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毕业设计-通用技术课程系列实验研究—数字频率计实验设计，共36页，12239字，附开题报告等
主要内容
数字频率计的概述及multisim的概述及使用。
数字频率计的基本原理是通过将被测周期信号整形为同频率的方波信号后
，利用555定时器组成的振荡电路所产生的频率为1KHz的脉冲信号，通过三个
74LS90N组成的分频电路产生1Hz的标准方波作为基准时钟，与被整形后的方波
信号一起经过闸门电路处理输入计数电路，再利用74LS90N的十进制计数功能
进行级联计数，计数后输入8位数据/地址锁存器74LS273N以实现锁存和清零功
能，最后输入到译码显示电路中，用7段译码器显示出来，这样就实现了对被测
周期信号的频率测量并显示的功能。
数字频率计的基本电路设计，主要分为四个部分：时基（T）电路、输入电
路、计数显示电路以及控制电路。
输入电路：输入电路由信号发生器与整形电路组成，输入信号先经过限
幅器，再经过施密特触发器整形，当输入信号幅度较小时，限幅器的二极管均
截止，不起限副作用。由555组成的施密特触发器对经过限幅器的信号进行整形
得到标准的方波信号。目前只处于理论阶段，没有电路和仿真。
时基电路：时基电路是由555定时器构成的振荡器和三级十分频电路组成，
其功能为产生标准时间为1秒的脉冲。分频电路由三个74LS90N级联组成
，74LS90是二、五，十进制异步加法器，用三片74LS90可以构成三级十分频器
，将1kHz的矩形波脉冲信号分频得到1Hz基准秒计时信号。
闸门电路：闸门电路控制计数器的输入脉冲，在电路中用一个与非门来
实现。当时基电路产生标准时间为1s的脉冲到时闸门开，测试信号的脉冲通过
闸门进入计时电路计数，脉冲结束时闸门关闭。
计数显示电路：计数译码器显示电路由74LS90N、74LS273N、74LS47以
及显示器组成。计数电路是用74LS90N十进制计数器构成，输出4位二进制数
；74LS273N实现锁存和计数器清零功能，在时基电路脉冲的上升沿到来时闸门

中文摘要
信息技术是目前发展迅捷、应用广泛、体现时代发展特征的技术。普通高中技术课程是与九年义务教育中的信息技术教育和劳动与技术教育相衔接，以提高学生的技术素养为主旨，以设计学习、操作学习为主要特征的基础教育课程，是国家规定的普通高中学生的必修课程。在我国普通高中课程结构中，技术是一个基础的学习领域。
“电子控制技术”是通用技术课程的一个重要模块。数字频率计的设计与制作作为电子控制技术课程中的一个综合性实验主要培养学生的电子制作的能力，激发学生对电子技术的兴趣。在电子技术中, 频率是最基本的参数之一, 在数字电路中，数字频率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成。在计算机及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用。为了更好的结合通用技术课程，进行数字频率计的实验设计。
本设计选择以集成芯片作为核心器件，设计了一个简易四位数显频率计，以触发器和计数器为核心，由信号输入、时基、闸门、计数、锁存和译码显示等功能模块组成。文中首先对四位数显频率计的整体设计方案进行了分析和论证，并对用Multisim软件制作电路图并仿真。
Multisim仿真结果显示：采用LM555CM可产生频率为997.140Hz的脉冲信号，与要求信号频率（1000Hz）的相对误差为0.00286，采用74LS90N可实现准确的十分频，通过三路分频电路可分别获取100Hz、10Hz及1Hz信号并通过LED显示。仿真结果表明此电路可实现频率较为稳定的信号并显示，可用于相关信号源电路。
关键词：通用技术;电子控制技术;综合性试验;频率计;时钟发生器;计数器;显示

目 录
第一章 引言 1
1.1 课程题目 1
1.2 通用技术课程的主要内容概括 1
1.3 基于通用技术课程的模拟仿真 3
1.4 技术指标与要求 5
1.5 设计环境或器材、原理与说明 5
第二章 频率计系统总体方案设计 6
2.1 系统基本组成 7
2.2 框图分析流程 7
第三章 系统模块电路设计 9
3.1 输入电路 9
3.2 时基电路 12
3.2.1 多谐振荡电路 12
3.2.2 分频电路 16
3.3 闸门电路 17
3.3.1 门控电路 17
3.3.2 闸门电路 18
3.4 计数显示电路 19
3.4.1 计数电路 20
3.4.2 锁存电路 21
3.4.3 译码显示电路 22
第四章 系统调试和改进 24
第五章 仿真结果 26
第六章 结论 30
致谢 31
参考文献 32

设计指标与要求
要求设计一个简易的数字频率计，即用数字显示被测信号频率的仪器，数字频率计的设计指标有：
1. 测量信号：正弦信号、方波信号等周期变化的物理信号；
2. 测量频率范围：0Hz~9999Hz；
3. 显示方式：4位十进制数显示。
设计环境或器材、原理与说明
本设计在Multisim9软件下进行仿真，Multisim9是一个集成的仿真和开发环境，集菜单、工具栏、虚拟仪器库和元器件库于一体。可在Multisim9仿真环境下实现仿真电路的创建、虚拟仪器的添加、仿真参数的设置、仿真电路的调试、仿真结果的观测以及仿真数据的转换等功能。在Multisim9仿真环境下，还可根据自己的喜好，利用菜单提供的功能，配置自己的仿真环境。安装汉化包以后更方便使用。
首先收集频率计的相关资料，使用电子工作平台，用虚拟的方法对电路进行实验，分模块的设计仿真，将各模块电路放置在子电路中，再放置HB/SC连接器连接。