目录第一章技术指标1.1整体功能要求1.2系统结构要求1.3电气指标1.4扩展指标设计条件1.5第二章整体方案设计2.1算法设计整体方框图及原理2.2第三章单元电路设计3.1时基电路设计3.2闸门电路设计3.3控制电路设计3.4小数点显示电路设计3.5整体电路图3.6整机原件清单第四章测试与调整4.1时基电路的调测4.2显示电路的调测4-3计数电路的调测4.4控制电路的调测整体指标测试4.5第五章设计小结5.1设计任务完成情况5.2问题及改进5.3心得体会第一章技术指标1.整体功能要求频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。其扩展功能可以测量信号的周期和脉冲宽度。2.系统结构要求数字频率计的整体结构要求如图所示。图中被测信号为外部信号，送入测量电路进行处理、测量，档位转换用于选择测试的项目------频率、周期或脉宽，若测量频率则进一步选择档位。测量电路显示电路被测信号档位转换数字频率计整体方案结构方框图3.电气指标3.1被测信号波形：正弦波、三角波和矩形波。3.2测量频率范围：分三档：1Hz~999Hz0.01kHz~9.99kHz0.1kHz~99.9kHz3.3测量周期范围：1ms~1s。3.4测量脉宽范围：1ms~1s。3.5测量精度：显示3位有效数字（要求分析1Hz、1kHz和999kHz的测量误差）。.报警,当被测信号的频率超出测量范围时3.6．4.扩展指标要求测量频率值时，1Hz~99.9kHz的精度均为+1。5.设计条件5.1电源条件：+5V。.2可供选择的元器件范围如下表型号名称及功能数量CD4093具有施密特触发功能的输入与非门四21片741518选1数据选择器2片74153双4选1数据选择器2片7404六反向器1片4518十进制同步加/减计数器2片7400四2输入与非门2片CD4029/十进制加减4位二进制计数器3片C392数码管3片4017十进制计数器/脉冲分配器1片45114线－七段所存译码器/驱动器3片74132四2输入与非门（有施密特触发器1片10K电位器1片电阻电容若干拨盘开关1个门电路、阻容件、发光二极管和转换开关等原件自定。整体方案设计第二章算法设计2.1频率是周期信号每秒钟内所含的周期数值。可根据这一定义采用如图2-2是根据算法构建的方框图。2-1所示的算法。图被测信号计数电路闸门输入电路显示电路闸门产生频率测量算法对应的方框图图2-2的闸门信号。在测试电路中设置一个闸门产生电路，用于产生脉冲宽度为1s1s改闸门信号控制闸门电路的导通与开断。让被测信号送入闸门电路，当闸门脉冲到来时闸门导通，被测信号通过闸门并到达后面的计数电路（计数闸门结束时，闸门再次关闭，1s，当电路用以计算被测输入信号的周期数）即为被测信号的频内被测信号的周期个数，此时计数器记录的周期个数为1s内被测为保证在1s测量频率的误差与闸门信号的精度直接相关，率。因此，例如，量级。?10则要求闸门信号的精度为量级，310信号的周期量误差在．当被测信号为1kHz时，在1s的闸门脉冲期间计数器将计数1000次，由于闸门脉冲精度为10?，闸门信号的误差不大于0.1s，固由此造成的计数误差不会超过1，符合5*103的误差要求。进一步分析可知，当被测信号频率增高时，在闸门脉冲精度不变的情况下，计数器误差的绝对值会增大，但是相对误差仍在5*103范围内。2.2整体方框图及原理输入电路：由于输入的信号可以是正弦波，三角波。而后面的闸门或计数电路要求被测信号为矩形波，所以需要设计一个整形电路则在测量的时候，首先通过整形电路将正弦波或者三角波转化成矩形波。在整形之前由于不清楚被测信号的强弱的情况。所以在通过整形之前通过放大衰减处理。当输入信号电压幅度较大时，通过输入衰减电路将电压幅度降低。当输入信号电压幅度较小时，前级输入衰减为零时若不能驱动后面的整形电路，则调节输入放大的增益，时被测信号得以放大。频率测量：测量频率的原理框图如图2-3.测量频率共有3个档位。被测信号经整形后变为脉冲信号（矩形波或者方波），送入闸门电路，等待时基信4093振荡电路构成一个较稳定的多谐振荡器，经RC号的到来。时基信号由．整形分频后，产生一个标准的时基信号，作为闸门开通的基准时间。被测信号通过闸门，作为计数器的时钟信号，计数器即开始记录时钟的个数，这样就达到了测量频率的目的。周期测量：测量周期的原理框图2-4.测...