沈阳航空工业学院课程设计(说明书)周期测量电路的设计班级 / 学号 84010101学生姓名王冉指导教师张晓新一、概述要求设计一个周期测量电路，要求计数器的最大值为200，时钟电路的周期为1ms ，测量结果用LED 数码管显示。
测量周期的基本思路是，若已知时钟信号周期为t ，在被测信号的一个周期T 里，记录时钟信号的个数n ，则被测信号的周期为T = nt 。
如图1所示。
由于要求计数器的最大值为200，时钟电路的周期为1ms ，所以测量范围是1ms~200ms 。
为了扩大测量范围，可以为电路设置几个档位。
图1 测量周期的基本思路二、方案论证该电路由脉冲整形电路、时钟产生电路、计数器、分频器和显示电路组成，其原理框图如图2所示。
图2 周期测量电路的原理框图时钟产生电路可以产生一个周期为1ms 的方波。
将这个波送入分频器可以将时钟信号的周期放大，这样就可以扩大周期测量范围。
脉冲整形电路可以将被测信号整形为方波，并且保持其周期不变，同时需要从被测信号中分离出一个周期，将它变为计数器的有效电平送入计数器中。
计数器在被测信号一个周期的时间里，记录下被放大后的时钟信号的个数。
最后将时钟信号的个数显示在显示电路上，将显示的数字乘以时钟信号的放大倍数就可得到被测信号的周期了。
周期T时钟信号三、电路设计1.时钟产生电路时钟产生电路是由555计时器连接而成的多谐振荡电路。
它可以产生周期为1ms 的方波。
根据公式 ()2ln 221C R R T +=，其中1R 取443Ω，2R 取500Ω，则电容取1μF 。
电路如图3所示。
图3 时钟产生电路2.分频器分频器是由3个十进制同步加法器4518连接而成，电路如图4所示。
图4 分频器电路图周期为1ms的方波经过第一个4518后周期变为10ms，经过第二个4518后周期变为100ms，经过第三个4518后周期变为1000ms，这样就是实现了分频的目的。
分频器连接完成后，再为它添加一个选择电路来选择所需要的周期，选择电路采用八选一数据选择74151连接而成。
地址CBA为000、001、002、003时分别选择周期为1ms、10ms、100ms、1000ms的信号。
所以可以通过74151来选择合适的档位。
添加周期选择电路后的电路如图5。
从74151是输出的波形将被送入计数器中作为CLK 的时钟信号。
74151N图5 周期选择电路3.脉冲整形电路脉冲整形电路是使用一片十进制计数器/脉冲分配器4017连接而成的，电路图如图7。
时钟输入端具有施密特触发器的脉冲整形功能，能够将正弦波、余弦波、方波等整流成为方波。
并且可以将整流后的方波按周期分别从十个输出端输出，既可以实现十进制计数器的功能，又能实现脉冲分配功能，其中CLK1是上升沿有效，CLK2是下降沿有效。
对CLK1来说，只有输入波形出现上升沿的时候才开始计数，在没有输出的情况下，Q0~Q1都处于低电平。
图6 脉冲整形电路把Q0输出的信号作为计数模块的驱动信号，在Q0为高电平的时间里，计数模块都处于运行状态。
Q0处于高电平的时间正好是一个周期的时间。
当Q1变为高电平时，说明第一个周期Q0输出完毕，这时需要停止向计数模块输入信号，而将Q1的输出与CLK2连接后，Q1将一直处于高电平，而Q0和其他输出端将一直处于低电平。
这样，Q0就不再驱动计数模块计数。
所以被测信号只向输入模块输入一个周期。
4.计数器和显示电路因为要记录的最大的个数是200，所以需要使用3个74160连接而成。
将时钟信号作为计数器的CLK，将被测信号作为最低位的74160的驱动信号。
为了使计数器记录数目的最大个数为200，故将最高位的74160的输出Q1取反后与被测信号相与然后输入计数器。
当计数器记录到第200时，或者被测信号变为低电平时，计数器就停止计数。
显示电路用三个DCD-HEX组成，电路如图8所示。
图7 计数器和显示电路四、性能的测试1.时钟产生电路测试电路为多谐振荡器，其输出波形如图9，其周期约为1ms。
图8 振荡器产生的时钟信号2.分频器测试输入1ms的时钟信号，经过分频器后其周期变化如表1所示，的形如图10所示。
分频器级数第0级第1级第2级第3级周期1ms10ms100ms1000ms图9 从上至下一次为第0、1、2、3级的波形3.脉冲整形电路脉冲整形电路的Q0、Q1、Q2的输出波形如图11所示（被测信号为100Hz的正弦波）。
可见，经过整形后正弦波变为方波，且Q0输出的干电平持续时间为一个周期。
图10 从上到下依次为被测信号波形、Q0、Q1、Q2的输出波形4.计数器和显示电路测试当输入20Hz的时，显示为40ms，约等于50ms。
如图12图11显示电路5.电路整体性能测试被测信号输入100ms的正弦波，档位选择10ms档（CBA=001），则输出波形和最终显示端显示如图100,。
图中波形从上至下依次为多谐振荡器产生的波形、第1级分频器的波形、计数器时钟信号CLK的波形、计数器ENP和ENT驱动波形。
波形和最后的显示结果如图13所示。
由图可知，在ENP和ENT处于高电平的时间里，也就是被测信号的一个周期里，时钟信号CLK一共经历了10个上升沿，所以显示器显示为10，因为此时档位为10ms档，所以10代表100ms。
电路工作良好。
图12 从上至下依次为时钟脉冲、10ms档的波形、计数器CLK波形、ENP和ENT波形五、结论这个周期测量电路可以测量方波、正弦波、三角波等波。
基准时钟信号周期为1ms。
有4个测量档位，分别是1ms、10ms、100ms、1000ms档。
测量范围是1ms~200s。
测量的最小精度是1ms。
当选择1ms档的时候，测量误差是±2ms。
结果用LED数码管显示，符合任务要求。
六、性价比综合各种因素来看，该方案所设计的电路比较经济实惠。
虽然由于该电路中的元气件价格低廉但电路的总体性能比较稳定，误差较小，测量范围大。
由此可见该方案的性价比还是很高的，若把该方案所设计的电路做成实物，完全可以应用实际中。
七、课设体会及合理化建议这次课程设计忙碌而充实。
当看着显示器显示出正确的结果是，我感到这段时间的努力没有白费，内心的喜悦溢于言表。
拿到任务书后，我非常兴奋，因为我有机会将自己过的知识用到实际中了。
但随后我发现事情并没那么简单，只感觉到自己的知识太少了，我有点失落。
但经过老师答疑解惑后，我又有了思路。
经过一段时间的查找资料和思考问题，终于把设计方案设计出来了。
结果让人欣喜，但过程同样重要。
在这个过程中，我碰到了很多问题。
但老师给了我们很多时间和指导，所以我通过努力，将问题一一解决。
在仿真过程中，我步步为营，一个模块一个模块的做。
每次成功都给我极大的鼓励，最终完成了整个方案的仿真。
课程设计过程中，老师给了我很多时间，让我有机会亲自一步一步去做，并且精益求精。
在遇到困难时，老师又给我们指导，让我们茅塞顿开，所以我要谢谢老师。
通过这次课程设计，我明白了，成功并不容易，它是一点一滴积累而成了。
过程有汗水有喜悦。
但最重要的是我享受了这个过程，学到了很多知识，锻炼了动手能力，为以后的实践积累了宝贵的财富。
参考文献[1] 童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年[2] 谭博学主编. 集成电路原理与应用. [M]北京：电子工业出版社，2003年[3] 谢自美主编. 电子线路设计、实验、测试.[M]武昌：华中科技大学出版社，1992年[4] 戴伏生主编.基础电子电路设计与实践，[M]北京：国防工业出版社，2002年[5] 张庆双主编.全新实用电路集粹上、下册，[M]北京：机械工业出版社，2006年附录I 总电路图附录II 元器件清单原文已完。
下文为附加文档，如不需要，下载后可以编辑删除，谢谢！施工组织设计本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。
编制时，我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺，特制定本施工组织设计。
一、工程概况：西夏建材城生活区27#、30#住宅楼位于银川市新市区，橡胶厂对面。
本工程由宁夏燕宝房地产开发有限公司开发，银川市规划建筑设计院设计。
本工程耐火等级二级，屋面防水等级三级，地震防烈度为8度，设计使用年限50年。
本工程建筑面积:27#楼3824.75m2;30#楼3824.75 m2。
室内地坪±0.00以绝对标高1110.5 m为准，总长27#楼47.28m；30#楼47.28 m。
总宽27#楼14.26m；30#楼14.26 m。
设计室外地坪至檐口高度18.6 00m，呈长方形布置，东西向，三个单元。
本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。
外墙水泥砂浆抹面，外刷浅灰色墙漆。
内墙面除卫生间200×300瓷砖，高到顶外，其余均水泥砂桨罩面，刮二遍腻子；楼梯间内墙采用50厚胶粉聚苯颗粒保温。
地面除卫生间200×200防滑地砖，楼梯间50厚细石砼1：1水泥砂浆压光外，其余均采用50厚豆石砼毛地面。
楼梯间单元门采用楼宇对讲门，卧室门、卫生间门采用木门，进户门采用保温防盗门。
本工程窗均采用塑钢单框双玻窗，开启窗均加纱扇。
本工程设计为节能型住宅，外墙均贴保温板。
本工程设计为砖混结构，共六层。
基础采用C30钢筋砼条形基础，上砌MU30毛石基础，砂浆采用M10水泥砂浆。
一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖；五层以上采用M7.5混合砂浆砌筑MU15多孔砖。
本工程结构中使用主要材料：钢材：I级钢，II级钢；砼：基础垫层C10，基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30，其余均C20。
本工程设计给水管采用PPR塑料管，热熔连接；排水管采用UPVC硬聚氯乙烯管，粘接；给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外，其余均暗设。
本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。
本工程设计照明电源采用BV－2.5铜芯线，插座电源等采用BV－4铜芯线；除客厅为吸顶灯外，其余均采用座灯。
二、施工部署及进度计划1、工期安排本工程合同计划开工日期：2004年8月21日，竣工日期：2005年7月10日，合同工期315天。
计划2004年9月15日前完成基础工程，2004年12月30日完成主体结构工程，2005年6月20日完成装修工种，安装工程穿插进行，于2005年7月1日前完成。
具体进度计划详见附图－1（施工进度计划）。
2、施工顺序⑴基础工程工程定位线（验线）→挖坑→钎探（验坑）→砂砾垫层的施工→基础砼垫层→刷环保沥青→基础放线（预检）→砼条形基础→刷环保沥青→毛石基础的砌筑→构造柱砼→地圈梁→地沟→回填工。
⑵结构工程结构定位放线（预检）→构造柱钢筋绑扎、定位（隐检）→砖墙砌筑（＋50cm线找平、预检）→柱梁、顶板支模（预检）→梁板钢筋绑扎（隐检、开盘申请）→砼浇筑→下一层结构定位放线→重复上述施工工序直至顶。
