说明
1、课程设计进行期间，学生应按教学计划，将每天的学习情况（包括
学习内容、遇到问题及解决办法、心得体会等）如实进行记录。
2、结束时，根据课程设计内容和学习记录书写报告。
3、指导教师应综合考虑学生的学习态度、报告内容和实际操作情况等，
给出评语和成绩。
课程设计报告撰写格式
1、课程设计说明书用纸一律采用A4幅面，打印正文用宋体小四号字；版面页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2cm；页码用小五号字底端居中；左边装订。
2、课程设计报告一般由以下几部分组成：A．任务书； B．目录；C．正文； D．参考文献；E.附录。
3、报告正文撰写的题序层次格式：
第一种第二种
1．（居中、小二号黑体字、）第一章（居中、小二号黑体
字）
1．1（顶格、小三号黑体字）第一节（顶格、小三号黑体
字）
一（顶格、四号黑体字）1．1．1 （顶格、四号黑体
字）
（一）（顶格、小四号黑体字）
郑州轻工业学院
课程设计（论文）任务书题目简易数字频率计
专业电子科技12 -1学号姓名
主要内容、基本要求、主要参考资料等：
主要内容
1．阅读相关科技文献。
2．学习protel软件的使用。
3．学会整理和总结设计文档报告。
4．学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求
1.要求测量频率范围1Hz－100KHz，量程分为4档，即×1、×10、×100、×1000。
2.要求被测量信号可以是正弦波、三角波和方波。
3.要求测试结果用数码管表示出来，显示方式为4位十进制。
主要参考资料
1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月
2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月
3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月
4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月
5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003
完成期限：年月日
指导教师签章：
专业负责人签章：
2014 年 12 月 22 日
目录
1.方案论证 (1)
1.1设计方案选择 (1)
1.1.1计数法 (1)
1.1.2计时法 (2)
1.2整体方案图及原理 (2)
2.系统总体方案设计 (3)
2.1单元电路设计 (3)
2.1.1整形电路 (3)
2.1.2时基电路 (3)
2.1.3分频电路 (4)
2.1.4计数器 (5)
2.1.5锁存器 (5)
2.1.6译码显示电路 (6)
2.2芯片功能介绍 (7)
2.2.174161的引脚及功能表 (7)
2.2.274160的引脚及功能表 (8)
2.2.374151的引脚及功能表 (9)
2.2.474LS279的引脚及功能表 (9)
2.2.57448的引脚及功能 (10)
3.总结 (12)
参考文献 (13)
附录 (14)
摘要
数字频率计的设计包括时基电路、整形电路、控制电路和计数显示电路四个部分组成。由时基电路产生一标准时间信号控制阀门，调节时基电路的电阻可产生需要的标准时间。信号输入整形电路中，经过整形，输出一方波，通过阀门后，计时器对其技术。当技术完毕后，时基电路输出一个上升沿，是锁存器打开，计数器结束结果输入译码器，从而让显示器显示，达到测量频率的目的。
关键词：频率计、分频、计数
1.方案论证
信号的频率就是信号在单位时间内所产生的脉冲个数，其表达式为f=N/T，其中f 为被测信号的频率，N为计数器所累积的脉冲个数，T为产生N个脉冲所需的时间。计数器所记录的结果，就是被测信号的频率。如在1s内记录1000个脉冲，则被信号的频率为1000HZ。
测量频率的基本方法有两种：计数法和计时法，或称测频法和测周期法。
1.1设计方案选择
1.1.1计数法
根据上述分析，频率计定时时间1s可以通过555定时器和电容、电阻构成的多谐振荡器产生1000Hz的脉冲，再进行分频成1Hz即周期为1s的脉冲，再通过T触发器把脉冲正常高电平为1s；放大整形电路通过与非门、非门和二极管组成；闸门电路用一个与门，只有在定时脉冲为高电平时输入信号才能通过与门进入计数电路计数；计数电路可以通过5个十进制的计数器组成，计数器再将计的脉冲个数通过锁存器进行稳定最后通过4个LED数码显像管显示出来。
1.1.2 计时法
频率计定时时间1s可以直接通过555定时器和电容、电阻构成的多谐振荡器产生1Hz的脉冲，再通过T触发器把脉冲正常高电平为1s；放大整形电路可以直接用一个具有放大功能的施密特触发器对输入的信号进行整形放大，其他模块的电路和方案一的相同。
NE555电路较为简单，但是不能做到较高的频率。晶振振荡电路，频率稳定度高，一般频率稳定度可以达到300PPM，但是电路较为复杂。计数法对时基信号的要求不是很高，用NE555电路完全可以满足其要求。计时法要求时基信号较为稳定，并且要求是高频，可能高于1MHz，对于NE555，这可能是无法做到的，需要使用晶振振荡电路。本设计力求电路简单，所以选用方案1计数法。
1.2整体方案图及原理
输入电路：由于输入的信号可以是正弦波，三角波。而后面的闸门或计数电路要求被测信号为矩形波，所以需要设计一个整形电路则在测量的时候，首先通过整形电路将正弦波或者三角波转化成矩形波。在整形之前由于不清楚被测信号的强弱的情况。所以在通过整形之前通过放大衰减处理。当输入信号电压幅度较大时，通过输入衰减电路将电压幅度降低。当输入信号电压幅度较小时，前级输入衰减为零时若不能驱动后面的整形电路，则调节输入放大的增益，时被测信号得以放大。
频率测量：测量频率共有3个档位。被测信号经整形后变为脉冲信号（矩形波或者方波），送入闸门电路，等待时基信号的到来。时基信号有555定时器构成一个较稳定的多谐振荡器，经整形分频后，产生一个标准的时基信号，作为闸门开通的基准时间。被测信号通过闸门，作为计数器的时钟信号，计数器即开始记录时钟的个数，这样就达到了测量频率的目的。
计数显示电路：在闸门电路导通的情况下，开始计数被测信号中有多少个上升沿。在计数的时候数码管不显示数字。当计数完成后，此时要使数码管显示计数完成后的数字。
控制电路：控制电路里面要产生计数清零信号和锁存控制信号。
2.系统总体方案设计
2.1单元电路的设计
2.1.1整形电路
因为后面计数器、译码器均需要的方波信号，所以需要将被测的正弦波、三角波转换成向对应的方波。本设计使用集成六施密特触发器 CC40106将被测信号的波形转换成对应的方波。应用电路如2.1.1-1图所示。
