器上能穩定地顯示此時計數器的值.閘門時間結束時,邏輯控制電路發出鎖存信號Ⅳ,將此時計數器的值送解碼顯示器。選用8D鎖存器74LS273可以完成上述功能.當時鍾脈沖CP的正跳變來到時,鎖存器的輸出等於輸入,即Q=D。從而將計數器的輸出值送到鎖存器的輸出端。正脈沖結束後,無論D為何值,輸出端Q的狀態仍保持原來的狀態Qn 不變.所以在計數期間內,計數器的輸出不會送到解碼顯示器.
5.報警電路
本設計要求用4位數字顯示,最高顯示為9999。超過9999就要求報警,即當千位達到9(即1001)時,如果百位上再來一個時鍾脈沖(即進位脈沖),就可以利用此來控制蜂鳴器報警。電路如圖4-2-9:
圖4-2-9 數字頻率計報警電路
四、調試要點
1.通電准備
打開電源之前,先按照系統原理圖檢查製作好的電路板的通斷情況,並取下電路板上的集成塊,然後接通電源,用萬用表檢查板上的各點電源電壓值,之後再關掉電源,插上集成塊。
2.單元電路檢測
接通電源後,用雙蹤示波器 ( 輸人耦合方式置 DC 檔 ) 觀察時基電路的輸出波形,看其是否滿足設計要求,若不符合,則調整R1和R2。然後改變示波器的掃描速率旋鈕,觀察 74LSl23 的第13 腳和第10 腳的波形是否為鎖存脈沖Ⅳ和清零脈沖 V 的波形。
將 4 片計數器 74LS90 的第 2 腳全部接低電平,鎖存器 74LS273 的第 11 腳都接時鍾脈沖,在個位計數器的第 14 腳加入計數脈沖,檢查 4 位鎖存、解碼、顯示器的工作是否正常。
3.系統連調
在放大電路輸入端加入Vpp=1v ,f=1kHz 的正弦信號,用示波器觀察放大電路和整形電路的輸出波形,應為與被測信號同頻率的脈沖波,顯示器上的讀數應為1000Hz 。
五、總結報告
1.總結數字頻率計設計、安裝與調試過程。
2.分析安裝與調試中發現的問題及故障排除的方法。
3.分析減小測量誤差的方法。
2. 數字頻率計設計(請附上電路圖)
給你個電路圖吧,需要Multisim模擬文件的話,HI我
點擊圖片,查看大圖,圖片另存到電腦,看得更清楚。
3. 頻率計清零和保持電路的原理
4.2.3簡易數字頻率計電路設計數字頻率計是用數字顯示被測信號頻率的儀器,被測信號可以是正弦波、方波或其它周期性變化的信號。如配以適當的感測器,可以對多種物理量進行測試,比如機械振動的頻率、轉速、聲音的頻率以及產品的計件等等。因此,數字頻率計是一種應用很廣泛的儀器。一、設計目的1. 了解數字頻率計測量頻率與測量周期的基本原理;2. 熟練掌握數字頻率計的設計與調試方法及減小測量誤差的方法。二、設計任務與要求要求設計一個簡易的數字頻率計,測量給定信號的頻率,並用十進制數字顯示,具體指標為:1.測量范圍:1HZ—9.999KHZ,閘門時間1s;10 HZ—99.99KHZ,閘門時間0.1s;100 HZ—999.9KHZ,閘門時間10ms;1 KHZ—9999KHZ,閘門時間1ms;2.顯示方式:四位十進制數3. 當被測信號的頻率超出測量范圍時,報警.三、數字頻率計基本原理及電路設計所謂頻率,就是周期性信號在單位時間 (1s) 內變化的次數.若在一定時間間隔T內測得這個周期性信號的重復變化次數為N,則其頻率可表示為 fx=N/T 。因此,可以將信號放大整形後由計數器累計單位時間內的信號個數,然後經解碼、顯示輸出測量結果,這是所謂的測頻法。可見數字頻率計主要由放大整形電路、閘門電路、計數器電路、鎖存器、時基電路、邏輯控制、解碼顯示電路幾部分組成,總體結構如圖4-2-6:圖4-2-6數字頻率計原理圖從原理圖可知,被測信號Vx經放大整形電路變成計數器所要求的脈沖信號Ⅰ,其頻率與被測信號的頻率fx相同。時基電路提供標准時間基準信號Ⅱ,具有固定寬度T的方波時基信號II作為閘門的一個輸入端,控制閘門的開放時間,被測信號I從閘門另一端輸入,被測信號頻率為fx,閘門寬度T,若在閘門時間內計數器計得的脈沖個數為N,則被測信號頻率fx=N/THz。可見,閘門時間T決定量程,通過閘門時基選擇開關選擇,選擇T大一些,測量准確度就高一些,T小一些,則測量准確度就低.根據被測頻率選擇閘門時間來控制量程.在整個電路中,時基電路是關鍵,閘門信號脈沖寬度是否精確直接決定了測量結果是否精確.邏輯控制電路的作用有兩個:一是產生鎖存脈沖Ⅳ,使顯示器上的數字穩定;二是產生清「0」脈沖Ⅴ,使計數器每次測量從零開始計數。1.放大整形電路放大整形電路可以採用晶體管 3DGl00和74LS00,其中3DGl00組成放大器將輸入頻率為fx的周期信號如正弦波、三角波等進行放大。與非門74LS00構成施密特觸發器,它對放大器的輸出信號進行整形,使之成為矩形脈沖。2.時基電路時基電路的作用是產生標準的時間信號,可以由555組成的振盪器產生,若時間精度要求較高時,可採用晶體振盪器。由555定時器構成的時基電路包括脈沖產生電路和分頻電路兩部分。(1)555多諧振盪電路產生時基脈沖採用555產生1000HZ振盪脈沖的參考電路如圖4-2-7所示。電阻參數可以由振盪頻率計算公式f=1.43/((R1+2R2)*C)求得。(2) 分頻電路由於本設計中需要1s、0.1s、10ms、1ms四個閘門時間,555振盪器產生1000HZ,周期為1ms的脈沖信號,需經分頻才能得到其他三個周期的閘門信號,可採用74LS90分別經過一級、二級、三級10分頻得到。圖4-2-7 555多諧振盪電路3. 邏輯控制電路在時基信號II結束時產生的負跳變用來產生鎖存信號Ⅳ,鎖存信號Ⅳ的負跳變又用來產生清「0」信號V。脈沖信號Ⅳ和V可由兩個單穩態觸發器74LSl23產生,它們的脈沖寬度由電路的時間常數決定。觸發脈沖從B端輸入時,在觸發脈沖的負跳變作用下,輸出端Q可獲得一正脈沖, Q非端可獲得一負脈沖,其波形關系正好滿足Ⅳ和V的要求。手動復位開關S按下時,計數器清「 0 」。參考電路如圖4-2-8 圖4-2-8數字頻率計邏輯控制電路4.鎖存器鎖存器的作用是將計數器在閘門時間結束時所計得的數進行鎖存,使顯示器上能穩定地顯示此時計數器的值.閘門時間結束時,邏輯控制電路發出鎖存信號Ⅳ,將此時計數器的值送解碼顯示器。選用8D鎖存器74LS273可以完成上述功能.當時鍾脈沖CP的正跳變來到時,鎖存器的輸出等於輸入,即Q=D。從而將計數器的輸出值送到鎖存器的輸出端。正脈沖結束後,無論D為何值,輸出端Q的狀態仍保持原來的狀態Qn 不變.所以在計數期
4. 數字頻率計電路圖(測試頻率為1Hz-10kHz,信號幅指為1v)
http://wenku..com/view/cf71c77931b765ce05081465.html
可以參考下這個實驗報告~~基本就是這樣了回、答、、
5. 51單片機頻率計完整原理圖
6. 求大神分析一下數字頻率計線路圖(高分懸賞)
標准脈沖產生單元(晶振+CC40106+RC)->分頻電路(CD4020+4013)-》整形電路CC40106-》計數器
待測信號整形後回進去計數器CP端,然後計答數器的LE和R由上面產生的標准時鍾控制(應該是1S),也就是在一個固定時間段中讀取待測信號的脈沖數,也就是待測信號的頻率。
CD4553是三位十進制計數器,兩個級聯就可以做到6位十進制計數器,所以最大頻率可是測到999999.
左三位顯示高位 右三位顯示低位
7. 求基於單片機數字頻率計設計cad電路圖 這個不清晰 畫好傳給我953511461
從圖上看,,,這個原理圖很簡單啊,,,
輸入經過一個比較器整形,然後分成兩路,一路到三個串起版來的分頻器,每個權分頻器的輸出與比較器整形後的信號一起,送入4052之類的選擇器,然後接到單片機的計數器輸入.
採用一個74138解碼器進行數碼管動態刷新的位解碼,74244匯流排驅動器進行數碼管的段驅動.
單片機可以根據計數器的結果而選擇4052的哪個通道導通,使得計數器的輸入頻率有利於計數和計算結果,然後再顯示出來...就o了.
8. 數字式頻率計電路圖
正確的地方,很少。
最不應該的,復位電路,直接照抄就可以,你還抄錯了,自回己檢查。
P0口沒接答外部上拉,錯。
運放單電源配置,同向放大未設置Vcc/2工作點,錯。
153與4017組合電路,該接的線連接都不接,錯中錯。(我且問你,這個電路怎麼讀出4017的脈沖數?如何復位4017計數?153的AB輸入信號都不接你指望它如何工作呀?)
同學,我覺得你這個不是能力問題,是態度問題,反思下吧。
9. 求簡單頻率測量電路
晶振頻率測試電路超簡單(轉帖)大家知道用石英晶體製成的振盪器其頻率穩定性很高,然而如內何確定晶容體的頻率或判斷晶體是否合格、或從眾多的晶體中挑選晶體已知頻率是否合乎標稱值等等確是一個難題。這里介紹一種校準石英晶體頻率的方法,其校頻電路簡單適用,無論用來挑選晶體或檢查晶體的好壞、或校頻等均可使用。該校頻電路由集成塊CD4069組成,見下圖。使用時首先校準測試電路,先將頻率計接於4腳,將一枚標准晶體接於A、B兩點間,再調節微調C1和C2直到頻率計讀數為標准晶體的頻率值,此時測試電路校準完畢。然後從A、B兩點取下標准晶體,接上待測晶體,此時頻率計顯示數即為待測晶體的標准頻率值。若頻率計顯示為零,說明晶體是壞的;若頻率計顯示不穩定,說明待測晶體為不合格品。此種方法已被廠家用於檢測晶體之用。
10. 怎樣用單片機設計一個頻率計用來測量人發出聲音頻率 最好有電路圖和說明 急用!!!
測人聲應當用頻譜分析不是測頻率,你看千千靜聽等一些聲音播放軟體上有顯示聲音頻率的功能嗎,都是用的頻譜。頻譜是用FFT做的。