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2016TI杯省级电子设计竞赛A 题lm5117省一等2016年TI杯大学生电子设计竞赛A题：降压型直流开关稳压电源【本科组】2016年7月27日星期三摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。
开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。
本系统是以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS 场效应管为核心器件设计而成的一个降压型直流开关稳压电源。
该系统能实现16V到5V直流电压的转换，输出电流范围是0~，且电源有识别负载的功能。
本系统具有调整速度快，精度高，电压调整率低，负载调整率低，效率高，体积小，重量轻，输出纹波小等优点。
关键词：LM5117；CSD18532KCS；稳压电源；负载识别。
一、方案论证本系统主要由DC-DC变换电路模块、控制模块、过电流保护模块、负载识别模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1电源变换电路方案论证通过分析题目任务与要求，将输入16V的直流电转换为稳定的5V直流电源，即实现直流-直流电压的变换。
方案一：间接直流变流电路：直流经过逆变电路之后成为交流再经变压器后整流滤波得到所要求的直流电源。
该方案可以实现输入与输出的隔离，适用于输入电压与输出电压之比远小于或大于1 的情况，但由于采用多次变换，电路中的损耗大，效率低，而且结构较为复杂。
方案二：直接直流变流电路，Buck变换器：也称降压式变换器。
电路图如图1-1所示。
开关的通断受外部PWM信号控制，输出电压与输入电压的关系为E,通过改变占空比可以相应实现输出电压的变化，该电路采用直接直流变流的方式实现降压，电路结构较为简单，损耗较小，效率较高。
综合比较，我们选择方案二。
1.2稳压控制方法的方案选择方案一：采用单片机产生PWM波,控制开关的导通与截止。
2016年TI杯大学生电子设计竞赛A题：降压型直流开关稳压电源1．任务以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件，设计并制作一个降压型直流开关稳压电源。
额定输入直流电压为时，额定输出直流电压为，输出电流最大值为。
测试电路可参考图1。
LR图1 电源测试连接图2．要求（1）额定输入电压下，输出电压偏差：；（10分）（2）额定输入电压下，最大输出电流：；（10分）（3）输出噪声纹波电压峰峰值：；（10分）（4）从满载变到轻载时，负载调整率：；（10分）（5）变化到17.6V和13.6V，电压调整率：（10分）（6）效率；（15分）（7）具有过流保护功能，动作电流；（10分）（8）电源具有负载识别功能。
增加1个2端子端口，端口可外接电阻R(1kΩ-10kΩ)作为负载识别端口，参考图1。
电源根据通过测量端口识别电阻R的阻值，确定输出电压，；（10分）（9）尽量减轻电源重量，使电源不含负载的重量。
（15分）（10）设计报告（20分）3．说明（1） 该开关稳压电源不得采用成品模块制作。
（2） 稳压电源若含其它控制、测量电路都只能由端口供电，不得增加其他辅助电源。
（3） 要求电源输出电压精确稳定，或，作品不参与测试。
2016年TI 杯大学生电子设计竞赛题B 题：物品分拣搬送装置1．任务在一个以木条（截面不大于3cm×4cm，木质本色）围成的100cm×150cm 的A 区域内，散落着边长均为4cm 的正方体。
设计一自动物体搬运系统，能够快速将这些正方体移至指定区域。
A 区域的颜色为白色，B 区域为黑色，C 区域为红色。
2．要求（1）在A区域内任意放置了12只黑色正方体，以最快的速度将这些正方体移送到B 区域，完成时间不得超过180秒；（24分）（2）将A区域的12只黑色正方体以最快的速度移送到红色C区域；完成时间不得超过180秒；（26分）（3）A区域12只正方体中有桔黄色与黑色两种颜色，以最快的速度将桔黄色正方体移送到红色C区域；（20分）（4）将A区域中的正方体改为乒乓球，仍然有桔黄与黑色两种颜色，以最快的速度将桔黄色乒乓球移送到红色C区域；（25分）（5）其他。
2016年TI杯大学生电子设计竞赛A题：降压型直流开关稳压电源1．任务以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件，设计并制作一个降压型直流开关稳压电源。
额定输入直流电压为时，额定输出直流电压为，输出电流最大值为。
测试电路可参考图1。
LR图1 电源测试连接图2．要求（1）额定输入电压下，输出电压偏差：；（10分）（2）额定输入电压下，最大输出电流：；（10分）（3）输出噪声纹波电压峰峰值：；（10分）（4）从满载变到轻载时，负载调整率：；（10分）（5）变化到17.6V和13.6V，电压调整率：（10分）（6）效率；（15分）（7）具有过流保护功能，动作电流；（10分）（8）电源具有负载识别功能。
增加1个2端子端口，端口可外接电阻R(1kΩ-10kΩ)作为负载识别端口，参考图1。
电源根据通过测量端口识别电阻R的阻值，确定输出电压，；（10分）（9）尽量减轻电源重量，使电源不含负载的重量。
（15分）（10）设计报告（20分）项 目主要内容满分方案论证比较与选择方案描述3理论分析与计算降低纹波的方法DC-DC 变换方法稳压控制方法6电路与程序设计主回路与器件选择其它控制电路与控制程序(若有)6测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果及其完整性测试结果分析3设计报告结构及规范性摘要、报告正文结构、公式、图表的完整性和规范性2总分203．说明（1）该开关稳压电源不得采用成品模块制作。
（2）稳压电源若含其它控制、测量电路都只能由端口供电，不得增加其他辅助电源。
（3）要求电源输出电压精确稳定，或，作品不参与测试。
2016年TI 杯大学生电子设计竞赛题B 题：物品分拣搬送装置1．任务在一个以木条（截面不大于3cm×4cm ，木质本色）围成的100cm×150cm 的A 区域内，散落着边长均为4cm 的正方体。
设计一自动物体搬运系统，能够快速将这些正方体移至指定区域。
2016年TI杯大学生电子设计竞赛A题：降压型直流开关稳压电源1．任务以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件，设计并制作一个降压型直流开关稳压电源。
额定输入直流电压为U IN=16V时，额定输出直流电压为U O=5V，输出电流最大值为I Omax=3A。
测试电路可参考图1。
LR图1 电源测试连接图（负载识别端口名称改为输出控制端口）2．要求（1）额定输入电压下，输出电压偏差：∆U O=5V−U O≤100mV；（10分）（2）额定输入电压下，最大输出电流：I O≥3A；（10分）（3）输出噪声纹波电压峰峰值：U OPP≤50mV(U IN=16V,I O=I Omax)；（10分）（4）I O从满载I Omax变到轻载0.2I Omax时，负载调整率：S i=UO轻载UO满载−1×100%≤5% (U IN=16V)；（10分）（5）U IN变化到17.6V和13.6V，电压调整率：S V=max U O17.6V−U O16V, U O16V−U O13.6VO16V×100%≤0.5%(R L=U O(16V)I Omax)（10分）（6）效率η≥85%（U IN=16V，I O=I Omax）；（15分）（7）具有过流保护功能，动作电流I Oth=3.2±0.1A；（10分）（8）增加1个2端子端口，即输出控制端口，端口可外接电阻R(1kΩ~10kΩ)，参考图1。
电源输出电压U O由下式确定(V)；（10分）U O=R1kΩ（9）尽量减轻电源重量，使电源不含负载R L的重量≤0.2kg。
（15分）分）（103．说明（1）该开关稳压电源不得采用成品模块制作。
（2）稳压电源若含其它控制、测量电路都只能由U IN端口供电，不得增加其他辅助电源。
（3）要求电源输出电压精确稳定，若∆U O>240mV或U OPP>240mV，作品不参与测试。
2016年天津市TI杯大学生电子设计竞赛D题：单相正弦波变频电源1．任务设计并制作一个单相正弦波变频电源，其原理框图如图1所示。
变压器输入电压U1=220V，变频电源输出交流电压UO 为36V，额定负载电流IO为2A，负载为电阻性负载。
图1 单相正弦波变频电源原理框图2．要求（1）输出频率范围为20Hz~100Hz，UO=36±0.1V的单相正弦波交流电。
（15分）（2）输出频率fO=50±0.5Hz，电流IO=2±0.1A时，使输出电压UO=36±0.1V。
（10分）（3）负载电流IO在0.2～2A范围变化时，负载调整率SI≤0.5%。
（15分）（4）负载电流IO=2A，U1在198V～242V范围变化时，电压调整率SU≤0.5%。
（15分）（5）具有过流保护，动作电流IO(th)=2.5±0.1A，保护时自动切断输入交流电源。
（10分）（6）IO=2A，UO=36V时，输出正弦波电压的THD≤2%。
（15分）（7）IO=2A，UO=36V时，变频电源的效率达到90%。
（15分）（8）其他。
（5分）（9）设计报告（20分）3．说明（1）变频电源系统（包括辅助电源）供电仅由变压器输出U2提供。
（2）题中交流参数均为有效值。
SI=UOI2-UOI1⨯100%UOI1（3）本题定义：负载调整率，其中UOI1为IO=0.2A 时的输出电压；UOI2为IO=2.0A 时的输出电压。
SU=UOU2-UOU1⨯100%UOU1（4）本题定义：电压调整率，UOU1为U1=198V时的输出电压；UOU2为U1=242V时的输出电压。
（5）辅助电源可购买电源模块（亦可自制），作为作品的组成部分，测试时，不再另行提供稳压电源。
（6）效率测量时，可采用功率分析仪或电参数测量仪测量，损耗应包括辅助电源损耗，效率η=POP2，P O为变频电源输出功率，P2为变压器输出功率。
摘要：本系统以MKL26单片机为控制核心，采用电阻应变片自制称重传感器，加以液晶显示模块、矩阵按键模块、电源模块组成简易电子秤系统。
电阻应变片式称重传感器以BE350-4AA应变片为敏感元件，采用全桥电路作为转换电路，将电阻应变量转换成电压信号输出，采用差分放大电路对弱电压信号放大，输入到单片机进行A/D转换并显示。
采用4*4矩阵键盘对所称物品单价的输入，并用TFT1.44彩屏显示物品单价、重量及金额。
升降压模块组成稳电压电源电路。
该系统能够数字显示被称物体的重量，称重范围5.00g~500g。
重量小于50g，称重误差小于0.5g；重量在50g及以上，称重误差小于1g；可以设置单价（元/克），可计算物品金额并实现几种物品金额的累加；具有去皮功能，去皮范围不超过100g。
关键字：MKL26，电阻应变片，差分放大，A/D转换，去皮1.系统方案设计与论证本系统主要由控制器、称重传感器和液晶显示模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1方案比较与选择1.1.1主控芯片方案一：采用51系列单片机作为控制器。
51单片机是应用最广泛的8位单片机之一，广泛应用于工业测控系统之中。
它体积小，兼容性强，控制能力强，扩展灵活，使用方便，可以实现简单的控制，价格便宜。
但是运行速度很慢，I/0口的驱动能力弱，功耗比较高，抗干扰能力也不是很强。
方案二：采用MKL26作为控制器。
Kinetis L系列微控制器吸取了ARM Corte 系列微控制器的卓越能效和易用性，而且体现了Kinetis 32位微控制器优质的性能，多元化的外设，广泛的支持和可扩展性。
支持多功率运行模式，支持闪存，内部存储器具有安全保护，模拟外设丰富，具有多位串行接口，稳定性高，操作简单方便。
方案三：采用FPGA作为系统的控制器。
FPGA运行速度快，管脚多,容易实现大规模系统；内部程序并行运行,有处理更复杂功能的能力；有大量软核,可以方便进行二次开发，使用预建的逻辑块和可重新编程布线资源，用户无需再使用电路试验板或烙铁,就能配置这些芯片来实现自定义硬件功能。
2016年TI杯大学生电子设计竞赛C题：自动循迹小车1．任务设计制作一个自动循迹小车。
小车采用一片TI公司LDC1314或LDC1000电感数字转换器作为循迹传感器，在规定的平面跑道自动按顺时针方向循迹前进。
跑道的标识为一根直径0.6~0.9mm的细铁丝，按照图1的示意尺寸，用透明胶带将其贴在跑道上。
图中所有圆弧的半径均为为20cm±2cm。
图1 跑道示意图2．要求（1）在图1小车所在的直线区任意指定一起点（终点），小车依据跑道上设置的铁丝标识，自动绕跑道跑完一圈。
时间不得超过10分钟。
小车运行时必须保持轨迹铁丝位于小车垂直投影之下。
如有越出，每次扣2分。
（40分）（2）实时显示小车行驶的距离和运行时间。
（10分）（3）在任意直线段铁丝上放置4个直径约19mm的镀镍钢芯硬币（第五套人民币的1角硬币），硬币边缘紧贴铁丝，如图1所示。
小车路过硬币时能够发现并发出声音提示。
（20分）（4）尽量减少小车绕跑道跑完一圈运行时间。
（25分）（5）其他。
（ 5分）（6）设计报告（20分）3．说明（1）自动循迹小车允许用玩具车改装。
小车用自带电池供电运行，不能使用外接电源。
小车的尺寸为其在地面的投影不超过A4纸大小。
小车自动运行后，不得有任何人工干预小车运动的行为，如遥控等。
（2）电感传感器除了使用TI公司配发的LDC1314芯片外，也可使用LDC1000芯片或模块，数量也仅限一只。
不得使用任何其他类型的传感器用于循迹。
（3）跑道除指定的铁丝外，不得另外增加任何标记。
跑道附近不应有其他额外金属物体。
2016年TI杯大学生电子设计竞赛G题：简易电子秤摘要根据本题目要求，自行设计应变片与铁质悬臂梁结构，使用仪表放大器电路实现对应变片的电阻变化信号进行差分信号放大，本作品使用STM32单片机作为中心控制单元，通过内部AD进行采集质量信息，配以3.2寸触摸电阻屏控制，以及WT588D作为扩展的语音播报，实现相关功能。
本电子称不但计量准确、快速方便，除了实现自动称重、计价功能、精度高外，还可实现去皮、自动计算，数字显示，语音播报，显示实时温度等。
关键字：电子秤；STM32；应变片；仪表放大器；电阻触摸屏；WT588D。
G题：简易电子秤一、系统方案本系统主要由单片机控制模块、屏幕显示模块、仪表放大模块、放大器模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1、控制器选用单片机比较方案一：采用51系列单片机传统的51单片机为8位机，价格便宜，控制简单，但是运算速度慢，片内资源少，存储容量小，难以存储大体积的程序和实现快速精准的反应控制。
并且受时钟限制，计时精度不高，外围电路也增加了系统的不可靠性。
方案二：采用STM32F103系列单片机STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。
STM32集成外设有较为强大的功能，可扩展性强。
通过比较，我们选择方案二，采用STM32F103系列单片机为主控处理器。
2、显示方案选择方案一：采用LCD1602作为显示屏LCD1602是工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。
是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。
使用与学习方便，但是可扩展能力弱。
方案二：采用3.2寸彩色电阻式触摸屏彩色显示，320*480分辨率，有较高的扩展性，可以用它实现键盘，显示等多种功能，功能强大，可自制UI进行使用。
综合以上两种方案，选择方案二，采用3.2寸彩色电阻式触摸屏作为显示方案。
3、仪表放大器的论证与选择方案一：使用3片op07制作仪表放大器电路Op07是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。
2016年TI杯大学生电子设计竞赛A题：降压型直流开关稳压电源1．任务以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件，设计并制作一个降压型直流开关稳压电源。
额定输入直流电压为U IN=16V时，额定输出直流电压为U O=5V，输出电流最大值为I Omax=3A。
测试电路可参考图1。
LR图1 电源测试连接图2．要求（1）额定输入电压下，输出电压偏差：|∆U O|=|5V−U O|≤100mV；（10分）（2）额定输入电压下，最大输出电流：I O≥3A；（10分）（3）输出噪声纹波电压峰峰值：U OPP≤50mV(U IN=16V,I O=I Omax)；（10分）（4）I O从满载I Omax变到轻载0.2I Omax时，负载调整率：S i=|UO轻载UO满载−1|×100%≤5% (U IN=16V)；（10分）（5）U IN变化到17.6V和13.6V，电压调整率：S V=max (|U O17.6V−U O16V|,|U O16V−U O13.6V|)U O16V×100%≤0.5% (R L=U O16VI Omax)（10分）（6）效率η≥85%（U IN=16V，I O=I Omax）；（15分）（7）具有过流保护功能，动作电流I Oth=3.2±0.1A；（10分）（8）电源具有负载识别功能。
增加1个2端子端口，端口可外接电阻R(1kΩ-10kΩ)作为负载识别端口，参考图1。
电源根据通过测量端口识别电阻R的阻值，确定输出电(V)；（10分）压，U O=R1kΩ（9）尽量减轻电源重量，使电源不含负载R L的重量≤0.2kg。
（15分）分）（103．说明（1）该开关稳压电源不得采用成品模块制作。
（2）稳压电源若含其它控制、测量电路都只能由U IN端口供电，不得增加其他辅助电源。
（3）要求电源输出电压精确稳定，|∆U O|>240mV或U OPP>240mV，作品不参与测试。
2016年TI杯大学生电子设计竞赛A题：降压型直流开关稳压电源【本科组】2016年7月27日星期三摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用,人们对其需求量日益增长,并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。
开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。
本系统是以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件设计而成的一个降压型直流开关稳压电源。
该系统能实现16V到5V直流电压的转换，输出电流范围是0~3A，且电源有识别负载的功能。
本系统具有调整速度快，精度高，电压调整率低，负载调整率低，效率高，体积小，重量轻，输出纹波小等优点。
关键词：LM5117；CSD18532KCS；稳压电源；负载识别。
一、方案论证本系统主要由DC-DC变换电路模块、控制模块、过电流保护模块、负载识别模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1电源变换电路方案论证通过分析题目任务与要求，将输入16V的直流电转换为稳定的5V直流电源，即实现直流-直流电压的变换。
方案一：间接直流变流电路：直流经过逆变电路之后成为交流再经变压器后整流滤波得到所要求的直流电源。
该方案可以实现输入与输出的隔离，适用于输入电压与输出电压之比远小于或大于1 的情况，但由于采用多次变换，电路中的损耗大，效率低，而且结构较为复杂。
方案二：直接直流变流电路，Buck变换器：也称降压式变换器。
电路图如图1-1∗E,所示。
开关的通断受外部PWM信号控制，输出电压与输入电压的关系为Uo=TonT通过改变占空比可以相应实现输出电压的变化，该电路采用直接直流变流的方式实现降压，电路结构较为简单，损耗较小，效率较高。
综合比较，我们选择方案二。
1.2稳压控制方法的方案选择方案一：采用单片机产生PWM波,控制开关的导通与截止。
根据A/D后的反馈电压程控改变占空比，使输出电压稳定在设定值。
2016年全国大学生电子设计竞赛脉冲信号参数测量仪（E题）【本科组】参赛学校：山东工商学院参赛队员：陈阳李新太张慧丽参赛编号：028E212016年7月28日1 / 13摘要由于现在时代的快速发展，越来越多的科技品用在日常生活中，满足了我们的需求，方便了我们的生产。
所以本文论述了脉冲信号参数测量仪的设计思路和过程.本设计是基于单片机STM mini 32的信号发生器及各种芯片和各个程序来设计和实现。
信号发生器基于芯片LM 311，TLV3501及外围电路设计的通过控制定时器中的捕获和分频电路可以改变频率。
对于占空比，是通过两个定时器，一个测频率周期，另一个测输入捕获。
对于幅度测量，只需求出峰值电路即可。
对于上升时间的测量，通过高速比较器来获得，最后我们用芯片AD9850又制作了一个矩形脉冲信号发生器。
本实验在误差允许的范围内具有可行性。
关键字：STM mini 32、LM311、TLV3501 ，AD9850。
AbstractThis article discusses the measuring instrument of pulse signal parameters designed idea and process. This design is based on single chip microcomputer STM mini 32 signal generator and frequency and amplitude measurement instrument design and implementation. Signal generator bases on chips and peripheral circuit design by controlling the timer in the capture and frequency division circuit can change the frequency. For duty ratio, it is through the two timers, a frequency measurement period, input capture another test. Circuit for amplitude measurement, which only needs a peak. For measuring rise time, getting through the high-speed comparator.Keywords: STM mini 32、LM311、TLV3501 ，AD9850。
目录一、方案论证 (1)1.1方案比较与选择 (1)1.2方案描述 (2)二、理论分析与计算 (2)2.1相关参数设计 (3)三、电路与程序设计 (3)3.1系统组成与原理框图 (4)3.2各部分的电路图 (4)3.3系统软件与流程图 (5)四、测试方案与测试结果 (5)4.1测试使用的仪器 (5)4.2测试结果记录 (5)4.3测试结果的分析 (6)五、总结与体会 (7)六、参考文献 (7)七、附录 (8)一、方案论证1.方案比较与选择方案一：频率的测量采用功能较强、兼容性较好、性价比高的STMmini32单片机，通过定时1s检测外部中断发生的次数求出频率，对于占空比的测量采用单片机对脉冲上升沿与下降沿的捕捉，通过定时器的定时分别测量出电平值和脉冲周期，通过计算得到占空比值。
对于幅度的测量采用LM311和LF398将信号经峰值保持电路整流成与原信号幅值相等的直流电信号再进行测量，用单片机采集由ad转换器转换得到的电压信号，在进行运算，显示。
可以实现对峰值的准确测量，能满足设计要求。
这种方案采用单片机技术，使得其具有智能化的优点，简化了硬件电路，提高了测量精度，同时也能用软件对测量误差进行补偿，这给调试维护及功能的扩展带来了极大的方便。
此方案很理想，可以满足设计要求。
方案二：对于频率的测量此方案对输入信号做分频整形后，再与1s的脉宽的信号共同输入与门，其输出作为计数脉冲，由计数器计数然后锁存译码输出到数码管显示。
该方案硬件结构简单，但工作速度低、精度差不能满足设计要求，所以此方案不理想.对于占空比的侧量采用锁相环电路与100进制加法计数电路，将输入信号100倍频，通过计数器测量待测信号在高电平态的倍频的脉冲个数，该方案操作较为复杂，容易产生误差对于幅度的测量采用取样法，设在时间间隔t内对待测的信号进行取样1次，设在时间T内对信号进行了N次取样，然后经单片机及相关软件处理数据并比较大小，取最大得值即是是所测峰值，此方案在低频段精度较高，但在高频段，取样的时间间隔不能满足高频率的要求，所测结果误差较大，方案不理想。
综合以上分析，本设计拟采用方案一予以实现。
2.系统描述此实验的用到的主要的电路图有高速比较器、峰值保持和四分频电路，下面主要介绍他们的用途和基本原理。
高速比较器：TLV350x系列推挽输出比较器, 有来自快速延迟时间为4.5ns传播延迟和操作+ 2.7V至+5.5V，由于超出摆幅输入共模范围使其非常适合低电压应用的理想选择。
轨对轨输出可直接驱动CMOS或TTL逻辑。
峰值电路：由单机片上的引脚发出“0”信号，使LF398的采样保持控制交给比较器LM311完成，这是LM311与LF398构成峰值保持电路，当输入信号V in处于上升期（或此刻V in大于原LF398所保持的最大值V out）时，比较器的同向端电压高于反向端，LOGIC上会得到高电频，使电路的输出跟踪输入，即V out=V in。
四分频电路：分频就是用同一个时钟信号通过一定的电路结构转变成不同频率的时钟信号。
四分频就是通过有分频作用的电路结构，在时钟每触发4个周期时，电路输出1个周期信号。
二、理论描述2.1.系统相关参数设计用正弦波发生器产生正弦波信号，然后用过零比较器产生方波，再经过积分电路产生三角波，其电路框图如下图所示频率设计图2-1正弦波：直流电源就是震荡能源，在电路中存在噪声当w=w0=1/RC这一频率成分经过放大。
通过选频网络最后输出正弦波振荡频率。
一般采用改变电容C 作频率量程切换（粗调），而调节R作量程内的频率细调。
方波：V T1=V REF+V OHV T2=V REF+V OL本电路中V REF=0，所以V T1=V OHV T2=V OL令初始时间t=0,两个时刻t1,t2。
假设t=0时，Vi<VOL ，输出V0,当Vi<VOL时保持V0不变。
当t=t1, Vi>VOH，输出从V0变为-V0，之后Vi在大于V内变化时，保持-V0不变。
当t=t2时，Vi< VOL，输出又从-V0变为V0。
之后不断的重复，形成方波。
图2-2三、电路与程序设计3.1系统组成与原理框图输入被测信号的范围是2MHZ~10MHZ，信号需经512分频才能测量。
端口Input2可输入被测信号的范围50KHZ~2MHZ，信号需经16分频才能测量。
端口Input3可输入被测信号的范围是2HZ~50KHZ。
图3-1（频率的步骤图）电路图：（四分频）通过定时1s检测外部中断发生的次数求出频率，分频就是用同一个时钟信号通过一定的电路结构转变成不同频率的时钟信号。
以下如图所述：图3-2(其中一部分四分频的电路图)图3-3（四分频的电路图）3.2系统软件流程图:图3-5（系统流程图）通过定时1s检测外部中断发生的次数求出频率，占空比的侧量采用单片机对脉冲上升沿与下降沿的捕捉，通过定时器的定时分别测量出电平值和脉冲周期，通过计算得到占空比值，采用LM311和LF398将信号经峰值保持电路整流成与原信号幅值相等的直流电信号再进行测量，用单片机采集由ad转换器转换得到的电压信号，在进行运算，显示。
四、测试方案与测试结果4.1.测试使用的仪器（示波器）1.任意发生器2012-12-032.示波器型号TFG6930 型号GDS-1102A-U4.2.测试结果与记录如表4-2表4-2（各参数的数据）4.3.测试结果的完整性与分析电子计数器测频法主要是将被测频率信号加到计数器的计数输入端，然后让计数器在标准时间Ts1内进行计数，所得的计数值N1。
与被测信号的频率fx1的关系如下：而电子计数器测周法则是将标准频率信号fs2送到计数器的计数输入端，而让被测频率信号fx2控制计数器的计数时间，所得的计数值N2与fx2的关系如下：事实上，无论用哪种方法进行频率测量，其主要误差源都是由于计数器只能进行整数计数而引起的±1误差：可见，在同样的Ts下，测频法fx1的低频端，误差远大于高频端，而测周法在fx2的高频端，其误差远大于低频端如进行n次重复测量然后取平均，则±1误差会减小n倍。
如给定±1误差ε，则要求ε≤ε0ο对测频法要fx1≥ 对测周法则要求fx2≤ε0fs2ο因此，对一给定频率信号fs进行测量时，用测频法fs1越低越好，用测周法则fs2越高越好2.STMmini32单片机的测频范围和测频时间STMmini32单片机的定时器／计数器接口，在特定晶振频率fc=12 MHz时，可输人信号的频率上限是fx≤fc／24=500 kHz。
如用测频法，则频率的上限取决于STMmini32，故测频法的测量范围是：即：fx1≤500 kHz。
用测频法测频时，定时器／计数器的计数时间间隔可由STMmini32的另外一个定时器／计数器完成，外接100分频器的情况下，fx1的频率范围可扩展到50MHz 用测周法设计时，其频率的下限取决STMmini32计数器的极限。
考虑到STMmini32内部为16位，加上TF标志位，计数范围为217，因此其最大计数时间为秒。
而如果采用半周期测量，则测频范围是：在测周法中，标准频率信号fs2由STMmini32的内部定时结构产生，f s2恒为fc／12，因此，在给定ε0为0．0 1时，fx2既有一定的上限频率，也有一定的下限频率。
即：并由此可见得出：4Hz≤fx1≤10 kHz理论上可以达到无穷大，即fs1可以达到无穷低，因此，fx1可达到无穷小，因此，可以认为测频法的测频范围只有上限频率，没有下限频率。
而再这样，两个频率范围相叠加即可得到该频率计的测频范围;4 Hz≤fx1≤50 MHz。
精度可以达到1Hz。
从以上分析可以看出，测频法测量的频率覆盖范围较宽，且在高频端的测量精度较高，而在低频段的测量精度较低，同时测量时间较长。
测周法测量的频率覆盖范围较窄，在高频段的测量精度较低，在低频段的测量精度较高，测量时间短。
由于我们的实验能力有限，有些数据还不是特别的精确，所以我们还会继续学习。
