简易数字频率计的论文设计摘要

数字频率计是电路中的一个典型应用，是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器，频率测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。在此本文设计的数字频率计是用P IC16C54 单片机设计来实现。介绍了用P IC16C54 单片机设计数字变频器的原理和技巧, 给出了主体硬件结构及关键软件的设计方法。设计所要达到的效果，同时此设计具有抗干扰性强、易于传输 ,较高的测量精度等特点。

设计内容：1、测量信号：方波 、正弦波、三角波；

2、测量频率范围: 1Hz~9999Hz；

3、显示方式：4位十进制数显示；

4、时基电路由 由555构成的多谐振荡器产生

5、当被测信号的频率超出测量范围时，报警。

一．实验目的

1.掌握函数发生器的主要性能。

2.掌握函数发生器的基本测试方法。

3.学会函数发生器的设计。

4.学会函数发生器的调试方法

二.函数发生器的组成

函数发生器一般是指能自动产生正弦波，三角波，方波及锯齿波，阶梯波等电压波形的电路及仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波行数发生器，使用的器件可以是分立器件（如低频信号发生器S101全部采用晶体管），也可以采用集成电路（加单片函数发生模块ICL8038）。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课程设计介绍由集成运算放大器等组成的方波——三角波函数发生器的设计方法及实验结果。

三．三角波函数发生电路原理

锯齿波和正弦波，方波，三角波是常用的基本测试信号。此外，如在示波器等仪器中，为了是电子按照一定的规律运动，以利用荧光旋转编码器屏显示图象，常用到锯齿波产生器作为时基电路。例如，要在示波器上不失真地观察到被测信号波形，就要在水平偏转板加上随时间作线性变化的电压——锯齿波电压，使电子束沿水平方向匀速扫过荧光屏。而电视机中显像管荧示波器光屏上的光点，是靠磁场变化进行偏转的，所以需要用锯齿波电流来控制。电路中电容C的正，反向充电时间常数相等时，此时锯齿波就变成三角波，下图所示电路就变成方波（vo1）~三角波(vo2)产生电路。方波放生器实际上只要在迟滞比较器的基础上接入一个RC负反馈通路即可。方波积分即是三角波，所以方波，三角波发生器可以用继承运算放大器，专用电压比较器构成，也可以由门电路构成，(a)图是使用运算放大器αA741构成的方波，三角波发生器电路。图中A1接成迟滞比较器，A2接成LDO反相积分器，积分器的输入取自迟滞比较器的输出端，而迟滞比较器的输入信号则取自积分器的输出端。比较器的输出信号是方波，其输出电压幅度由稳压管决定。

启动电路进行瞬间分析，用示波器分别观察A1和A2的输出电压波形可以测出，方波电压幅度为6.4V，三角波电压幅度为3.2V，振荡频率为5Hz，与估算相同。若调换稳压管，可以改变方波和三角波的鼎好电子网输出电压幅度，但不改变振荡频率。改变电位器的分压系数x和积分器的时间常数R2C，可以调节振荡频率，但不改变输出幅度。一般可以用改变积分时间常数进行频段转换，移动电位器动点的位置，改变x值作为频段内的微调。