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毕业设计论文

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电气电子毕业设计139海南大学数字频率计课程设计(附电路图),毕业设计论文

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nts nts nts海南大学信息学院通信工程专业电子课程设计 课程题目： 数 字 频 率 计 班 级： 04通 信 工 程 1 班 指导老师： 冯 尔 理 组 员： nts海南大学信息学院通信工程专业电子课程设计 一 设计 目的： 根据所学知识设计制作一个简单的 数字频率计；同时 通过 实验了解 所学 过的 知识 如何应用到实践中去；在实践和应用中发现自己在理论和实践中存在的问题，及时地加以解决。 二 设计任务及要求 ： (1)、设计任务 小规模集成芯片设计制作一个数字频率计。 （ 2）、设计要求 被测量信号的 频率在 100-9999Hz之间，用四位数码管显示测量数据；具有自动换挡功能；具有超量程指示功能； 实现测量正弦交流信号 0.1V， 可以实现将正弦交流信号 0.1V（或 0.1以上）放大到 5V左右 。 三 电路设计 ： （ 1）、设计要点 （ 2）、工作原理 1标准时钟信号产生模块： 555定时器接成多谐振荡器。 2分频电路： 用 74LS160计数器分别做成二进制和五进制计数器产生脉冲信号，再经由 J-K触发器结成的 T触发器得到所需 50%的定时信号。 3计数器模块 :：用四片 74LS160连接成 10000进制计数器。计数器最高位的进位信号作为反馈信号作用于换挡模块！ 4换挡及超量程指示模块： 数据选择器 1C0、 1C1、 1C2、 1C3分别接 1Hz、 10Hz、 100Hz和 1kHz标准参考时钟信号。 计数器 首先将第一路信号 作为计数器的使能信号，当使能信号为上升沿时开始计数器计数，下降沿时将计数结果送如 74175 锁存器锁存显示并清零计数器。如果计数器 在使能信号高电平期间计数超过 9999 则产生进位信号，使换挡模块计时器增加 1， 数据选择器选择下一路信号输出到计数器。当第四路信号作为计数器使能信号仍然超量程时，溢出指示灯将会 给出溢出指示！ 5信号放大模块：通过集成运放可将 0.1V输入小信号放大到 5V左右。 四试验器材： 74LS160 十进制计数器 9 片、 74175 锁存器 4 片、 3 与非门 3 片，非门 8 片，或门 4片， 555定时器 1片， 30.1千欧电阻 2个， 60千欧电阻 1个、 BCD 码七段显示数码管 4个、发光二极管 5个。 五 实验步骤： 1. 信号放大模块：通过集成运放可将 0.1V输入小信号放大到 5V左右。 V10 . 1 V r m s 6 0 H z 0 XMM2U1O P A M P _ 5 T _ V I R T U A LV E E- 5 VV C C5VV E EV C C1U2N O TXSC1A BE x t T r i g+_+_320nts海南大学信息学院通信工程专业电子课程设计 2 频率计根据实验要 求设四个档位： Hz、 10Hz、 100Hz 和 1kHz，四位数码管显示频率，故共需四种标准计数时钟信号，分别是 0.5Hz、 5Hz、 50Hz和 500Hz，且要求其信号波形占空比均为 50%。经过分析考虑我们选择用 555 定时器 产生原始信号频率，由于 555 定时器不易产生标准的占空比 50%的信号，故现用其 产生一个 1000Hz的信号，二分频即可得到占空比为 50%的 500Hz信号， 再对 500Hz信号十分频可得 50Hz标准信号，同理可得 0.5Hz、5Hz 标准信号， 555 定时器 电路 （ 图 一）、二分频电路（图二）和十分频电路（图三） 分别如下所示： 3换挡及超量程显示电路： U 1 474153N2Y 92C0102C1112C2122C313A14B21G11Y 71C061C151C241C332G15U 1 57 4 LS 1 6 0 NQA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A3B4C5D6ENP7ENT10LOAD9CLR1CLK2XFG1XFG3XFG4XFG6XFG71312117Hz2 . 5 VU2N O R 2U3AND2U4AND21 0 H z2 . 5 V1 0 0 H z2 . 5 Vk H z2 . 5 VU5AND2U6N O TU7N O T溢出指示2 . 5 V 232221 20 19 183V C C2156V C C5VU1O R 24894计数显示模块： VCCOUTU15 5 5 _ T I M E R _ R A T E DGNDDISRSTTHRCONTRIV C C5VR160kR23 0 .1 k C21 2 n FC36 8 0 n FV C C7910图一 1khz U 1 474161NQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10LOAD9CLR1CLK2U 1 5 A 74107N1J11Q21CLK121K41CLR131Q3U 1 6N O T34V C C 5VV C C560U4 74161NQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10LOAD9CLR1CLK2U 1 0N O TU 1 2 A 74107N1J11Q21CLK121K41CLR131Q3U 1 3NAND314131211100V C C 5VV C C815图一 图二 图三 nts海南大学信息学院通信工程专业电子课程设计 U17 4 L S 1 6 0 NQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10LOAD9CLR1CLK2U27 4 L S 1 6 0 NQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10LOAD9CLR1CLK2U37 4 L S 1 6 0 NQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10LOAD9CLR1CLK2U47 4 L S 1 6 0 NQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10LOAD9CLR1CLK2U574175N1D4CLK91Q2CLR12D53D124D131Q32Q63Q103Q112Q74Q154Q14U674175N1D4CLK91Q2CLR12D53D124D131Q32Q63Q103Q112Q74Q154Q14U774175N1D4CLK91Q2CLR12D53D124D131Q32Q63Q103Q112Q74Q154Q14U874175N1D4CLK91Q2CLR12D53D124D131Q32Q63Q103Q112Q74Q154Q14U9D C D _ H E XU 1 0D C D _ H E XU 1 1D C D _ H E XU 1 3D C D _ H E XV C C5V3837363