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湖南人文科技学院本科生毕业设计档案材料题目（中文）：基于单片机的数字频率计的设计学生姓名：龙小丽学号08417204系部：物理与信息工程系专业年级：电子信息科学与技术2008级指导教师：唐贤健辅导教师：谢莉湖南人文科技学院教务处制一、毕业设计开题报告书（一）选题的根据：1）本选题的理论、实际意义2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解在电子技术中，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非常重要。
数字频率计是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器，它的基本功能是测量正弦信号、方波信号、尖脉冲信号以及其他各种单位时间内变化的物理量，因此它的用途十分广泛。
在传统的生产制造业中，频率计被广泛的应用在生产测试。
用户通过使用频率计能够迅速的发现有故障的晶振产品，确保产品质量。
在计量实验室中，频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准。
在无线通讯测试中，频率计既可以被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准，还可以被用来对无线电台的调频信号和频率调制信号进行分析。
本论文主要研究如何用单片机来设计数字频率计。
因为在电子技术中，频率的测量十分重要，这就要求频率计要不断的提高其测量的精度和速度。
在科技以日新月异的速度向前发展，经济全球一体化的社会中，简洁、高效、经济成为人们办事的一大宗旨。
在电子技术中这一点表现的尤为突出，人们在设计电路时, 都趋向于用尽可能少的硬件来实现, 并且尽力把以前由硬件实现的功能部分, 通过软件来解决。
因为软件实现比硬件实现具有易修改的优点, 如简单地修改几行源代码就比在印制电路板上改变几条连线要容易得多, 故基于微处理器的电路往往比传统的电路设计具有更大的灵活性。
单片机就属于这一类设计电路，单片机因其功能独特和廉价已在全球有数千种成功的范例, 在国内也开发出了充电器、空调控制器、电子定时器、汽车防盗器、卫星接收机以及各种智能仪表等实用产品。
频率计设计开题报告频率计设计开题报告一、研究背景频率计是一种用于测量信号频率的仪器，广泛应用于电子、通信、无线电等领域。
目前市场上存在各种类型的频率计，但在某些特定应用场景下，仍存在一些问题，如精度不高、测量范围有限等。
因此，本次研究旨在设计一种新型的频率计，以提高测量精度和拓展测量范围。
二、研究目标本次研究的主要目标是设计一种基于数字信号处理技术的高精度频率计。
具体目标包括：1. 提高频率计的测量精度，使其能够满足更高精度要求的应用场景；2. 拓展频率计的测量范围，使其能够适应更广泛的频率范围；3. 优化频率计的性能指标，如响应速度、稳定性等。
三、研究内容本次研究的主要内容包括以下几个方面：1. 频率计原理研究：对现有频率计的工作原理进行深入研究，分析其优缺点，为设计新型频率计提供理论基础；2. 数字信号处理算法研究：探索适用于频率计的数字信号处理算法，提高测量精度和响应速度；3. 电路设计与优化：设计新型频率计的硬件电路，优化电路结构和参数，提高稳定性和抗干扰能力；4. 系统集成与测试：将数字信号处理算法和电路设计相结合，进行系统集成，并进行实验测试，验证设计的可行性和性能指标。
四、研究方法本次研究将采用以下研究方法：1. 文献综述：对相关领域的文献进行综述，了解现有频率计的研究进展和存在的问题；2. 理论分析：对频率计的原理进行深入分析，探索提高测量精度和拓展测量范围的方法；3. 数字信号处理算法的仿真与验证：使用MATLAB等工具进行数字信号处理算法的仿真和验证，评估其性能；4. 电路设计与优化：使用EDA工具进行电路设计和优化，提高电路的性能指标；5. 系统集成与测试：将数字信号处理算法和电路设计相结合，进行系统集成，并进行实验测试，验证设计的可行性和性能指标。
五、研究意义本次研究的意义主要体现在以下几个方面：1. 提高测量精度：设计一种高精度的频率计，满足更高精度要求的应用场景，提高测量精度；2. 拓展测量范围：设计一种能够适应更广泛频率范围的频率计，满足不同应用场景的需求；3. 推动技术发展：通过研究新型频率计的设计，推动相关领域的技术发展，为电子、通信、无线电等领域的应用提供更好的测量工具。
单片机数字频率计开题报告1. 研究背景在电子领域，频率是一个非常重要的参数。
频率计是一种测量电子信号频率的仪器，广泛应用于通信、电力、无线电以及科学研究等领域。
传统的频率计通常由模拟电路实现，但随着单片机技术的发展，数字频率计逐渐成为主流。
2. 研究目的本文旨在设计并实现一个基于单片机的数字频率计，能够精确测量输入信号的频率，并通过显示器输出结果。
该频率计将有助于提高测量精度、简化操作流程，并具备一定的自动化能力。
3. 研究内容3.1 单片机选择考虑到频率计需要高精度的计数能力，本项目选用Atmel公司的AVR系列单片机作为控制核心。
根据需求分析，选择ATmega328P作为单片机主控芯片。
3.2 信号输入频率计的输入信号需要进行电平转换和滤波处理，以确保测量的准确性和稳定性。
本项目将使用信号调理电路对输入信号进行初步处理，并采用低通滤波器滤除杂散信号。
3.3 计数算法本项目将采用计数器算法来测量输入信号的频率。
通过使用单片机的计数功能，可以实时计数输入信号的周期数，并通过算法将其转化为频率值。
3.4 显示输出为了直观地显示测量结果，本项目将使用液晶显示器作为输出设备。
单片机将通过串行通信协议将测量结果发送给液晶显示器，以实现结果的实时显示。
4. 技术路线4.1 硬件设计根据项目需求和选择的单片机，设计输入信号调理电路和低通滤波器，以及液晶显示电路。
4.2 软件设计编写单片机的控制程序，实现输入信号的读取和处理、计数算法的运算以及输出结果的显示控制。
4.3 系统集成将硬件和软件进行集成测试，验证系统的可行性和稳定性。
5. 预期成果本项目预期能够设计并实现一个基于单片机的数字频率计，具有以下特点和性能：•高测量精度：能够精确测量输入信号的频率，误差控制在可接受范围内。
•简化操作流程：通过单片机控制，实现自动化测量，简化用户的操作流程。
•易扩展性：系统具备一定的扩展性，可以根据实际需求进行功能升级。
《数字频率计》技术报告一、问题的提出在传统的电子测量仪器中，示波器在进行频率测量时测量精度较低，误差较大。
频谱仪可以准确的测量频率并显示被测信号的频谱，但测量速度较慢，无法实时快速地跟踪捕捉到被测信号频率的变化。
而频率计则能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化。
在传统的生产制造企业中，频率计被广泛的应用在生产测试中。
频率计能够快速的捕捉到晶体振荡器输出频率的变化，用户通过使用频率计能够迅速的发现有故障的晶振产品，确保产品质量。
在计量实验室中，频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准。
在无线通讯测试中，频率计既可以被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准，还可以被用来对无线电台的跳频信号和频率调制信号进行分析。
数字频率计是一种用数字显示的频率测量仪表，它不仅可以测量正弦信号、方波信号和尖脉冲信号的频率，而且还能对其他多种物理量的变化频率进行测量，诸如机械振动次数，物体转动速度，明暗变化的闪光次数，单位时间里经过传送带的产品数量等等，这些物理量的变化情况可以由有关传感器先转变成周期变化的信号，然后用数字频率计测量单位时间内变化次数，再用数码显示出来。
二、解决技术问题及指标要求1、技术指标被测信号：正弦波、方波或其他连续信号；采样时间：1秒（0.1秒、10秒）；显示时间：1秒（2秒、3秒．．．．．．）；LED显示；灵敏度：100mV；测量误差：±1Hz。
数字频率计是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。
其最基本的工作原理为：当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时，则被测信号的频率f=N/T。
一般T=1s，所以应要求定时器尽量输出为1s的稳定脉冲。
2、设计要求可靠性：系统准确可靠。
稳定性：灵敏度不受环境影响。
经济性：成本低。
重复性：尽量减少电路的调试点。
低功耗：功率小，持续时间长。
三、方案可行性分析（方案结构框图）率，而且还可以测量它们的周期。
经过改装，可以测量脉冲宽度，做成数字式脉宽测量仪；可以测量电容做成数字式电容测量仪；在电路中增加传感器，还可以做成数字脉搏仪、计价器等。
商洛学院本科毕业设计（论文）开题报告题目基于VHDL数字频率计的设计学院名称物理与电子信息工程系专业班级电子信息工程10级2班学生姓名吕超学号指导教师刘萌填表时间： 2014 年 3 月 10日填表说明1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。
3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。
4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。
5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。
设计（论文）基于VHDL数字频率计的设计题目设计（论文）类型（划“√”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它√一、本课题的研究目的和意义数字频率计是电子设计、仪器仪表、资源勘测、计算机、通讯设备、音频视频等应用领域不可缺少的测量仪器, 被广泛应用于航天、电子、测控等领域。
在数字电路中，频率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成。
在计算机及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用；在CMOS电路系列产品中，频率计是用量最大、品种最多的产品。
许多物理量的测量, 如振动、转速等的测量都涉及到或可以转化为频率的测量，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。
传统的数字频率计一般是由分离元件搭接而成，用到的器件较多，连线比较复杂，而且会产生比较大的延时，造成测量误差大、可靠性差。
后来随着单片机的大规模的应用, 出现了不少用单片机控制的频率测量系统。
相对于以前用分离元件搭接起来的频率测量系统, 单片机控制的频率测量系统在频率测量范围、频率测量精度和频率测量速度上都有了很大的提高。
但由于单片机工作频率的限制、单片机内部计数器位数的限制等因素, 由单片机控制的频率测量系统无法在频率测量范围、频率测量精度和频率测量速度上取得重大突破。
开题报告通信工程数字频率计设计一、课题研究意义及现状频率计又称频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器，频率测量的原理归结成一句话就是：单位时间内对被测信号进行计数。
在传统的电子测量仪器中，频率计的应用范围越来越广，它不仅可以测量普通的如正弦波信号的频率，在教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等领域也都有广泛的应用。
示波器虽然可以对信号进行频率测量，但缺点是精度较低，误差较大。
频谱仪虽然有也准确的测量频率和显示被测信号的频谱的优点，但它的测量速度比较慢，比较耗时间，也不能实时精确的捕捉到被测信号频率的变化情况。
但频率计却能够快速精确的捕捉到被测信号频率的变化，所以，频率计在各个重要的领域中被普遍使用到。
例如：在传统的生产制造企业中，频率计被广泛的应用在生产线的生产测试中。
当生产线中有故障的晶振产品时，频率计就可以快速准确的定位到发生故障的那件晶振产品，生产人员就可以及时的采取措施，以确保产品的质量保证。
在计量实验室中，频率计也可以对各种电子测量设备等产品的本地振荡器进行校准。
在无线通讯测试中，就可以用频率计对无线通讯基站的主时钟进行校准，还可以对无线电台的跳频信号和频率调制信号进行分析。
虽然目前使用的频率计产品很多，但基本上都是采用专用技术芯片（如ICM7240等）和数字逻辑电路组成，由于这些芯片本身的工作频率不高（如ICM7240仅有15MHZ左右），从而限制了产品工作频率的提高，远不能达到在一些特殊场合需要测量很高频率的要求，而且测量精度也收到芯片本身的极大限制。
随着社会的进步、科技的发展，频率计所测量的频率范围极影越来越大，精度也越来越高，但最重要的是如今的频率计已不仅仅是简单的用来测量频率和一些具有周期特性的频率：经过改装，做成数字式脉宽测量仪，就可以测量脉冲宽度；也可以经过改装后做成可以测量电容的数字式电容测量仪；还可以在电路中增加传感器，使之可以测量长度、重量、压力、温度等非电量的测量。
毕业设计〔论文〕材料之二〔2〕毕业设计(论文)开题报告题目：基于FPGA的数字频率计的设计开题报告内容与要求一、毕业设计〔论文〕内容及研究意义〔价值〕数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生成领域不可缺少的测量仪器，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。
在数字电路中，频率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成。
在计算机，被广泛应用于航天、电子、测控等领域。
实际的硬件设计用到的器件较多，连线比拟复杂，而且会产生比拟大的延时，造成测量误差大、可靠性差。
随着可编程逻辑器件的广泛应用，以EDA 工具作为开发平台，运用VHDL 语言，将使整个系统大大简化，从而提高整体的性能和可靠性。
本设计中包含由测频控制信号发生器模块、锁存器和译码显示模块，提出了采用VHDL语言设计一个复杂的电路系统, 运用自顶向下的设计思想, 将系统按功能逐层分割的层次化设计方法进展设计。
在顶层对内部各功能块的连接关系和对外的接口关系进展了描述, 而功能块的逻辑功能和具体实现形式那么由下一层模块来描述，各功能模块采用VHDL 语言描述。
二、毕业设计〔论文〕研究现状和开展趋势〔文献综述〕在电子技术中，频率是最根本的参数之一，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。
本文阐述了用VHDL语言设计了一个简单的数字频率计的过程。
而FPGA是英文Field Programmable Gate Arry的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的根底上进一步开展的产物。
数字频率计开题报告篇一：开题报告数字频率计杭州电子科技大学毕业设计（论文）开题报告题目学院专业姓名班级学号指导教师数字频率计的设计与实现通信工程学院通信工程孔冬滨易志强一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义(一)课题的意义在电子技术中，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。
近年来,在现代电子系统设计领域中,电子设计自动化已成为重要的设计手段。
简单的搭建电路已经不适应大规模电路设计要求。
EDA的可编写程序设计硬件电路设计，可重复下载的优势非常明显。
这样做既可节省时间又能避免不必要的资源浪费。
数字频率计的设计,其功能是实现信号的频率、周期、占空比以及脉宽等指标的测量，在电子测量、航海、探测、军事等众多领域的应用范围广泛。
数字频率计是数字电路中的一个典型应用，实际的硬件设计用到的器件较多，连线比较复杂，而且会产生比较大的延时，造成测量误差、可靠性差。
而采用FPGA现场可编程门阵列为控制核心，通过硬件描述语言VHDL编程，在Quartus II仿真平台上编译、仿真、调试，并下载到FPGA芯片上，通过严格的测试后，能够较准确地测量方波、正弦波、三角波、矩齿波等各种常用的信号的频率，而且还能对其他多种物理量进行测量，并且将使整个系统大大简化，提高了系统的整体性能和可靠性。
本课题采用的是等精度数字频率计，在一片FPGA开发板里实现了数字频率计的绝大部分功能，它的集成度远远超过了以往的数字频率计。
又由于数字频率计最初的实现形式是用硬件描述语言写成的程序，具有通用性和可重用性。
所以在外在的条件(如基准频率的提高，基准频率精度的提高)的允许下，只需对源程序作很小的改动，就可以使数字频率计的精度提高几个数量级。
同时对于频率精度要求不高的场合，可以修改源程序，使之可以用较小的器件实现，从而降低系统的整体造价。
(二)国内外现状及发展趋势我国在这个领域的发展是极其迅速，现在的技术实际已是多年来见证。
本科学生毕业设计(论文)
开题报告
系（分院）：**************
课题名称：数字频率计的设计
专业：电子信息工程
班级：电信*******
学生姓名：************
指导教师：李宇春
日期：2012年12月23日
一、毕业设计（论文）选题的目的和意义：
1：毕业设计（论文）题目名称；数字频率计的设计
2：毕业设计（论文）有关的研究方向的历史、现状和发展情况分析
数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器，是电子系统的心脏，是决定电子系统性能的关键设备，随着现代通信、卫星、雷达和电子对抗等系统的发展对数字频率计提出了越来越高的要求。
数字频率计的主要实现方法有直接式、锁相式、直接数字式三种。
直接式的优点是速度快、相位噪声低，但结构复杂、杂散多，一般只应用在地面雷达中。
锁相式的优点是相位同步自动控制，制作频率高，功耗低，容易实现系列化、小型化、模块化和工程化。
直接数字式的优点电路稳定、精度高、容易实现系列化、小型化、模块化和工程化。
随着单片锁相式数字频率计的发展，锁相式和数字式容易实现系列化、小型化、模块化和工程化，性能也越来越好，已逐步成为两种最为典型，用处最为广泛的数字频率计。
数字频率计可用纯硬件实现法（可选的器件有通用的SSI/MSI/LSI集成电路、专用集成电路、可编程逻辑器件等）；也可用纯软件实现法（可选的平台有PC机、单片机、 DSP器件等）；一般考虑用软硬件相结合的实现法，但是实现的频率精度可能没有纯硬件实现的精确高，所以考虑用纯硬件来实现。
3：前人在本选题研究领域中的工作成果简述
基于VHDL语言设计数字频率计：数字频率计是数字电路中的一个典型应用，随着复杂可编程逻辑器件（CPLD）的广泛应用，以EDA工具作为开发手段，运用VHDL语言。
将使整个系统大大简化。
提高整体的性能和可靠性。
用VHDL在CPLD 器件上实现一种8 b数字频率计测频系统，能够用十进制数码显示被测信号的频率，不仅能够测量正弦波、方波和三角波等信号的频率，而且还能对其他多种物理量进行测量。
具有体积小、可靠性高、功耗低的特点。
基于高速串行BCD码除法的数字频率计：采用VDHL编程设计实现的数字频率计，除被测信号的整形部分、键输入部分和数码显示部分以外，其余全部在一片FPGA 芯片上实现，整个系统非常精简，而且具有灵活的现场可更改性。
在不更改硬件电路的基础上，对系统进行各种改进还可以进一步提高系统的性能。
该数字频率计具有高速、精确、可靠、抗干扰性强和现场可编程等优点。
4：本毕业设计（论文）研究的主要内容和重点
数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器，
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。
在现代通信设备测量系统中，不但要求电路产生频率准确的和稳定度高的信号，而且能方便的改变频率。
石英晶体振荡起虽有很高的频率准确度和稳定度，但其频率只能在很窄的范围内进行微调。
采用多谐振荡器电路中接入石英晶体，组成石英晶体多谐振荡器。
本课题采用数字电路来制作一个1HZ—1MHZ的数字频率计，并将所需得到的频率通过数码管显示出来。
数字频率计主要由四部分组成：时基电路、闸门电路、逻辑控制电路以及可控制的计数、译码、显示电路。
放大整型电路：对被测信号进行预处理。
闸门电路：由556构成一个秒信号，攫取单位时间内进入计数器的脉冲个数。
时基信号：产生一个秒信号。
计数器译吗码电路：计数译码集成在一块芯片上，计单位时间内脉冲个数，把十进制计数器计数结果译成BCD码。
显示：把BCD码译码在数码管显示出来。
在本课题重点是产生一个秒信号。
二、研究方案
1：技术方案（技术路线，技术措施）
本课题是数字频率计，主要由放大整形电路，时基电路，逻辑控制电路，计数器/译码显示电路组成。
实现对被测信号的频率测量。
由于测量信号的幅度范围是0.2-5V。
而计数器的输入信号的条件是TTL电平，所以在输入计数器之前必须对输入信号进行幅度调整，待测信号fs经过隔直电容C1后进入下一级放大电路，在经过放大三极管Q1后使输入信号达到CMOS电路可以检测出高电平的幅度。
考虑到可以有测量误差范围。
即Δƒx/ƒx≤±2×10-3 从最大的频率1000000HZ可知它的误差可以是1000000×2×10-3 =2×103 =2000HZ。
从降低显示电路的复杂性和成本考虑。
我们可以采用6位的显示办法。
在整个设计过程中，围绕所选的这个设计项目，从开始定项目起，努力查找资料：
检索模电、数电及单片机教材和其它一些相关文献，网上搜索芯片功能，写设计任务书，从市场营销、视觉传达等角度拟定设计方案，到最终提出改善方案并完成最后的项目设计。
2：实施方案所需的条件（技术条件，试验条件）
技术条件：完成本课题所需的技术条件，怎样产生一个秒信号、计数器开计时和停止计时信号和显示控制信号。
试验条件：示波器、音频信号发生器、逻辑笔、万用表、数字集成电路测试仪、直流稳压电源。
3：完成本设计需要解决主要问题和技术关键
测量精度的绝对误差的实现Δƒx/ƒx≤±2×10-3
在1Hz～1MHz范围内及测试误差≤0.1%的条件下，进行小信号（测量电压<0.7V）的测量实现。
被测信号频率比较大时测量难度比大。
4：预期能达到的目标
（1）频率测量范围：1Hz～10kHz，10k Hz～100kHz，100k Hz～1MHz
（2）频率准确度：Δƒx/ƒx≤±2×10-2；
（3）被测信号幅度：V xm＝（0.2～5）V
四、工作进度及时间安排
学时分配：
1、开题论证阶段，（2周2月20日—3月5日）。
2、分析、研究、设计、实施阶段、论文的编写，（9周3月6日—5月7日）。
其中：4月2日前完成需求分析，并提交需求分析报告；
5月7日前完成主要研究工作和撰写毕业论文初稿；
3、初审、打印、评阅阶段。
（3周5月8日—5月28日）。
其中：5月8日—5月21日，指导教师进行论文电子文档审阅（至少审三稿）；
5月22日—5月28日，论文打印、装订，实习提交资料装袋；
6月3日—6月6日，指导教师审阅毕业设计（论文，提交资料）；
6月7日—6月9日，评阅教师评阅毕业设计（论文，提交资料）；
4、答辩、总结阶段（2周6月10日—6月18日）。
其中：6月10日—6月11日，毕业答辩；
6月12日—6月18日，答辩小组评定成绩，写评语并上报系答辩委员会；
6月19日—6月25日，系答辩委员会审核成绩和评语，毕业实习总结。
五、预期成果
实现在误差允许的范围内进行频率测量；实现在（0.2～5）V信号下进行频率测
量
参考文献
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