頻率計設計方法(數(shù)字頻率計的設計)

1.數(shù)字頻率計的設計

簡易頻率計一、設計任務與要求1.設計制作一個簡易頻率測量電路，實現(xiàn)數(shù)碼顯示。

2.測量范圍：10Hz~99.99KHz 3.測量精度： 10Hz。4. 輸入信號幅值：20mV~5V。

5. 顯示方式：4位LED數(shù)碼。二、方案設計與論證頻率計是用來測量正弦信號、矩形信號、三角形信號等波形工作頻率的儀器，根據(jù)頻率的概念是單位時間里脈沖的個數(shù)，要測被測波形的頻率，則須測被測波形中1S里有多少個脈沖，所以，如果用一個定時時間1S控制一個閘門電路，在時間1S內(nèi)閘門打開，讓被測信號通過而進入計數(shù)譯碼器電路，即可得到被測信號的頻率fx。

任務要求分析：頻率計的測量范圍要求為10Hz~99.99KHz，且精度為10Hz，所以有用4片10進制的計數(shù)器構成1000進制對輸入的被測脈沖進行計數(shù)；要求輸入信號的幅值為20mV~5V，所以要經(jīng)過衰減與放大電路進行檢查被測脈沖的幅值；由于被測的波形是各種不同的波，而后面的閘門或計數(shù)電路要求被測的信號必須是矩形波，所以還需要波形整形電路；頻率計的輸出顯示要經(jīng)過鎖存器進行穩(wěn)定再通過4位LED數(shù)碼管進行顯示。經(jīng)過上述分析，頻率計電路設計的各個模塊如下圖：方案一：根據(jù)上述分析，頻率計定時時間1s可以通過555定時器和電容、電阻構成的多諧振蕩器產(chǎn)生1000Hz的脈沖，再進行分頻成1Hz即周期為1s的脈沖，再通過T觸發(fā)器把脈沖正常高電平為1s；放大整形電路通過與非門、非門和二極管組成；閘門電路用一個與門，只有在定時脈沖為高電平時輸入信號才能通過與門進入計數(shù)電路計數(shù)；計數(shù)電路可以通過5個十進制的計數(shù)器組成，計數(shù)器再將計的脈沖個數(shù)通過鎖存器進行穩(wěn)定最后通過4個LED數(shù)碼顯像管顯示出來。

方案二：頻率計定時時間1s可以直接通過555定時器和電容、電阻構成的多諧振蕩器產(chǎn)生1Hz的脈沖，再通過T觸發(fā)器把脈沖正常高電平為1s；放大整形電路可以直接用一個具有放大功能的施密特觸發(fā)器對輸入的信號進行整形放大，其他模塊的電路和方案一的相同。通過對兩種方案的分析，為了減少總的電路的延遲時間，提高測量精確度，所以選擇元件少的第二種方案。

三、單元電路設計與參數(shù)計算時基電路：用555_VIRTUAL定時器和電容、電阻組成多諧振蕩器產(chǎn)生1Hz的脈沖，根據(jù)書中的振蕩周期 ： T=(R1+R2)C*ln2 取C=10uF,R1=2KΩ，T=1s，計算得：R2=70.43KΩ，再通過T觸發(fā)器T_FF把脈沖正常高電平為1s的脈沖，元件的連接如下： 經(jīng)示波器仿真，產(chǎn)生的脈沖的高電平約為1S。放大整形電路：用一個74HC14D_4V的含放大功能的施密特觸發(fā)器對輸入脈沖進行放大整形，把輸入信號放大整形成4V的矩形脈沖，其放大整形效果如下圖：閘門電路：用一個與門74LS08作為脈沖能否通過的閘門，當定時信號Q為高電平時，閘門打開，輸入信號進入計數(shù)電路進行計數(shù)，否則，其不能通過閘門。

計數(shù)電路：計數(shù)電路用5(4)片74192N計數(shù)器組成100000(10000)進制的計數(shù)電路，74192N是上升沿有效的，來一個脈沖上升沿，電路記一次數(shù)，所以計數(shù)的范圍為0~99999(5000)。但計數(shù)1S后要對計數(shù)器進行清零或置零，在這里用清零端，高電平有效，當計數(shù)1S后，Q為低電平，Q'為高電平，所以用Q'作為清零信號，接線圖如下：鎖存顯示電路：當計數(shù)電路計數(shù)結束時，要把計得脈沖數(shù)鎖存通過數(shù)碼顯示管穩(wěn)定顯示出來。

鎖存器用2片74ls273，時鐘也是上升沿有效，當Q為下降沿時，Q'恰好是上升沿，所以用Q'作為鎖存器的時鐘，恰能在計數(shù)結束時把脈沖數(shù)鎖存顯示，電路的接線圖如下：四、總電路工作原理及元器件清單1.總原理圖2.電路完整工作過程描述（總體工作原理） 555組成的多諧振蕩器產(chǎn)生1Hz的脈沖，經(jīng)過T觸發(fā)器整形成高電平時間為1S的脈沖，高電平脈沖打開閘門74LS08N，讓經(jīng)施密特觸發(fā)器74HC14D放大整形的被測脈沖通過，進入計數(shù)器進行1S的計數(shù)。當計數(shù)結束時，T觸發(fā)器的Q為下降沿，Q'剛好為上升沿，觸發(fā)鎖存器工作，讓計數(shù)器輸出的信號通過鎖存器鎖存顯示，同時，高電平的Q'信號對計數(shù)電路進行清零，此后，電路將循環(huán)上述過程，但對于同一個被測信號，在誤差的允許范圍內(nèi)，LED上所顯示的數(shù)字是穩(wěn)定的。

3.元件清單元件序號 型號 主要參數(shù) 數(shù)量 備注 1 74192 5 加法計數(shù)器 2 74LS273 2 鎖存器3 DCD_HEX 4 LED顯示器4 555_VIRTUAL 1 定時器5 T_FF 1 T觸發(fā)器6 CAPACITOR_RATED 電容10Uf、額定電壓50V 1 電容7 CAPACITOR_RATED 電容10Nf、額定電壓10V 1 電容8 RES 阻值2KΩ 1 9 RES 阻值 1 10 74LS08 1 雙輸入與門11 74HC14D_4V 1 施密特觸發(fā)器，放大電壓4V12 AC_VOLTAGE 1 可調(diào)的正弦脈沖信號五、仿真調(diào)試與分析把各個模塊組合起來后，進行仿真調(diào)試以達到任務要求。① 在信號輸入端輸入10Hz的交流脈沖，仿真，結果如下：說明仿真的結果準確② 在信號輸入端輸入300Hz的交流脈沖，仿真，結果如下：仿真結果準確③ 在信號輸入端輸入3KHz正弦脈沖，仿真，結果如下：④輸入20KHz的正弦脈沖，仿真，結果如下：仿真結果結果與實際的結果相差20Hz，這說明頻率越高，誤差越大。

經(jīng)分析，這是由于各個元器件存在著延遲時間，1S的脈沖，經(jīng)過各。

2.基于單片機頻率計中頻率計的實現(xiàn)可用些什么方法

1、設定一個時間shijian1，在該時間內(nèi)統(tǒng)計脈沖個數(shù)count，計算頻率公式為：pinlv=count/shijian1；啟用定時器0中斷對該計算進行控制。

2、輸出用數(shù)碼管采用動態(tài)掃描，掃描的刷新時間為shijian2. 用C語言設計。

我談一下個人看法：

1對頻率的計算是放在主程序內(nèi)吧，但也不是絕對。數(shù)碼管顯示做成子程序形式。

2shijian1選5MS（根據(jù)實際情況適當調(diào)整），shijian2一般取3MS就可以了（顯示子程序調(diào)用周期不能大于20MS，就是1/50HZ）。

3在輸入P1.0口前信號做整形（比如使用CD40106）。

3.EDA 課程設計：數(shù)字頻率計

一、總體設計思想1.1基本原理 傳統(tǒng)的硬件設計采用自下至上 （bo t tom _ up ） 的設計方法。

這種設計方法在系統(tǒng)設計的后期進行仿真和調(diào)試， 一旦考慮不周， 系統(tǒng)設計存在較大缺陷， 就有可能要重新設計系統(tǒng)， 使設計周期大大增加。 現(xiàn)代硬件設計利用電子設計自動化 （EDA ） 技術， 采用并行工程和自上至下 （ top _ dow n ） 的設計方法， 從系統(tǒng)設計入手， 在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計在方框圖一級進行仿真和糾錯，硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進行描述，在系統(tǒng)一級進行驗證，最后在用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體地門邏輯電路的網(wǎng)表，其對應地物理實現(xiàn)是專用集成電路。

VHDL即超高速集成電路硬件描述語言，主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結構 行為 功能和接口VHDL對設計的描述具有相對獨立性，因此設計者可以不懂硬件結構，降低了硬件電路設計地難度。以4位十進制數(shù)字頻率計的設計來說明VHDL語言在現(xiàn)代設計中的應用。

信號頻率計的測量有測頻法和周期法。本文用測頻法，即直接計算每秒鐘內(nèi)信號脈沖的個數(shù)。

設計一個4位十進制數(shù)字頻率計，其測量范圍位1MHz，量程分1KHz 10KHz 100KHz 1MHz四檔（4位數(shù)碼管顯示，最大讀數(shù)胃999999Hz）量程自動轉換規(guī)則：（1）讀數(shù)大于999時，頻率計處于超量程狀態(tài)，此時顯示器發(fā)出溢出指示，下次量程，量程自動增大一檔。（2）讀數(shù)小時，頻率計處于前量程狀態(tài)，下次測量，量程自動增大一檔。

如果計數(shù)器輸出直接譯碼顯示電路，則頻率計顯示疆隨時計數(shù)值地增加不斷變化閃爍，人眼難以分辨。以防止此類現(xiàn)象象， 采用記憶顯示方式， 即在計數(shù)與顯示電路中間加以鎖存電路， 每次計數(shù)結束， 將計數(shù)結果送鎖存器鎖存， 并保持到下一個計數(shù)結束。

而譯碼顯示電路以 1 H z 頻率對鎖存器取樣， 保證了顯示時間至少為 1 s。測頻控制信號發(fā)生器（TESTCTL）的程序如下.LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY TESTCTL IS PORT(CLK: IN STD_LOGIC; CNT_EN,RST_CNT,LOAD:OUT STD_LOGIC); END; ARCHITECTURE BEHAVIOR OF TESTCTL IS SIGNAL div2clk:STD_LOGIC; BEGIN PROCESS(CLK) BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN div2clk<=NOT div2clk; END IF; END PROCESS; PROCESS(CLK,div2clk) BEGIN IF (CLK='0' AND div2clk='0') THEN RST_CNT<='1'; ELSE RST_CNT<='0'; END IF; END PROCESS; LOAD<=NOT div2clk;CNT_EN<=div2clk; END BEHAVIOR； 鎖存器（REG4B）的程序如下.LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY REG4B IS PORT(LOAD: IN STD_LOGIC; DIN:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); DOUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)); END; ARCHITECTURE BEHAVIOR OF REG4B IS BEGIN PROCESS(LOAD,DIN) BEGIN IF LOAD'EVENT AND LOAD='1' THEN DOUT<=DIN; END IF; END PROCESS; END BEHAVIOR； 動態(tài)掃描輸出（SCAN6A）的程序如下.LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY SCAN6A IS PORT(CLK_SCAN: IN STD_LOGIC; EN:OUT STD_LOGIC; NO1_BCD,NO2_BCD,NO3_BCD,NO4_BCD:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); NO5_BCD,NO6_BCD: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); SEL:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); DOUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END SCAN6A; ARCHITECTURE BEHAVE OF SCAN6A IS SIGNAL S1:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); SIGNAL BCD_OUT:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGIN PROCESS(CLK_SCAN) BEGIN IF CLK_SCAN'EVENT AND CLK_SCAN='1' THEN IF S1="101" THEN S1<="000"; ELSE OUTDOUT<="1111001"; END CASE; END PROCESS; EN<='0'; SEL<=S1; END BEHAVE;。

4.跪求：《數(shù)字頻率計的設計》 原理,方框圖,電路圖

4.2.3簡易數(shù)字頻率計電路設計 數(shù)字頻率計是用數(shù)字顯示被測信號頻率的儀器，被測信號可以是正弦波、方波或其它周期性變化的信號。

如配以適當?shù)膫鞲衅?，可以對多種物理量進行測試，比如機械振動的頻率、轉速、聲音的頻率以及產(chǎn)品的計件等等。因此，數(shù)字頻率計是一種應用很廣泛的儀器。

一、設計目的 1. 了解數(shù)字頻率計測量頻率與測量周期的基本原理； 2. 熟練掌握數(shù)字頻率計的設計與調(diào)試方法及減小測量誤差的方法。 二、設計任務與要求 要求設計一個簡易的數(shù)字頻率計，測量給定信號的頻率，并用十進制數(shù)字顯示，具體指標為： 1.測量范圍：1HZ—9.999KHZ，閘門時間1s; 10 HZ—99.99KHZ，閘門時間0.1s; 100 HZ—999.9KHZ，閘門時間10ms; 1 KHZ—9999KHZ，閘門時間1ms; 2.顯示方式：四位十進制數(shù) 3. 當被測信號的頻率超出測量范圍時，報警. 三、數(shù)字頻率計基本原理及電路設計 所謂頻率，就是周期性信號在單位時間 （1s） 內(nèi)變化的次數(shù).若在一定時間間隔T內(nèi)測得這個周期性信號的重復變化次數(shù)為N，則其頻率可表示為 fx=N/T 。

因此，可以將信號放大整形后由計數(shù)器累計單位時間內(nèi)的信號個數(shù)，然后經(jīng)譯碼、顯示輸出測量結果，這是所謂的測頻法?？梢姅?shù)字頻率計主要由放大整形電路、閘門電路、計數(shù)器電路、鎖存器、時基電路、邏輯控制、譯碼顯示電路幾部分組成，總體結構如圖4-2-6： 圖4-2-6數(shù)字頻率計原理圖 從原理圖可知，被測信號Vx經(jīng)放大整形電路變成計數(shù)器所要求的脈沖信號Ⅰ，其頻率與被測信號的頻率fx相同。

時基電路提供標準時間基準信號Ⅱ，具有固定寬度T的方波時基信號II作為閘門的一個輸入端，控制閘門的開放時間，被測信號I從閘門另一端輸入，被測信號頻率為fx，閘門寬度T，若在閘門時間內(nèi)計數(shù)器計得的脈沖個數(shù)為N，則被測信號頻率fx=N/THz。可見，閘門時間T決定量程，通過閘門時基選擇開關選擇，選擇T大一些，測量準確度就高一些，T小一些，則測量準確度就低.根據(jù)被測頻率選擇閘門時間來控制量程.在整個電路中，時基電路是關鍵，閘門信號脈沖寬度是否精確直接決定了測量結果是否精確.邏輯控制電路的作用有兩個：一是產(chǎn)生鎖存脈沖Ⅳ，使顯示器上的數(shù)字穩(wěn)定；二是產(chǎn)生清“0”脈沖Ⅴ，使計數(shù)器每次測量從零開始計數(shù)。

1.放大整形電路 放大整形電路可以采用晶體管 3DGl00和74LS00，其中3DGl00組成放大器將輸入頻率為fx的周期信號如正弦波、三角波等進行放大。與非門74LS00構成施密特觸發(fā)器，它對放大器的輸出信號進行整形，使之成為矩形脈沖。

2.時基電路 時基電路的作用是產(chǎn)生標準的時間信號，可以由555組成的振蕩器產(chǎn)生，若時間精度要求較高時，可采用晶體振蕩器。由555定時器構成的時基電路包括脈沖產(chǎn)生電路和分頻電路兩部分。

（1）555多諧振蕩電路產(chǎn)生時基脈沖 采用555產(chǎn)生1000HZ振蕩脈沖的參考電路如圖4-2-7所示。電阻參數(shù)可以由振蕩頻率計算公式f=1.43/((R1+2R2)*C）求得。

（2） 分頻電路 由于本設計中需要1s、0.1s、10ms、1ms四個閘門時間，555振蕩器產(chǎn)生1000HZ，周期為1ms的脈沖信號，需經(jīng)分頻才能得到其他三個周期的閘門信號，可采用74LS90分別經(jīng)過一級、二級、三級10分頻得到。 圖4-2-7 555多諧振蕩電路 3. 邏輯控制電路 在時基信號II結束時產(chǎn)生的負跳變用來產(chǎn)生鎖存信號Ⅳ，鎖存信號Ⅳ的負跳變又用來產(chǎn)生清“0”信號V。

脈沖信號Ⅳ和V可由兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LSl23產(chǎn)生，它們的脈沖寬度由電路的時間常數(shù)決定。觸發(fā)脈沖從B端輸入時，在觸發(fā)脈沖的負跳變作用下，輸出端Q可獲得一正脈沖， Q非端可獲得一負脈沖，其波形關系正好滿足Ⅳ和V的要求。

手動復位開關S按下時，計數(shù)器清“ 0 ”。參考電路如圖4-2-8 圖4-2-8數(shù)字頻率計邏輯控制電路 4.鎖存器 鎖存器的作用是將計數(shù)器在閘門時間結束時所計得的數(shù)進行鎖存，使顯示器上能穩(wěn)定地顯示此時計數(shù)器的值.閘門時間結束時，邏輯控制電路發(fā)出鎖存信號Ⅳ，將此時計數(shù)器的值送譯碼顯示器。

選用8D鎖存器74LS273可以完成上述功能.當時鐘脈沖CP的正跳變來到時，鎖存器的輸出等于輸入，即Q=D。從而將計數(shù)器的輸出值送到鎖存器的輸出端。

正脈沖結束后，無論D為何值，輸出端Q的狀態(tài)仍保持原來的狀態(tài)Qn 不變.所以在計數(shù)期間內(nèi)，計數(shù)器的輸出不會送到譯碼顯示器. 5.報警電路 本設計要求用4位數(shù)字顯示，最高顯示為9999。超過9999就要求報警，即當千位達到9（即1001）時，如果百位上再來一個時鐘脈沖（即進位脈沖），就可以利用此來控制蜂鳴器報警。

電路如圖4-2-9： 圖4-2-9 數(shù)字頻率計報警電路 四、調(diào)試要點 1.通電準備 打開電源之前，先按照系統(tǒng)原理圖檢查制作好的電路板的通斷情況，并取下電路板上的集成塊，然后接通電源，用萬用表檢查板上的各點電源電壓值，之后再關掉電源，插上集成塊。 2.單元電路檢測 接通電源后，用雙蹤示波器 （ 輸人耦合方式置 DC 檔 ） 觀察時基電路的輸出波形，看其是否滿足設計要求，若不符合，則調(diào)整R1和R2。

然后改變示波器的掃描速率旋鈕，觀察 74LSl23 的第13 腳和第10 腳的波形是否為鎖存脈沖Ⅳ和清零脈沖 V 的波形。 將 4 片計數(shù)器 74LS90。

5.設計題目：脈沖數(shù)字頻率計 設計主要內(nèi)容：設計一款脈沖信號的頻率

（一）基本任務和要求：

1、設計一個可容納6組（或4組）參賽的數(shù)字式搶答器，每組設一個按鈕，供搶答使用。

2、搶答器具有第一信號鑒別和鎖存功能，使除第一搶答者外的按鈕不起作用。

3、設置一個主持人“復位”按鈕。

4、主持人復位后，開始搶答，第一信號鑒別鎖存電路得到信號后，有指示燈顯示搶答組別，揚聲器發(fā)出2~3秒的音響。

5、設置一個計分電路，每組開始預置100分，由主持人記分，答對一次加10分，答錯一次減10分。

（二）提示：

1、此設計問題的關鍵是準確判斷出第一搶答者并將其鎖存，實現(xiàn)的方法可使用觸發(fā)器或鎖存器，在得到第一信號后將輸入封鎖，使其它組的搶答信號無效。

2、形成第一搶答信號后，用編碼、譯碼及數(shù)碼顯示電路顯示第一搶答者的組別，用第一搶答信號推動揚聲器發(fā)出音響。

3、計分電路采用十進制加/減計數(shù)器、數(shù)碼管顯示，由于每次都是加/減10分，所以個位始終為零，只要十位、百位進行加/減運算即可。

設計三：數(shù)字頻率計的設計

（一）基本任務和要求：

1、設計一個能測量方波信號的頻率的頻率計。

2、測量的頻率范圍是0?999999Hz。

3、結果用十進制數(shù)顯示。

（二）提示：

1、脈沖信號的頻率就是在單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)，其表達式為，f為被測信號的頻率，N為計數(shù)器所累計的脈沖個數(shù)，T為產(chǎn)生N個脈沖所需的時間。所以，在1秒時間內(nèi)計數(shù)器所記錄的結果，就是被測信號的頻率。

2、被測頻率信號取自實驗箱晶體振蕩器輸出信號，加到主控門的輸入端。

3、再取晶體振蕩器的另一標準頻率信號，經(jīng)分頻后產(chǎn)生各種時基脈沖：1ms,10ms,0.1s,1s等，時基信號的選擇可以控制，即量程可以改變。

4、時基信號經(jīng)控制電路產(chǎn)生閘門信號至主控門，只有在閘門信號采樣期間內(nèi)（時基信號的一個周期），輸入信號才通過主控門。

5、f=N/T，改變時基信號的周期T，即可得到不同的測頻范圍。

6、當主控門關閉時，計數(shù)器停止計數(shù)，顯示器顯示記錄結果，此時控制電路輸出一個置零信號，將計數(shù)器和所有觸發(fā)器復位，為新的一次采樣做好準備。

7、改變量程時，小數(shù)點能自動移位。

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6.簡易數(shù)字頻率計怎么弄

課程設計 簡易數(shù)字頻率計2008-10-18 13:16課題名稱：簡易數(shù)字頻率計主要技術指標和要求：（1） 被測信號的頻率范圍100Hz~10kHz(2) 輸入信號為正弦信號或方波信號（3） 四位數(shù)碼管顯示所測頻率，并用發(fā)光二極管表示單位（4） 具有超量程報警功能【摘 要】在電子系統(tǒng)非常廣泛應用領域內(nèi)，到處可見到處理離散信息的數(shù)字電路，在電子技術中，頻率是最基本的參數(shù)之一，并且與許多電參量的測量方案、測量結果都有十分密切的關系，因此頻率的測量就顯得更為重要。

測量頻率的方法有多種，其中電子計數(shù)器測量頻率具有精度高、使用方便、測量迅速，以及便于實現(xiàn)測量過程自動化等優(yōu)點，文章主要闡述了選擇單片機作為核心器件，采用模塊化布局，設計了一個簡易數(shù)字頻率計的過程。設計思路頻率計是直接用十進制來顯示被測信號頻率的一種測量裝置，它可以測量正弦波 方波和三角波的頻率，利用施密特觸發(fā)器將輸入信號整形為方波，并利用計數(shù)器測量1S內(nèi)脈沖的個數(shù)，利用鎖存器鎖存，穩(wěn)定顯示在數(shù)碼管上常用的頻率測量方法（1） 測頻法測頻法的基本思想是：對頻率為f的周期信號，用一個標準閘門信號對被測信號的重復周期數(shù)進行計數(shù)，當計數(shù)結果為N時，其信號頻率為如圖測頻法的測量誤差與信號頻率有關：信號頻率越高誤差越??；而信號頻率越低，則測量誤差越大，因此，測頻法適合于對高頻信號的測量，測量越高，測量精度也就越高（2） F/V 與A/D法這種測量方法是先通過F/V變換，把頻率信號轉換成電壓信號；然后再通過A/D轉換把電壓信號轉換成數(shù)字信號，在對數(shù)字信號進行計數(shù)，從而得到測量信號的頻率根據(jù)性能與技術指標的要求，首先需要確定能滿足這些指標的頻率測量方法，根據(jù)上述頻率測量原理與方法的討論，本設計采用測頻法由于測頻法的測量誤差與信號頻率成反比：信號頻率越低，測量誤差越大，信號頻率越高，測量誤差越小。

用測頻發(fā)所獲得的測量數(shù)據(jù)，在閘門時間為1S時，不需要進行任何換算，計數(shù)器所計數(shù)據(jù)就是信號頻率，另外，在信號頻率較低時，可以通過增大閘門時間來提高測量精度電路設計用測頻發(fā)構成的數(shù)字頻率計的原理框圖如圖示（1） 放大整形電路由二極管及電阻構成的幅度擴展電路和555構成的施密特觸發(fā)電路構成整形電路，如下圖示二極管D1 D2 及電阻R1R2構成信號幅度擴展電路，當輸入信號較小時，限幅器的二極管均截至，不起作用。用555構成的施密特觸發(fā)器作用是將輸入的周期性信號，如正弦波三角波或其他呈周期性變化的波形換成脈沖波形，其周期不變（2） 時基電路時基電路的作用是控制計數(shù)器的輸入脈沖。

當標準時間信號到來時，閘門開通，被測信號通過閘門進入計數(shù)器計數(shù)，當標準脈沖結束時，閘門關閉，計數(shù)器無脈沖輸入，時基電路可以由555定時器構成的多諧振蕩器實現(xiàn) 如下圖產(chǎn)生的方波信號高電平時間長度為1S，低電平時間長度為0.25s。利用公式t1=0.7(R1+R2)t2=0.7R2C計數(shù)參數(shù)，參數(shù)如上圖（3） 控制電路控制電路可以由555構成的單穩(wěn)態(tài)電路構成 如下圖邏輯控制電路利用標準時間信號結束后產(chǎn)生的負跳變來產(chǎn)生鎖存信號，同時鎖存信號經(jīng)反相又產(chǎn)生清零信號，鎖存信號的脈沖寬度由單穩(wěn)態(tài)電路本身的時間常數(shù)決定（4） 計數(shù) 鎖存 譯碼 顯示電路計數(shù)電路用4個同步十進制加法計數(shù)器構成，可以選擇同步十進制加法計數(shù)器74LS160同步十進制可逆計數(shù)器 74LS190或 74LS192 雙 BCD碼計數(shù)器CD4518等集成電路來實現(xiàn)，譯碼器可采用共陰極顯示譯碼器 74LS48或共陽極顯示譯碼器74LS47，具體根據(jù)數(shù)碼管的型號來確定。

鎖存器則可選用 8D鎖存器74LS373或 74LS273鎖存器的作用是將計數(shù)器在1s結束時的計數(shù)值進行鎖存，使顯示器上獲得穩(wěn)定的測量值，當時鐘脈沖CP的正跳變來到時，鎖存器的輸出等于輸入，從而將計數(shù)器的輸出值送到鎖存器的輸出端。正脈沖結束后，輸出不在改變（5） 總電路圖收獲與體會：通過本次課程設計，體會到了設計的艱辛，第一部分為課題的初步考慮。

通過查資料找線索，提出不同方案，并對各種方案進行比較討論，選取了最好的方案而且對總框圖進行構思和設計第二部分為系統(tǒng)的詳細設計。這一部分是最有挑戰(zhàn)性的。

為了實現(xiàn)各模塊的功能而苦苦奮戰(zhàn)。經(jīng)過無數(shù)次修改而成功。

初步嘗到成功的喜悅。增強了進一步設計的信心。

第三部分為系統(tǒng)完成下載階段。這階段也遇到困難。

不過解決起來容易多了。對各種問題有了經(jīng)驗。

測試，下載，連線。終于設計初步完成了。