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正弦波频率测量方案
1、总体方案方框图
2.频率测量流程
时基波形发生器产生高电平为1S的方波，波形整形电路将正弦波变成方波，通过闸门电路计数器计算1S中内方波的周期数。
当计数结束时，结果被存在锁存器中，这样在数码管上就可以显示出稳定的结果。
3.各模块设计
（1）放大电路：用运算放大器组成，放大倍数1—1001
（2）时基波形放生器：用555定时器构成多谐振荡发生器，产生高电平为1S的方波。
（3）波形整形电路：用两个非门构成施密特触发器将正弦波变成方波。
（4）闸门电路：用一个与门电路就可以
（5）逻辑控制电路：用555定时器构成单稳态触发器，当时基信号产生下降沿时，单稳态
触发器产生一个高电平脉冲，将结果存到锁存器中。
单稳态触发器输出信号经过两个非门形成计数器的清零信号。
4.已设计电路及其仿真波形
已设计电路
正弦波放大整形电路仿真图。
频率计报告原理部分•相关推荐频率计报告原理部分数字频率计的设计一、设计要求和指标1、可测频率范围为10Hz~1MHz。
2、采用数码管显示，显示位数不少于6位。
3、显示时间从2~7秒可调。
4、输入阻抗大于10KΩ。
5、输入信号峰峰电压值在0.5~20V范围内可测。
二、函数发生器的基本原理一、测量原理频率为单位时间内信号的周期数。
对脉冲信号而言，其频率为一秒钟内的脉冲个数；计数器在一秒钟内对脉冲信号进行计数，计数的结果就是该信号的频率。
只要计数结果以十进制方式显示出来，就是最简单的频率计。
如图2.1.1所示，被测脉冲信号为X，在T1时刻出现一个脉冲宽度为一秒的闸门脉冲信号P，用闸门脉冲P取出一秒时间内的输入脉冲信号X形成计数脉冲Y，计数器对计数脉冲信号Y进行计数；计数的结果（频率值）在T2时刻被锁存信号S控制，锁存到寄存器，并通过译码器、显示器把并率显示出来。
在T3时刻计数器被清除信号R清零，准备下一次的计数，一次测量结束。
图2.1.1 频率器的测量原理显示数值在T2时刻更换，S脉冲信号的周期为显示时间，其大小反映显示值的变化快慢。
显示时间Tx为：Tx=T3-T2+（0~2）（秒）可见，改变T3-T2的值可调节显示时间，通常T3是通过T2的延时而得，通过调节延www.时时间来调节显示时间。
二、方案框图频率计的框图如图2.1.2，由六部分组成，以计数器为核心，各部分的功能如下：图2.1.2 频率计总体框图1、计数器：在规定的时间内完成对被测脉冲信号的计数。
由输入电路提供计数脉冲输入，对脉冲进行计数（在规定的测量频率范围内计数无益出）。
计数结果一般为十进制，并将计数结果输出送往寄存器，再由控制电路提供的清除信号R清零。
等待下一次计数的开始。
该部分主要考虑计数器的工作频率和计数容量问题。
2、锁存器：暂存每次测量的计数值。
为显示电路提供显示数据。
锁存器由控制电路提供的琐存信号S控制更换数值。
以正确地显示每一次的测量结果。
设计题目：数字频率计的设计与制作一、课程设计的主要内容与目的1. 主要内容：数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率，频率是单位时间内信号发生周期变化的次数，如果我们能在给定的1S时间内对信号波形计数，并将计数结果显示出来，就能读取被测信号的频率。
数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来，这就是数字频率计的基本原理。
从数字频率计的基本原理出发，根据设计要求，得到如图1所示的电路框图。
图12. 设计目的：（1）掌握数字频率计的工作原理（2）根据课程设计，熟悉一般产品设计的流程和方法。
（3）重点掌握数字频率计设计的计数部分。
二、主要技术指标1.频率测量范围：10~9999HZ。
2.输入信号波形：任意周期信号，输入电压幅度>300mv.3.电源：220V，50HZ。
系统框图中各部分的功能及实现方法（1）电源与整流稳压电路框图中的电源采用50Hz的交流市电。
市电被降压、整流、稳压后为整个系统提供直流电源。
系统对电源的要求不高，可以采用串联式稳压电源电路来实现。
（2）全波整流与波形整形电路本频率计采用市电频率作为标准频率，以获得稳定的基准时间。
按国家标准，市电的频率漂移不能超过0.5Hz，即在1％的范围内。
用它作普通频率计的基准信号完全能满足系统的要求。
全波整流电路首先对50Hz交流市电进行全波整流，得到如图2（a）所示100Hz的全波整流波形。
波形整形电路对100Hz信号进行整形，使之成为如图2(b)所示100Hz的矩形波。
波形整形可以采用过零触发电路将全波整流波形变为矩形波，也可采用施密特触发器进行整形。
图2 全波整流与波形整形电路的输出波形（3）分频器分频器的作用是为了获得1S的标准时间。
电路首先对图2所示的100Hz信号进行100分频得到如图3（a）所示周期为1S的脉冲信号。
电子技术设计报告频率计引言频率计是一种广泛使用的电子设备，它可以测量电子设备中信号的频率。
频率计广泛应用于各种领域，包括无线通信、音频、雷达、测量和控制等领域。
本文将介绍一种电子技术设计报告频率计，包括其原理、设计步骤、测试和评估。
原理频率计的基本原理是计算输入信号的周期，然后通过周期计算频率。
为了计算周期，频率计使用一个计数器，并将其与输入信号同步。
当输入信号的一个完整周期结束时，计数器将计数器加1。
通过频率计算器和计算时间，可以计算出输入信号的频率。
设计步骤1. 选择信号源：频率计需要一个信号源，该信号源可以是一个放大器、一个信号发生器或一个电路板的特定部分。
选择的信号源应该产生一个稳定的、固定频率的信号。
2. 选择计数器：根据所测量的频率范围选择计数器类型。
如果需要测量高频，可以选择快速计数器，而对于低频测量，则应选择慢速计数器。
3. 选择计数器时基：选择计数器的时基可以是信号源的参考时钟、一个晶体时钟或一个精密时基。
4. 选择显示器：频率计需要一个显示器来显示测量结果。
可以选择数字或模拟显示器，也可以选择通过计算机软件实现的图形显示器。
5. 设计频率计电路：根据选择的组件和设计要求，设计频率计电路。
6. 构建电路：将设计好的电路板组装到一个适当的机箱中，并进行初始测试。
确保电路板工作正常，并且测量结果准确。
测试和评估1. 实际测量：使用测量仪器测量信号源的频率，并将其与频率计测量的结果进行比较。
确保频率计的测量误差在合理范围内。
2. 稳定性测试：通过让信号源的频率变化来测试频率计的稳定性。
确保频率计以稳定和准确的方式测量变化的频率。
3. 精度测试：使用一个校准信号源来测试频率计的精度。
确保频率计测量的频率与校准信号源产生的频率误差在合理范围内。
总结本文介绍了一种电子技术设计报告频率计，包括其原理、设计步骤、测试和评估。
频率计是一种广泛使用的电子设备，用于测量电子设备中信号的频率。
通过选择适当的信号源、计数器和显示器以及设计频率计电路，可以构建一个稳定准确的频率计。
频率计的制作与设计目录摘要1 元器件的识别与检修 (2)1.1 电子元器件的识别与选用 (2)1.2 使用万用表检查元器件 (3)2频率计指标与性能和电路的分析与设计 (3)2.1频率计指标和性能的确定 (3)2.2频率计电路原理图的设计和电路分析 (3)3单元电路的选用与元器件的选择 (4)3.1秒时基电路 (4)3.2门控电路 (4)3.3计数显示电路 (5)3.4被测信号输入电路 (5)4单元电路分析 (6)4.1秒时基电路 (7)4.2门控电路 (7)4.3计数显示 (8)5频率计的技术参数调试 (9)5.1调试与参数的测量 (9)5.2调试频率计的精度 (9)5.3测量灵敏度 (9)6频率计的检修 (9)谢辞 (1)参考文献 (1)摘要：利用了基本逻辑门电路、各种元器件以及频率计的原理图等以555电路作时基实现数字频率计的基本功能。
给出了数字频率计技术参数调试方法、数字频率计的设计方案。
关键词：LED 、数字频率计、NE555时基电路、CMOS数字集成电路1.元器件的识别与检修1.1 电子元器件的识别与选用识别元器件是制作频率计必须具备的基础知识，掌握常用元器件规格型号的含义，对常用的色环电阻会读数，能分辨各种电容的性能要求，以及各集成电路的作用。
下表列出了制作频率计的主要元器件元件代号名称规格型号数量R1 电阻器RJ-0.125W-5.1*(1±5%)kΩ 1 R2 电阻器RJ-0.125W-1*(1±5%)kΩ 1R3、R5 电阻器RJ-0.125W-10*(1±5%)kΩ各1个R4、R9 电阻器RJ-0.125W-1*(1±5%)kΩ各1个R6 电阻器RJ-0.125W-51*(1±5%)kΩ 1 R7 电阻器RJ-0.125W-4.7*(1±5%)kΩ 1 R8 电阻器RJ-0.125W-300*(1±5%)kΩ 1 RP 电位器10kΩ 1 C1 钽电解电容CA-10V-100μF 1 C2 聚丙烯电容CBB-400V-1000pF 1C3、C7 瓷介电容CC-0.1μF 2 C4 涤纶电容CL-100V-100nF 1 C5 铝电解电容CD-50V-47μF 1 C6 铝电解电容CD-50V-100μF 1 D1 二极管1N4148 1D2、D3 二极管1N4007(1000V,1A) 2 LED 发光二极管Ø3mm,红 1 IC1 时基电路NE555 1CD4022 1 IC2 计数/脉冲分配器集成电路IC3 输入与门集成电路CD4081 1 IC4 反向器集成电路CD4069 1 IC5~IC9 计数/七段译码器CD4026 5 DS1~DS5 数码显示管GEM5101AE 5 J1~J8 短接线Ø0.5mm镀银丝8 1.2使用万用表检查元器件在连接频率计电路之前，应对所有的元器件进行检测。
频率计的原理及应用1. 频率计的基本原理频率计是一种用于测量信号频率的仪器。
它的工作原理基于信号周期的计数。
频率计可以分为模拟频率计和数字频率计两种类型。
1.1 模拟频率计模拟频率计使用模拟电路来测量信号的频率。
它通过将输入信号转换为频率相关的模拟电压或电流，并使用自动刻度电路对信号进行测量。
模拟频率计的精度受限于模拟电路的性能和环境因素。
1.2 数字频率计数字频率计使用数字技术来测量信号的频率。
它将输入信号转换为数字形式，并使用计数器和计时器对信号进行计数和测量。
数字频率计具有更高的精度和稳定性，并能够提供更多的功能和数据处理能力。
2. 频率计的应用领域频率计在各个领域中具有广泛的应用，以下列举了几个常见的应用领域：2.1 通信领域频率计在无线通信中起着重要的作用。
它可以用来测量无线电信号的频率，并帮助调节和优化通信系统的性能。
频率计可以用于调整无线电设备的发射频率，以保证信号的稳定性和传输质量。
2.2 电子领域在电子设备的设计和开发过程中，频率计是一个必备的工具。
它能够帮助工程师测量和分析电路中信号的频率，并进行精确的频率控制和调试。
频率计在频率合成器、振荡器、滤波器等电路的设计和测试中发挥着重要作用。
2.3 运动测量领域在运动测量领域，频率计用于测量旋转物体的转速或周期。
例如，频率计可以用于测量发动机的转速、风扇的转速、电机的转速等。
频率计通过测量转速的频率来计算物体的运动速度和加速度，为运动控制和监测提供准确的数据。
2.4 实验室研究领域频率计在科学实验室中也被广泛应用。
它可以用于测量和研究不同物理量的频率变化，如光的频率、声音的频率、电磁波的频率等。
频率计在物理、化学、生物等科学领域的研究中起到了关键的作用，提供了实验数据的准确性和可靠性。
3. 使用频率计的注意事项在使用频率计时，需要注意以下几点：3.1 符合工作范围使用频率计时，需要确保所测量信号的频率在频率计的工作范围内。
如果信号频率超出了频率计的测量范围，可能会导致测量结果不准确或无法测量。
频率计的制作实验报告实验目的：本实验的目的是通过制作一个简单的频率计，了解频率计的工作原理以及实际应用。
实验仪器与材料：1. 模块化电子实验箱2. 函数信号发生器3. 示波器4. 电压表5. 电阻、电容等基本元件实验原理：频率计是用于测量信号频率的一种仪器。
其基本原理是利用周期性信号的周期长度与频率之间的倒数关系，通过计算周期长度来确定信号的频率。
实验步骤：第一步：搭建电路1. 将函数信号发生器的输出接入电路板上的输入端，作为输入信号源。
2. 将电路板上的元件按照电路图连接，包括电容、电阻等。
确保电路连接正确。
第二步：调试电路1. 将函数信号发生器的频率设置为一个已知的数值，例如1000Hz。
2. 使用示波器测量电路输出端信号的周期长度。
3. 使用计算器计算出信号的频率。
4. 调整电路参数，直到测量到的频率与设定的频率相等。
第三步：验证测量准确性1. 将函数信号发生器的频率调整到其他已知值，例如2000Hz。
2. 重复上述步骤，测量并计算信号的频率。
3. 比较测量到的频率与设定的频率，验证测量准确性。
实验结果与分析：通过实验，我们成功制作了一个简单的频率计。
在调试电路的过程中，我们可以通过测量输出信号的周期长度，并利用频率的倒数与周期长度的关系计算出信号的频率。
通过与设定的频率进行比较，验证了测量的准确性。
实验中可能存在的误差主要来自于电路元件的稳定性以及测量设备的精度。
为了提高测量准确性，可以选择更稳定的元件，并使用更精确的测量设备。
实验结论：本实验通过制作一个简单的频率计，深入了解了频率计的工作原理和实际应用。
通过测量信号的周期长度并计算出频率，我们可以准确地测量信号的频率。
实验结果验证了测量的准确性，并提出了进一步提高准确性的建议。
频率计在电子测量中具有重要的应用价值，可以广泛应用于通信、电子设备维修等领域。
频率计设计全过程一、前言本文以AT89C51单片机为控制器件的频率测量方法,并用汇编语言进行设计,采用单片机智能控制,结合外围电子电路,得以高低频率的测量。
根据频率计的特点,可广泛应用于各种测试场所。
二、系统概述本文设计了一种基于单片机的简易数字频率计。
(一)系统设计任务设计一简易数字频率计,其基本要求是: (1)被测信号可以是正弦波、三角波、方波。
(2)频率测量范围为0.1HZ-10MHZ信号。
(3)频率测量准确度:公式。
(4)显示方式为六位十进制数显示。
(5)使用PROTEUS软件进行仿真。
(二)系统组成频率计由单片机AT89C51、信号预处理电路、测量数据显示电路和系统软件所组成,其中信号预处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形和分频电路。
系统软件包括测量初始化模块、显示模块、信号频率测量模块、量程自动转换模块、信号周期测量模块、信号定时器中断服务模块、二进制数到BcD码转换模块。
(三)系统原理频率的定义是:单位时间(1S)内周期信号的变化次数。
若在一定时间间隔T内测得周期信号的重复变化次数为N,则其频率为f=N/T。
本频率计的设计以AT89C51单片机为核心,利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率、周期的测量。
单片机AT89C51内部具有2个16位定时/计数器,定时/计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出中断要求的功能。
在构成为定时器时每个机器周期加1(使用12MHZ时钟时,每IUS加1),这样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。
在构成计数器时,在相应的外部引脚发生从1到0的跳变时计数器加1,这样在计数闸门的控制下可以用来测量待测信号的频率,外部输入每个机器周期被采样一次,这样检测一次从1到0的跳变至少需要2个机器周期(24个振荡周期),所以最大计数速率为时钟频率的1/24(使用12MHZ时钟时,最大计数速率为500KHZ)。
定时/计数器的工作由相应的运行控制位TR控制,当TR置1,定时/计数器开始计数;当TR清0,停止计数。
数字频率计设计与制作王峰, 电子工程系摘要:数字频率计是一种可以用十进制数字显示被测信号频率的测量仪器。
被测信号可以是任何周期性变化的信号如正弦波、方波、三角波等等。
如果加入放大电路，通过传感器则可以对许多微弱的、规律的物理量进行测量，例如声音、机械振动、转速的频率等等。
使用频率计能让我们直观的看到信号的频率，其方便性、简单性、准确性使其具有较高的实用价值。
因此数字频率计是一种应用很广泛的仪器，在计算机、通讯设备、自动化等科研生产领域起着重要作用。
对于本次课题“数字频率计设计与制作”,我选用了555定时器产生时基信号，单稳态触发器74LS273来控制电路中的锁存，计数器74LS90来计数，74LS48进行译码并通过数码管显示。
运用数字集成芯片给设计减少了很多不必要的麻烦。
关键词：数字频率计；锁存；译码；计数Digital Frequency Meter Design and FabricationWangfeng, Electronic Information EngineeringAbstract:Digital Frequency Meter is a measuring device, it can using decimal numeral reveal the signal frequency. The measured signal was variety seasonal signal, such as sinusoidal wave, square wave, triangle wave and so on. If we using amplify circuit, we can also use sensing element measuring so many faint and regular signals, for example voice, inflexible vibrate and rotation rate. Digital Frequency Meter can make us intuitively sight the signal frequency, it’s conveniently, simply and accuracy, so it has enormously worthy in many fields, include computer, communication apparatus, automation equipment and so on.For about this subject study, the Digital Frequency Meter Design and Fabrication,I select 555_timer produce a normal time signal, using Monostable Trigger 74LS273 constitute flip-latch, using counter flip-flop 74LS90 count, using 74LS48 constitute a code translator and usig Mixie light reveal frequency. Apply digital integrated circuit chip help me save so many time and reduce a number of inconvenience.Key words: Digital Frequency Meter; flip-flop; code translator; counter1设计原理及意义1.1 基本设计原理数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。
设计方案框图图2.1 方框图2.3 电路简述所谓频率，就是周期性信号在单位时间(1s) 内变化的次数．若在一定时间间隔T 内测得这个周期性信号的重复变化次数为N，则其频率可表示为fx=N/T 。
因此，可以将信号放大整形后由计数器累计单位时间内的信号个数，然后经译码、显示输出测量结果，这是所谓的测频法。
可见数字频率计主要由闸门电路、计数器电路、锁存器、时基电路、逻辑控制、译码显示电路几部分组成。
数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。
频率是单位时间（1S ）内信号发生周期变化的次数。
如果我们能在给定的1S 时间内对信号波形计数，数值保持及自动清零，并将计数结果在显示器上显示出来，就能读取被测信号的频率。
数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来。
这就是数字频率计的基本原理。
被测信号Vx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fx相同。
时基电路提供标准时间基准信号Ⅱ，具有固定宽度T的方波时基信号II作为闸门的一个输入端，控制闸门的开放时间，被测信号I从闸门另一端输入，被测信号频率为fx,闸门宽度T，若在闸门时间内计数器计得的脉冲个数为N，则被测信号频率fx=N/THz。
可见，闸门时间T决定量程,通过闸门时基选择开关选择,选择T大一些,测量准确度就高一些,T小一些,则测量准确度就低.根据被测频率选择闸门时间来控制量程.在整个电路中,时基电路是关键,闸门信号脉冲宽度是否精确直接决定了测量结果是否精确.2.4.2基准脉冲产生电路的设计与仿真1、由555定时器构成的多谐振荡器的工作原理多谐振荡器是能产生矩形脉冲波的自激振荡器，由于矩形脉冲波中除基波外，还有丰富的谐波成分，故得名多谐振荡器。
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，故又称它为无稳态电路。
