第一章技術(shù)指標(biāo)1.1整體功效要求1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求1.3電氣指標(biāo)1.4擴(kuò)展指標(biāo)1.5設(shè)計(jì)條件+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++第二章整體方案設(shè)計(jì)2.1算法設(shè)計(jì)2.2整體方框圖及原理+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++第三章單元電路設(shè)計(jì)3.1時基電路設(shè)計(jì)3.2閘門電路設(shè)計(jì)3.3控制電路設(shè)計(jì)3.4小數(shù)點(diǎn)顯示電路設(shè)計(jì)3.5整體電路圖3.6整機(jī)原件清單第四章測試與調(diào)整4.1時基電路調(diào)測4.2顯示電路調(diào)測4-3計(jì)數(shù)電路調(diào)測4.4控制電路調(diào)測4.5整體指標(biāo)測試第五章設(shè)計(jì)小結(jié)5.1設(shè)計(jì)任務(wù)完成情況5.2問題及改進(jìn)5.3心得體會附錄參考文件第一章技術(shù)指標(biāo)整體功效要求頻率計(jì)主要用于測量正弦波、矩形波、三角波和尖脈沖等周期信號頻率值。其擴(kuò)展功效能夠測量信號周期和脈沖寬度。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求數(shù)字頻率計(jì)整體結(jié)構(gòu)要求如圖所表示。圖中被測信號為外部信號，送入測量電路進(jìn)行處理、測量，檔位轉(zhuǎn)換用于選擇測試項(xiàng)目------頻率、周期或脈寬，若測量頻率則深入選擇檔位。測量電路被測信號顯示電路檔位轉(zhuǎn)換數(shù)字頻率計(jì)整體方案結(jié)構(gòu)方框圖電氣指標(biāo)3.1被測信號波形：正弦波、三角波和矩形波。3.2測量頻率范圍：分三檔：1Hz~999Hz0.01kHz~9.99kHz0.1kHz~99.9kHz3.3測量周期范圍：1ms~1s。3.4測量脈寬范圍：1ms~1s。測量精度：顯示3位有效數(shù)字（要求分析1Hz、1kHz和999kHz測量誤差）。3.6當(dāng)被測信號頻率超出測量范圍時,報警.4.擴(kuò)展指標(biāo)要求測量頻率值時，1Hz~99.9kHz精度均為+1。5.設(shè)計(jì)條件5.1電源條件：+5V。5.2可供選擇元器件范圍以下表型號名稱及功效數(shù)量NE555定時器1片741518選1數(shù)據(jù)選擇器2片74153雙4選1數(shù)據(jù)選擇器2片7404六反向器1片4518十進(jìn)制同時加/減計(jì)數(shù)器2片74132四2輸入與非門（有施密特觸發(fā)器）1片74160十進(jìn)制同時計(jì)數(shù)器3片C392數(shù)碼管3片4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器/脈沖分配器1片45114線－七段所存譯碼器/驅(qū)動器3片TL0841片10K電位器1片電阻電容撥盤開關(guān)1個門電路、阻容件、發(fā)光二極管和轉(zhuǎn)換開關(guān)等原件自定。第二章整體方案設(shè)計(jì)2.1算法設(shè)計(jì)頻率是周期信號每秒鐘內(nèi)所含周期數(shù)值?？梢勒者@一定義采取如圖2-1所表示算法。圖2-2是依照算法構(gòu)建方框圖。計(jì)數(shù)電路閘門輸入電路閘門產(chǎn)生顯示電路被測信號圖2-2頻率測量算法對應(yīng)方框圖在測試電路中設(shè)置一個閘門產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生脈沖寬度為1s閘門信號。改閘門信號控制閘門電路導(dǎo)通與開斷。讓被測信號送入閘門電路，當(dāng)1s閘門脈沖到來時閘門導(dǎo)通，被測信號經(jīng)過閘門并抵達(dá)后面計(jì)數(shù)電路（計(jì)數(shù)電路用以計(jì)算被測輸入信號周期數(shù)），當(dāng)1s閘門結(jié)束時，閘門再次關(guān)閉，此時計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)周期個數(shù)為1s內(nèi)被測信號周期個數(shù)，即為被測信號頻率。測量頻率誤差與閘門信號精度直接相關(guān)，所以，為確保在1s內(nèi)被測信號周期量誤差在10?3量級，則要求閘門信號精度為10??量級。比如，當(dāng)被測信號為1kHz時，在1s閘門脈沖期間計(jì)數(shù)器將計(jì)數(shù)1000次，因?yàn)殚l門脈沖精度為10??，閘門信號誤差小于0.1s，固由此造成計(jì)數(shù)誤差不會超出1，符合5*10?3誤差要求。深入分析可知，當(dāng)被測信號頻率增高時，在閘門脈沖精度不變情況下，計(jì)數(shù)器誤差絕對值會增大，不過相對誤差仍在5*10?3范圍內(nèi)。不過這一算法在被測信號頻率很低時便展現(xiàn)出嚴(yán)重缺點(diǎn)，比如，當(dāng)被測信號為0.5Hz時其周期是2s，這時閘門脈沖仍未1s顯然是不行，故應(yīng)加寬閘門脈沖寬度。假設(shè)閘門脈沖寬度加至10s，則閘門導(dǎo)通期間能夠計(jì)數(shù)5次，因?yàn)閿?shù)值5是10s計(jì)數(shù)結(jié)果，故在顯示之間必須將計(jì)數(shù)值除以10.2.2整體方框圖及原理輸入電路：因?yàn)檩斎胄盘柲軌蚴钦也?，三角波。而后面閘門或計(jì)數(shù)電路要求被測信號為矩形波，所以需要設(shè)計(jì)一個整形電路則在測量時候，首先經(jīng)過整形電路將正弦波或者三角波轉(zhuǎn)化成矩形波。在整形之前因?yàn)椴磺宄粶y信號強(qiáng)弱情況。所以在經(jīng)過整形之前經(jīng)過放大衰減處理。當(dāng)輸入信號電壓幅度較大時，經(jīng)過輸入衰減電路將電壓幅度降低。當(dāng)輸入信號電壓幅度較小時，前級輸入衰減為零時若不能驅(qū)動后面整形電路，則調(diào)整輸入放大增益，時被測信號得以放大。頻率測量：測量頻率原理框圖如圖2-3.測量頻率共有3個檔位。被測信號經(jīng)整形后變?yōu)槊}沖信號（矩形波或者方波），送入閘門電路，等候時基信號到來。時基信號有555定時器組成一個較穩(wěn)定多諧振蕩器，經(jīng)整形分頻后，產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)時基信號，作為閘門開通基按時間。被測信號經(jīng)過閘門，作為計(jì)數(shù)器時鐘信號，計(jì)數(shù)器即開始統(tǒng)計(jì)時鐘個數(shù)，這么就達(dá)成了測量頻率目標(biāo)。周期測量：測量周期原理框圖2-4.測量周期方法與測量頻率方法相反，即將被測信號經(jīng)整形、二分頻電路后轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲ㄐ盘?。方波信號中脈沖寬度恰好為被測信號1個周期。將方波脈寬作為閘門導(dǎo)通時間，在閘門導(dǎo)通時間里，計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)標(biāo)按時基信號經(jīng)過閘門重復(fù)周期個數(shù)。計(jì)數(shù)器累計(jì)結(jié)果能夠換算出被測信號周期。用時間Tx來表示：Tx=NTs式中：Tx為被測信號周期；N為計(jì)數(shù)器脈沖計(jì)數(shù)值；Ts為時基信號周期。時基電路：時基信號由555定時器、RC組容件組成多諧振蕩器，其兩個暫態(tài)時間分別為T1=0.7（Ra+Rb）CT2=0.7RbC重復(fù)周期為T=T1+T2。因?yàn)楸粶y信號范圍為1Hz~1MHz，假如只采取一個閘門脈沖信號，則只能是10s脈沖寬度閘門信號，若被測信號為較高頻率，計(jì)數(shù)電路位數(shù)要很多，而且測量時間過長會給用戶帶來不便，所以可將頻率范圍設(shè)為幾檔：1Hz~999Hz檔采取1s閘門脈寬；0.01kHz~9.99kHz檔采取0.1s閘門脈寬；0.1kHz~99.9kHz檔采取0.01s閘門脈寬。多諧振蕩器經(jīng)二級10分頻電路后，可提取因檔位改變所需閘門時間1ms、0.1ms、0.01ms。閘門時間要求非常準(zhǔn)確，它直接影響到測量精度，在要求高精度、高穩(wěn)定度場所，通慣用晶體振蕩器作為標(biāo)按時基信號。在試驗(yàn)中我們采取就是前一個方案。在電路中引進(jìn)電位器來調(diào)整振蕩器產(chǎn)生頻率。使得能夠產(chǎn)生1kHz信號。這對后面測量精度起到?jīng)Q定性作用。計(jì)數(shù)顯示電路：在閘門電路導(dǎo)通情況下，開始計(jì)數(shù)被測信號中有多少個上升沿。在計(jì)數(shù)時候數(shù)碼管不顯示數(shù)字。當(dāng)計(jì)數(shù)完成后，此時要使數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)完成后數(shù)字?？刂齐娐罚嚎刂齐娐防锩嬉a(chǎn)生計(jì)數(shù)清零信號和鎖存控制信號?？刂齐娐饭ぷ鞑ㄐ问疽鈭D如圖2-5.第三章單元電路設(shè)計(jì)3.1時基電路設(shè)計(jì)圖3-1時基電路與分頻電路它由兩部分組成:如圖3-1所表示，第一部分為555定時器組成振蕩器(即脈沖產(chǎn)生電路),要求其產(chǎn)生1000Hz脈沖.振蕩器頻率計(jì)算公式為:f=1.43/((R1+2*R2)*C),所以,我們能夠計(jì)算出各個參數(shù)經(jīng)過計(jì)算確定了R1取430歐姆,R3取500歐姆,電容取1uF.這么我們得到了比較穩(wěn)定脈沖。在R1和R3之間接了一個10K電位器便于在后面調(diào)整使得555能夠產(chǎn)生非?？拷?KHz頻率。第二部分為分頻電路,主要由4518組成（4518管腳圖，功效表及波形圖詳見附錄），因?yàn)檎袷幤鳟a(chǎn)生是1000Hz脈沖,也就是其周期是0.001s,而時基信號要求為0.01s、0.1s和1s。4518為雙BCD加計(jì)數(shù)器，由兩個相同同時4級計(jì)數(shù)器組成，計(jì)數(shù)器級為D型觸發(fā)器，具備內(nèi)部可交換CP和EN線，用于在時鐘上升沿或下降沿加計(jì)數(shù)，在單個運(yùn)算中，EN輸入保持高電平，且在CP上升沿進(jìn)位，CR線為高電平時清零。計(jì)數(shù)器在脈動模式可級聯(lián)，經(jīng)過將Q3連接至下一計(jì)數(shù)器EN輸入端可實(shí)現(xiàn)級聯(lián)，同時后者CP輸入保持低電平。如圖3-2所表示，555產(chǎn)生1kHz信號經(jīng)過三次分頻后得到3個頻率分別為100Hz、10Hz和1Hz方波。圖3-21kHz方波分頻后波形圖3.2閘門電路設(shè)計(jì)如圖3-3所表示，經(jīng)過74151數(shù)據(jù)選擇器來選擇所要10分頻、100分頻和1000分頻。74151CBA接撥盤開關(guān)來對選頻進(jìn)行控制。當(dāng)CBA輸入001時74151輸出方波頻率是1Hz；當(dāng)CBA輸入010時74151輸出方波頻率是10Hz；當(dāng)CBA輸入011時74151輸出方波頻率是100Hz；這里我們以輸出100Hz信號為例。分析其經(jīng)過4017后出現(xiàn)波形圖（4017管腳圖、功效表和波形圖詳見附錄）。4017是5位計(jì)數(shù)器，具備10個譯碼輸出端，CP，CR，INH輸入端，時鐘輸入端施密特觸發(fā)器具備脈沖整形功效，對輸入時鐘脈沖上升和下降時間無限制，INH為低電平時，計(jì)數(shù)器清零。100Hz方波作為4017CP端，如圖3-3，信號經(jīng)過4017后，從Q1輸出信號高電平脈寬剛好為100Hz信號一個周期，相當(dāng)于將原信號二分頻。也就是Q1輸出信號高電平連續(xù)時間為10ms，那么這個信號能夠用來導(dǎo)通閘門和關(guān)閉閘門。圖3-3閘門電路圖3-43.3控制電路設(shè)計(jì)經(jīng)過分析我們知道控制電路這部分是本試驗(yàn)最為關(guān)鍵和難搞模塊。其中控制模塊里面又有幾個小模塊，經(jīng)過控制選擇所要測量東西。比如頻率，周期，脈寬。同時控制電路還要產(chǎn)生74160清零信號，4511鎖存信號?？刂齐娐?。計(jì)數(shù)電路和譯碼顯示電路詳細(xì)電路如圖3-5所表示。當(dāng)74153CBA接001、010、011時候電路實(shí)現(xiàn)是測量被測信號頻率功效。當(dāng)74153CBA接100時候?qū)崿F(xiàn)是測量被測信號周期功效。當(dāng)74153CBA接101時候?qū)崿F(xiàn)是測量被測信號脈寬功效。圖3-6是測試被測信號頻率時計(jì)數(shù)器CP信號波形、PT端輸入波形、CLR段清零信號波形、4511鎖存端波形圖。其中第一個波形是被測信號波形圖、第二個是PT端輸入信號波形圖、第三個是計(jì)數(shù)器清零信號。第四個是鎖存信號。PT是高電平時候計(jì)數(shù)器開始工作。CLR為低電平時候，計(jì)數(shù)器清零。依照圖得知在計(jì)數(shù)之前對計(jì)數(shù)器進(jìn)行了清零。依照4511（4511管腳圖和功效表詳見附錄）功效表能夠知道，當(dāng)鎖存信號為高電平時候，4511不送數(shù)。假如不讓4511鎖存話，那么計(jì)數(shù)器輸出信號一直往數(shù)碼管里送。因?yàn)樵谟?jì)數(shù)，那么數(shù)碼管上面一直顯示數(shù)字，因?yàn)轭l率大，那么會發(fā)覺數(shù)字一直在閃動。那么經(jīng)過鎖存信號能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)數(shù)時候讓數(shù)碼管不顯示，計(jì)完數(shù)后，讓數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)器計(jì)到數(shù)字功效。依照圖能夠看到，當(dāng)PT抵達(dá)下降沿時候，此時4511LE端輸入信號也剛好抵達(dá)下降沿。圖3-6計(jì)數(shù)器CP信號波形、PT端輸入波形、CLR段清零信號波形、4511鎖存端波形圖圖3-6，是測量被測信號頻率是1.1KHz頻率圖。因?yàn)閙ultsisim軟件篇幅關(guān)系。時基電路產(chǎn)生信號直接用信號發(fā)生器來代替。圖中電路1K信號經(jīng)過分頻后選擇是100Hz信號為基準(zhǔn)信號。那么這個電路實(shí)現(xiàn)測量頻率范圍是0.01KHz~9.99KHz信號頻率。同時控制電路也實(shí)現(xiàn)了對被測信號周期和脈寬測量。當(dāng)CBA取一定值，電路實(shí)現(xiàn)一定測量功效。3.4小數(shù)點(diǎn)顯示電路設(shè)計(jì)在測量頻率時候，因?yàn)榉?個檔位，那么在不一樣檔時候，小數(shù)點(diǎn)也要跟著顯示。比如CBA接011測量頻率時候，它所測信號頻率范圍是0.1KHz~99.9KHz，那么在顯示時候三個數(shù)碼管第二個數(shù)碼管小數(shù)點(diǎn)要顯示。CBA接010測量頻率時候，它所測信號頻率范圍是0.01KHz~9.99KHz，那么顯示時候，最高位數(shù)碼管小數(shù)點(diǎn)也要顯示。對比一下兩個輸入高低電平能夠發(fā)覺CA位不一樣，顯示小數(shù)點(diǎn)就不一樣。我們能夠想到能夠經(jīng)過74153數(shù)據(jù)選擇器來實(shí)現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)顯示問題。詳細(xì)實(shí)現(xiàn)方法見圖3-7所表示。3.5整體電路圖圖3-8整體電路圖3.6整機(jī)原件清單元件數(shù)量元件數(shù)量555定時器一片7404一片8.2K?一個4518兩片5.1K?一個撥盤開關(guān)一個10K電位器一個4017一片74151一片74160三片74153三片4511三片74132一片數(shù)碼管三個LED燈一個保護(hù)電阻四個0.01μF電容兩個5V直流電源一個導(dǎo)線若干第四章測試與調(diào)整4.1時基電路調(diào)測首先調(diào)測時基信號，經(jīng)過555定時器、RC阻容件組成多諧振蕩器兩個暫態(tài)時間公式，選擇R1=8.2K?，R2=5.1K?，C=0.01μF。把555產(chǎn)生信號接到示波器中，調(diào)整電位器使得輸出信號頻率為1KHz。同時輸出信號頻率也要穩(wěn)定。測完后，下面測試分頻后頻率，分別接一級分頻、二級分頻、三級分頻輸出端，測試其信號。測出來信號頻率和理論值很靠近。因?yàn)槭菍⑹静ㄆ鳒y量端分別測量每個原件輸出端。下面我在試驗(yàn)中把74151和撥盤開關(guān)接好，經(jīng)過撥盤開關(guān)來控制74151輸出信號，把示波器測量端接74151輸出端。在CBA取三個不一樣高低電平時，得到三個不一樣頻率信號。詳細(xì)波形圖見圖3-2所表示。這里就不再重復(fù)了。這么，時基電路這部分就測試完成，沒有問題了。4.2顯示電路調(diào)測因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過程中，控制電路這部分比較難，要花時間在上面設(shè)計(jì)電路。為了節(jié)約時間，我在課程設(shè)計(jì)過程中就先連接后面顯示電路和計(jì)數(shù)電路。首先是對數(shù)碼管（數(shù)碼管管腳圖和功效表詳見附錄）顯示進(jìn)行了調(diào)測。圖4-1顯示電路調(diào)測連接圖如圖4-1所表示接好顯示電路（這里就只給出一個數(shù)碼管說明一下）。然后將45115端接地。然后給45116217端分別接高低電平，數(shù)碼管就會顯示對應(yīng)數(shù)字。比如6217分別接1000，那么數(shù)碼管就對應(yīng)顯示數(shù)字8.一樣，還有兩個數(shù)碼管也按上圖接好。接好后測試方法同上。這么，顯示電路也就搞好了。4-3計(jì)數(shù)電路調(diào)測圖4-2計(jì)數(shù)電路調(diào)測連接圖計(jì)數(shù)電路按照圖4-2所表示連接好，將74160PT端，~CLR端，~LD端都接高電平，3個74160級聯(lián)，組成異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。同時45115端要接0，在調(diào)測過程中，我忘記將其置零，造成在后面數(shù)碼管一直不顯示數(shù)字。接好后，給最低位74160一個CP信號。讓函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生一個頻率適當(dāng)方波。這么，計(jì)數(shù)器就開始計(jì)數(shù)了。數(shù)碼管從000~999顯示。計(jì)數(shù)電路就這么搞好了。在調(diào)測過程中，74160~CLR端，~LD端，45115端都是用暫時線連接。因?yàn)樵诤竺孢@些端都是連接控制電路產(chǎn)生清零、鎖存信號輸出端。4.4控制電路調(diào)測控制電路連接圖如圖4-3所表示，其中兩個74153BA端分別接了01，4017輸入CP頻率是100Hz，此時功效是測量范圍是0.1KHz~99.9KHz。由調(diào)試波形能夠知道電路設(shè)計(jì)是正確。這部分是測量頻率功效。同時控制電路還要實(shí)現(xiàn)測量周期和脈寬功效，在前面已經(jīng)說明怎樣測量周期算法，它方法剛好和測量頻率相反，測頻率時候時基信號作為閘門信號，而測量周期是將被測信號作為閘門信號。圖4-6測量周期連接圖（部分）測量周期時候只需將74153CBA置100就能夠?qū)崿F(xiàn)了。當(dāng)74153CBA為100時候，741531Y輸出信號為被測信號，在圖中接是函數(shù)信號發(fā)生器，它產(chǎn)生是頻率為20Hz方波。這個信號作為4017CP信號。依照圖4-6能夠知道74151輸出信號是被測信號fx，經(jīng)過4017后輸出信號信號Q1、Q2脈寬剛好為fx周期，這個原理在前面測量頻率部分已經(jīng)介紹過，這里就不再重復(fù)了。其中Q1信號非一下，就能夠作為74160~CLR端清零信號，Q2信號接74160PT端作為閘門信號，在PT一直為高電平時候計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。PT高電平連續(xù)時間剛好為fx周期。在閘門導(dǎo)通時間，即PT一直為高電平時候，計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)標(biāo)按時基信號經(jīng)過閘門重復(fù)周期個數(shù)。計(jì)數(shù)器累計(jì)結(jié)果能夠換算出被測信號周期，用時間Tx來表示：Tx=NTs式中：Tx為被測信號周期；N為計(jì)數(shù)器脈沖計(jì)數(shù)值；Ts為時鐘信號周期。依照Ts=1ms，N=50.能夠知道被測信號周期為50ms，在電路中我們給出被測信號頻率為20Hz。那么測量結(jié)果和理論值是一樣。以上是對被測信號周期測量部分。調(diào)測過程中電路輸入輸出波形圖見圖4-7，其中控制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)原理和測量頻率所用方法一樣。最終是測量脈寬部分調(diào)測。測量脈沖寬度原理與測量周期原理十分相同。所不一樣是，它直接用整形后脈沖信號寬度tw作為閘門導(dǎo)通時間。在閘門導(dǎo)通時間內(nèi)，測量時基信號重復(fù)周期，并由式tw=NTs得出脈沖寬度值。如圖4-8所表示，與圖4-7對比一下，會發(fā)覺PT信號，~CLR端信號，鎖存信號脈寬為4-7圖中對應(yīng)波形脈寬二分之一。那么最終數(shù)碼管顯示數(shù)字應(yīng)該是25.實(shí)際測量值也與理論值非?？拷?。那么到此，整個控制電路部分實(shí)現(xiàn)控制功效都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。到這里，會發(fā)覺控制電路這個模塊在這個課程設(shè)計(jì)中占分量。也是整個設(shè)計(jì)過程精華所在。把控制電路這部分搞定，那么此次課程設(shè)計(jì)也就基本完成了。4.5整體指標(biāo)測試被測信號頻率周期脈寬測量檔位測量范圍被測信號頻率測量值0011Hz~999Hz207Hz210Hz0110.1kHz~99.9kHz27.1KHz27.2KHz0100.01KHz~9.99KHz3.25KHz3.26KHz100測量周期20.1Hz49ms101測量脈寬20.1Hz24ms第五章設(shè)計(jì)小結(jié)5.1設(shè)計(jì)任務(wù)完成情況經(jīng)過為期兩周課程設(shè)計(jì)，完成了此次設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，剛開始設(shè)計(jì)時候，因?yàn)榭刂齐娐愤@部分比較難搞定，所以在連接電路時候，就會停下來設(shè)計(jì)控制電路，為了提升效率，在實(shí)際操作中，先連好時基電路，分頻電路測試經(jīng)過后，再把顯示電路和計(jì)數(shù)電路連好，調(diào)測符合要求。最終搞定控制電路連接。最終完成一塊電路板，它所實(shí)現(xiàn)功效就是能夠測被測信號頻率，周期和脈寬。在調(diào)測過程中發(fā)覺測量頻率時，檔位在1Hz~999Hz，最終得到結(jié)果誤差稍微大了點(diǎn)，其余測量結(jié)果非常靠近測量值。5.2問題及改進(jìn)在設(shè)計(jì)555組成多諧振蕩器輸出方波信號，因?yàn)殡娐防锩媸褂秒娙菰?，在試?yàn)時候，伴隨試驗(yàn)室里面溫度改變，輸出信號頻率也會發(fā)生改變，這是造成誤差一個原因，為了在驗(yàn)收時候提升測量準(zhǔn)確性，所以在測量前要調(diào)整電位器，把產(chǎn)生方波信號接示波器，測量其輸出頻率，調(diào)整電位器，使輸出信號非?？拷?KHz，這么話在后面測量中會減小誤差。在調(diào)測計(jì)數(shù)顯示電路時候，在連接4511元件時候忘記了將45115端接地，造成數(shù)碼管無法計(jì)數(shù)，在試驗(yàn)過程中，連接好電路以后，發(fā)覺沒反應(yīng)，然后經(jīng)過示波器一個一個檢測元件輸入和輸出信號，看看是不是和理論一樣。找出不符合理論那部分，對照電路圖進(jìn)行檢驗(yàn)修改，最終發(fā)覺有芯片使能端沒有接地，造成元件功效沒有實(shí)現(xiàn)。所以在連接電路時候要細(xì)心，這也是要改進(jìn)地方。不然話就會出現(xiàn)一個又一個連接上面問題。在最終測量頻率很低時候，那么此次電路測量頻率算法就有了一定缺點(diǎn)。比如，當(dāng)被測信號為0.5Hz時，其周期為2s，這時閘門脈沖仍為1s顯然是不行。故應(yīng)該加寬閘門脈沖寬度假設(shè)閘門脈沖寬度加至10S，則閘門導(dǎo)通期間可計(jì)數(shù)5次，因?yàn)橛?jì)數(shù)值5是10s計(jì)數(shù)結(jié)果，故在顯示之間必須將計(jì)數(shù)值除以10.加寬閘門信號也會帶來一些問題：計(jì)數(shù)結(jié)果要進(jìn)行除以10運(yùn)算，每次測量時間最少要10s，時間過長不符合人們測量習(xí)慣，因?yàn)殚l門期間計(jì)數(shù)值過少，測量精度也會下降。為了克服測量低頻信號時不足，能夠使用另一個算法。將被測信號送入被測信號閘門產(chǎn)生電路，該電路輸出一個脈沖信號，脈寬與被測信號周期相等。再用閘門產(chǎn)生電路輸出閘門信號控制閘門電路導(dǎo)通與開斷。設(shè)置一個頻率精度較高周期信號（比如10KHz）作為時基信號，當(dāng)閘門導(dǎo)通時，時基信號經(jīng)過閘門抵達(dá)計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)。因?yàn)殚l門導(dǎo)通時間與被測信號周期相同，則可依照計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值和時基信號周期算出被測信號周期T。T=時基信號周期*計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值。再依照頻率和周期互為倒數(shù)關(guān)系，算出被測信號頻率f。這里面就提供一個思想。沒有經(jīng)過實(shí)踐去驗(yàn)證。不可防止，這個算法也有它自己缺點(diǎn)。5.3心得體會此次實(shí)習(xí)讓我們體味到設(shè)計(jì)電路、連接電路、調(diào)測電途經(jīng)程中樂苦與甜。設(shè)計(jì)是我們未來必需技能，這次實(shí)習(xí)恰恰給我們提供了一個應(yīng)用自己所學(xué)知識機(jī)會，從到圖書館查找資料到對電路設(shè)計(jì)對電路調(diào)試再到最終電路成型，都對我所學(xué)知識進(jìn)行了檢驗(yàn)。在實(shí)習(xí)過程中發(fā)覺了以前學(xué)數(shù)字電路知識掌握不牢。同時在設(shè)計(jì)過程中，碰到了一些以前沒有見到過元件，不過經(jīng)過查找資料來學(xué)習(xí)這些元件功效和使用。 制作過程是一個考驗(yàn)人耐心過程，不能有絲毫急躁，馬虎，對電路調(diào)試要一步一步來，不能急躁，因?yàn)槭窃陔娔X上調(diào)試，比較慢，又要求我們有一個比較正確調(diào)試方法，像把頻率調(diào)準(zhǔn)等等。這又要我們要靈活處理，在不影響試驗(yàn)前提下能夠加緊進(jìn)度。合理分配時間。在設(shè)計(jì)控制電路時候，我們能夠連接譯碼顯示和計(jì)數(shù)電路，這么就加緊了完成進(jìn)度。最主要是要熟練地掌握書本上知識，這么才能對試驗(yàn)中出現(xiàn)問題進(jìn)行分析處理。附錄CC4518十進(jìn)制同時加/減計(jì)數(shù)器簡明說明CC4518為雙BCD加計(jì)數(shù)器，該器件由兩個相同同時4級計(jì)數(shù)器組成。計(jì)數(shù)器級為D型觸發(fā)器。具備內(nèi)部可交換CP和EN線，用于在時鐘上升沿或下降沿加計(jì)數(shù)。在單個單元運(yùn)算中，EN輸入保持高電平，且在CP上升沿進(jìn)位。CR線為高電平時，計(jì)數(shù)器清零。計(jì)數(shù)器在脈動模式可級聯(lián)，經(jīng)過將Q3連接至下一計(jì)數(shù)器EN輸入端可實(shí)現(xiàn)級聯(lián)。同時后者CP輸入保持低電平。4518管腳圖4518功效表及波形圖CC4017------十進(jìn)制計(jì)數(shù)器/脈沖分配器簡明說明：CC4017是5位Johnson計(jì)數(shù)器，具備10個譯碼輸出，CP，CR，INH輸入端。時鐘輸入端斯密特觸發(fā)器具備脈沖整形功效，對輸入時鐘脈沖上升和下降時間無限制，INH 為低電平時，計(jì)數(shù)器在時鐘上升沿計(jì)數(shù)；反之計(jì)數(shù)功效無效。CR 為高電平時，計(jì)數(shù)器清零。Johnson計(jì)數(shù)器提供了快速操作，2輸入譯碼選通和無毛刺譯碼輸出，防鎖選通，確保了正確計(jì)數(shù)次序。譯碼輸出通常為低電平，只有在對應(yīng)時鐘周期內(nèi)保持高電平。4017管腳圖4017功效表及波形圖CC45114線－七段所存譯碼器/驅(qū)動器簡明說明CC4511是BCD－7段所存譯碼驅(qū)動器，在同一單片結(jié)構(gòu)上由COS/MOS邏輯器件和n－p－n雙極型晶體管組成。這些器件組合，使CC4511具備低靜態(tài)耗散和高抗干擾及源電流高達(dá)25mA性能。由此可直接驅(qū)動LED及其它器件。LT、BI、LE輸入端分別檢測顯示、亮度調(diào)整、存放或選通一 BCD 碼等功效。當(dāng)使用外部多路轉(zhuǎn)換電路時，可多路轉(zhuǎn)換和顯示幾個不一樣信號。4511管腳圖4511功效表數(shù)碼管管腳圖數(shù)碼碼功效表對應(yīng)管腳顯示7C4E6小數(shù)點(diǎn)5D1G10A2F9B00010100010111111