南理工紫金学院课题实验设计报告

学生姓名：  赵勇

学 号：   100405268   

专    业：        电气工程及其自动化        

题    目：       电子综合应用实践：      

                    简易数字频率计设计         

               

课 程 设 计 任 务 书

                                                                                         

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摘要

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。本次设计的简易数字频率计以555为核心，采用直接测频法测频。

数字频率计是近代电子技术领域的重要测量工具之一，同时也是其他许多领域广泛应用的测量仪器。数字频率计是在规定的基准时间内把测量的脉冲数记录下来，换算成频率并以数字形式显示出来。数字频率计用于测量信号（方波，正弦波或其他周期信号）的频率，并用十进制数字显示，它具有精度高，测量速度快，读数直观，使用方便等优点。

关键字：数字频率计；频率；时限；放大整形

目录

一、概述 3

二、方案设计与论证 3

1．设计原理 3

2．整体电路设计 4

三、单元电路设计与分析 4

1．放大整形电路设计 4

2．时基电路及控制电路设计 5

四、总原理图及元器件清单 6

1．总原理图 6

2．元器件清单 7

五、结论 7

六、心得体会 8

七、参考文献 8

一、概述

通过放大整形电路使被测信号放大产生一个脉冲信号，并和时基电路一块控制计数器的开或关，时基电路产生的脉冲信号加到控制电路，控制电路再生锁存信号，加到锁存电路上，然后经过一个反相器，产生清零信号，加到计数器的清零端。当计数完毕时，锁存器作用，将数锁住，并加到译码器上，经过译码后显示在LED数码管上，一共有四个数码管，使量程达到了9999。开始时，先清零，然后时基电路和放大整形电路一块作用开始计数，当时基电路产生低电位时，计数器停止工作，锁存器开始工作，将数送到译码电路，通过译码，将数显示在数码管上。然后，在下一个信号到来时，先清零然后继续上述操作。

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目录

第一章   概述

1.1 数字频率计功能及特点

1.2 数字频率计应用意义

第二章   设计方案

2.1 设计指标与要求

2.2 设计原理

2.3方案论证

第三章   数字频率计分析及参数设计

3.1 电路基本原理

3.2 时基电路设计

3.3闸门电路设计

3.4控制电路设计

3.5 小数点显示电路设计

3.6 整体电路图

第四章   设计总结

4.1 整体电路图

4.2 元器件列表

4.3 设计心得与体会

4.4 附录

4.5 参考文献

第一章、        概述

数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。它不仅可以测量正弦波、方波、三角波、尖脉冲信号和其他具有周期特性的信号的频率，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。因此数字频率计在测量其他物理量如转速、振动频率等方面获得广泛应用。

1.1 整体功能及特点

1，频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲及其它各种周期信号。

2，测量信号复制范围0.5-5v

3，显示方式：四维十进制LED显示

4，测量范围：1HZ-10HZ

5,测量误差：≤±0.1%

6，自动检测切换量程

1.2 数字频率计应用意义

数字频率计是一种应用很广泛的仪器电子系统非常广泛的应用领域内，到处可见到处理离散信息的数字电路。数字电路制造工业的进步，使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能，从而提高系统可靠性和速度。集成电路的类型很多，从大的方面可以分为模拟电路和数字集成电路2大类。数字集成电路广泛用于计算机、控制与测量系统，以及其它电子设备中。一般说来，数字系统中运行的电信号，其大小往往并不改变，但在实践分布上却有着严格的要求，这是数字电路的一个特点。数字集成电路作为电子技术最重要的基础产品之一，已广泛地深入到各个领域。 

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北 华 航 天 工 业 学 院

《 数字电子技术 》

课程设计报告

报 告 题 目 ：   简易数字频率计的设计                         

作者所在系部：   计算机科学与工程系                        

作者所在专业：   计算机科学技术专业                      

作者所在班级：   B08512                       

作 者 姓 名 ：                             

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简易数字频率计设计报告

设计人员：王方伟，熊伟，田欣欣

目录

摘要

一．总体方案

二．电路分析与设计

     1.可调频率波形发生器

2．整形电路

     3．二分频电路

     4．单片机计数部分

5．液晶显示部分

三．系统测试

     1.调试仪器

2．测试结果分析

     3．误差分析

四．总结

参考资料

附录

                   摘要

数字频率计用于测量正弦信号、矩形信号等波形的频率，其概念是单位时间里的脉冲个数。本设计采用89C52单片机为设计核心，将其分为波形产生部分，整形部分，单片机计数部分，显示部分。波形产生电路得到正弦波、三角波或矩形波；计数部分由89C52单片机实现；显示部分用液晶屏（LCD1602）。

关键词：AT89C52,分频计，频率计，LCD1602

Abstract

The digital frequency meter for measuring the frequency of the sinusoidal signal and rectangular signal waveform, the concept is the pulse number per unit time. This design uses a 89C52 microcontroller core for the design, waveform generator will be divided into the part, plastic part, the microcontroller to count part of the display section. Waveform generator circuit sine wave, triangle wave or square wave; count part of the 89C52 microcontroller; display part LCD screen

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综 合 课 程 设 计 报 告

题 目：  基于单片机的简易数字频率计设计

系 别：     电子信息与电气工程系      

专 业：         电子信息工程          

班 级：                                

姓 名：                                  

                                 

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题号： D

武汉理工大学第四届电工电子

创新设计大赛设计报告

题目：简易数字频率计 参赛者：肖伟翔 学院班级：电信1002班 联系方式：132xxxxxxxx 评分标准：

1

摘 要

随着电子信息产业的不断发展，信号频率的测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。传统的频率计通常是用很多的逻辑电路和时序电路来实现的，这种电路一般运行缓慢，而且测量频率的范围比较小。考虑到上述问题，本文设计一个基于单片机技术的数字频率计。首先，我们把待测信号经过放大整形；然后把信号送入单片机的定时计数器里进行计数，获得频率值；最后把测得的频率数值送入显示电路里进行显示。本文从频率计的原理出发，介绍了基于单片机的数字频率计的设计方案，选择了实现系统得各种电路元器件，并对硬件电路进行了仿真。

关键字：单片机，频率计，测量

2

目录

一． 设计要求 ????????????????????4

二． 方案选择 ????????????????????5

三．方案设计 ????????????????????5

1. 前置放大整形电路?????????????????5

2. 分频电路????????????????????6

3. 整体电路????????????????????6

四．仿真结果及分析??????????????????7 附录

3

一． 设计要求

1．基本要求

（1）频率测量

a．测量范围 信号：方波、正弦波；幅度：0.1V～10V；频率：1Hz～5MHz b．测量误差≤0.1%

（2）周期测量

a．测量范围 信号：方波、正弦波；幅度：0.1V～10V；频率：1Hz～5MHz b．测量误差≤0.1%

（3）脉冲宽度测量

a．测量范围 信号：脉冲波；幅度：0.1V～10V；脉冲宽度≥100μs b．测量误差≤1%

（4）显示器

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