数字频率计的设计

摘  要:  利用等精度测量原理实现了频率的测量。并介绍了一种进行等精度数字测量频率的硬件实现方案。该方法简单实用，具有较广的使用价值。
 关键词:  数字频率计；函数信号发生器；闸门时间

Abstract: A digital frequency meter designed by using equal precision measurement, have realized the frequency measurement. It introduces the hardware construction method of equal precision digital measurement frequency. This method is easy and convenient.

Keywords: Digital frequency meter; Function signal generator; The interval between the opening and closing of the lock gate

1.引言
     随着无线电技术的发展与普及，"频率"已成为广大群众所熟悉的物理量。调节收音机上的频率刻度盘可使你选听到你所喜欢的电台节目；调节电视机上的微调旋钮可使电视机对准电视台的广播频率，获得图像清晰的收看效果，这些已成为人们的生活常识。
     人们在日常生活、工作中更离不开计时。学校何时上、下课？工厂几时上、下班？火车、班机何时起飞？出差的亲人几日能归来？┈┈，这些都涉及到计时。频率、时间的应用，在当代高科技中显得尤为重要。例如，邮电通讯，大地测量，地震预报，人造卫星、宇宙飞船、航天飞机的导航定位控制都与频率、时间密切相关，只是其精密度和准确度比人们日常生活中的要求高得多罢了。
     本次设计主要采用直接测频法制成一个测量范围在0~9999Hz的频率计。该频率计的闸门信号的采样时间为1s，并采用4位数码显示，输入信号幅度范围0.8~5V。它不仅可以测量正弦波、方波、三角波和尖脉冲信号的频率，而且还可以测量它们的周期。

2 设计原理
　　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内测得一个周期性信号的重复变化次数N，则其频率可表示为f=N/T。因此，数字频率计测频率时的原理图如图1所示。其中脉冲形成电路的作用是将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等于被测频率fx。时间基准信号发生器提供标准的脉冲信号，若其周期为1s，则门控电路的输出信号持续时间亦准确地等于1s。闸门电路由标准信号进行控制，当秒信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门送到计数译码显示电路。秒信号结束时闸门关闭，计数器停止计数。由于计数器记得的脉冲数Ｎ是在１秒时间内的累计数，所以被测频率f = N Hz。
 
　　　　　　　　　　　　　目  录
1 引言................................................................................................3
2 设计原理..........................................................................................4
3 电路分析..........................................................................................4
3.1 整体电路分析.................................................................................4
3.2  单元电路分析 .................................................................................5
3.2.1 逻辑控制电路.................................................................................5
3.2.2 计数器..........................................................................................7
3.2.3 锁存器..........................................................................................8
3.2.4  BCD码七段显示译码/驱动器............................................................9
3.2.5 脉冲形成电路 ..............................................................................10
3.2.6 闸门电路 ....................................................................................12
3.3 整体电路图 ....................................................................................13
4 硬件调试 ..........................................................................................15
4.1调试方法与过程..............................................................................15
4.1.1脉冲形成电路的调试.....................................................................15
4.1.2 时基电路的调试...........................................................................15
4.1.3锁存信号电路的调试.....................................................................15
4.1.4整体电路的调试...........................................................................15
4.2测试仪器与设备..............................................................................15
5 测试结果..........................................................................................15
6心得体会.............................................................................................15
7 感谢................................................................................................16
 参考文献 .............................................................................................17