1、電子技術基礎課程設計（論文） 題目：計數式數字頻率計院（系）：電子與信息工程學院專業班級： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 教師職稱： 起止時間： 課程設計（論文）任務及評語院（系）：電子與信息工程學與 教研室：電子信息工程學 號學生姓名專業班級課程設計（論文）題目計數式數字頻率計課程設計（論文）任務設計參數：·設計可控的計數器、譯碼及顯示驅動電路。·設計系統頂層電路。·進行功能仿真和時序仿真。·對仿真結果進行分析，確認每個模塊以及頂層模塊的仿真結果達到了設計要求。設計要求：1 .分析設計要求，明確性能指標。必須仔細分析課題要求、性能、指標及應用環境等

2、，廣開思路，構思出各種總體方案，繪制結構框圖。2 .確定合理的總體方案。對各種方案進行比較，以電路的先進性、結構的繁簡、成本的高低及制作的難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來源，敲定可行方案。3 .設計各單元電路。總體方案化整為零，分解成若干子系統或單元電路，逐個設計。4.組成系統。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號的流向，采用左進右出的規律擺放各電路，并標出必要的說明。指導教師評語及成績成績： 指導教師簽字： 年 月 日目 錄第1章 計數式數字頻率計設計方案論證11.1 計數式數字頻率計的應用意義11.2 計數式數字頻率計的要求及技術指標11.3 設計方案論證11.4 總體設計方案框圖

3、及分析1第2章 計數式數字頻率計各單元電路設計22.1 振蕩電路電路電路設計22.2 啟動和停止電路設計22.3 整形電路電路設計32.4 計數器電路設計32.5 譯碼及顯示電路設計4第3章 計數式數字頻率計整體電路設計53.1 整體電路圖及工作原理53.2 電路參數計算53.3 整機電路性能分析5第4章 設計總結6參考文獻7附錄：器件清單7第一章 技術式數字頻率進設計方案論證1.1計數式數字頻率計的應用意義數字式頻率計是一種數字顯示的測量頻率的儀器。他不僅可以測試數字電路中的方波信號，還可以測量正弦信號和多種物理量的變化頻率，諸如電機轉速、發光體的閃光次數、機械振動次數等，這些物理量需經光電

4、耦合傳感器件或經相關的傳感器先轉變成周期變化的信號，然后用頻率計測量單位時間內信號的變化次數，再用數碼顯示出來。因此，他是一種測量范圍較廣的通用型數字儀器。1.2計數式數字頻率計的要求及技術指標(1) 設計可控的計數器、寄存器、譯碼及顯示驅動電路；(2) 用555產生待測頻率信號和定時時機信號；(5) 計數結束時對數碼管清零。1.3設計方案論證用555產生待測頻率信號和定時時機信號，555的輸出脈沖接在一個與非門上，該與非門的輸出接到74160或74161的cp引腳。最后通過 7447 譯碼在數碼管上顯示輸出。由啟動和停止電路控制啟動和停止計數器。1.4總體設計方案框圖及分析譯碼驅動及顯示脈沖

5、源位計數器整形電路啟動電路555的輸出與要測量的脈沖接在一個與非門上，該與非門的輸出接到74160的cp上，然后連接led顯示器。由啟動和停止電路控制啟動和停止計數器。第二章 計數式數字頻率計各單元電路設計2.1振蕩電路設計采用555定時器組成的振蕩器且脈沖信號的頻率可調，所以采用555定時器組成的振蕩器，其輸出的脈沖作為下一級的時鐘信號。t1=ln2=0.72.2啟動和停止電路設計用集成與非門構成的基本 rs 觸發器作為啟動和停止秒表工作的電路觸發器電路圖如下： （q端與555的3腳一起連與非門，再接計數器的cp上；q非端接整形電路）2.3整形電路設計啟動和停止電路輸出的不規則脈沖整形為具有

6、一定幅度和一定寬度的脈沖，為計數器提供清零信號。 啟動和停止電路單元的按鈕按下, 則此電路輸出一個持續時間一定的有效信號( 負脈沖 )。在此期間, 即使按鈕有幾個連續的負脈沖 , 但電路輸出仍保持低電平 , 從而將按鈕的抖動屏蔽掉。起輸出端與輸入段方向，恰好可以對74ls160直接進行復位清零。本設計用微分型單穩態觸發器實現。 電路圖和波形圖如下： (輸出端連接在所有的計數器端)2.4計數器電路設計 此電路采用74ls160或74ls161。由于這次設計頻率測量范圍為00009999 hz，因此采用4片74ls160級連的方法較好。這樣整體計數值最大為10000，避免74ls161電路的誤動作

7、，提高可靠性。連接時將do、d1、d2、d3接地；ep、et接高電平；c、可懸空；cp接來自震蕩源提供的脈沖信號。（cp脈沖將由振蕩源來提供） 2.5譯碼及顯示電路設計計數器實現了對時間的累計以 8421bcd碼形式輸出，用顯示譯碼電路將計數器的輸出數碼轉換為數碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流。這里采用共陰led顯示器的bcd-84217段譯碼器。第三章 可編程增益放大器整體電路設計3.1整體電路圖及工作原理其基本原理是，振蕩源產生信號成為計數器所要求的脈沖信號，啟動和停止電路產生的脈沖經整形電路變成負脈沖。當其高電平時，計數器計數；低電平時，計數器清零，準備下一次計數。（注：由于電路圖

8、過大，沒有全部畫出來，74160的輸出接到譯碼器7447的輸入端，通過顯示管顯示）3.2電路參數計算由t1=ln2=0.7，取r1=1k，r2=1k，則可求c1=10f單穩態整形電路，r1=1k，r2=1.5k，則c2=4nf.3.3整機電路性能分析頻率測量范圍為00009999 hz，啟動/停止電路具有雙重控制，兩個開關都有在計數結束時清零的作用。計數器電路才用的74ls160本身就是十進制，提高這個環節的可靠性。第4章 設計總結本次設計經過反復論證最終敲定這種方案。翻閱大量論文、書刊，在老師指導下，順利完成。所設計的電路簡單完整，器件參數給定，性能較好。但還缺少實際調試，具體應用能力有待考

9、核。由于設計者能力有限，及時間倉促，出現的問題還是很多。以后的設計中會積極更正。大學的課程設計給了我們和實踐接觸的機會，并且可以把自己這一年所學的理論知識的到合理的運用，因此在此過程中我非常的用心。在圖書館和網上找了不少的資料，也讓我學習到了不少書本上沒有學到的知識。通過課設，加強了對電子技術電路的理解，學會查尋資料方案比較，以及設計計算等環節，進一步提高分析解決實際問題的能力。了解與課程有關的電子電路以及元器件工程技術規范，能按課程設計任務書的技術要求，編寫設計說明，能正確反映設計和實驗成果，能正確繪制電路圖。在課設過程當中熟悉了ewb仿真操作系統的運用，為我課設時畫電路圖節省了不少的時間。參考文獻1 陳維新著 新型使用電路設計制作便查手冊電子科技大學出版社 19932 沈勇潮 工志功編著 集成電路設計基礎電子工業出版社 20043 王松武等編著，電子創新設計與實踐北京：國防工業出版社，2005 4 解月珍，謝沅請編著，電子電路計算輔助分析與設計北京：北京郵電大學出版社，20015 新編電子電路大全，第五卷，通信電路/中國計量出版社組編北京，中國計量出版社附錄