《電工電子技術(shù)》課程設(shè)計說明書-簡易數(shù)字頻率計設(shè)計.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除摘要頻率計的基本原理是用一個頻率穩(wěn)定度高的頻率源作為基準(zhǔn)時鐘，對比測量其他信號的頻率。通常情況下計算每秒內(nèi)待測信號的脈沖個數(shù)，此時我們稱基礎(chǔ)時間為1秒?；A(chǔ)時間也可以大于或小于一秒?；A(chǔ)時間越長，得到的頻率值就越準(zhǔn)確，但基礎(chǔ)時間越長則沒測一次頻率的間隔就越長?；A(chǔ)時間越短， 測的頻率值刷新就越快，但測得的頻率精度就受影響。 本文數(shù)字頻率計是用數(shù)字顯示被測信號頻率的儀器，被測信號可以是正弦波， 方波或其它周期性變化的信號。關(guān)鍵詞：數(shù)顯、頻率計、時基、protues仿真、555構(gòu)成多諧振蕩器簡易數(shù)字頻率計的設(shè)計數(shù)字頻率計是直接用十進(jìn)制數(shù)字來顯示被測量信號頻率的一種測量裝置，它不僅可以測量正弦波、方波、三角波和尖端沖信號的頻率，而且還可以測量它們的周期。頻率，就是周期性信號在單位時間 (1s) 內(nèi)變化的次數(shù)若在一定時間間隔 T 內(nèi)測得這個周期性信號的重復(fù)變化次數(shù)為 N ，則其頻率可表示為 f=N/T 。原理框圖中，被測信號 Vx經(jīng)放大整形電路變成計數(shù)器所要求的脈沖信號，其頻率與被測信號的頻率fx相同。時基電路提供標(biāo)準(zhǔn)時間基準(zhǔn)信號，其高電平持續(xù)時間t1=1s,當(dāng)1s信號來到時，閘門開通，被測脈沖信號通過閘門，計數(shù)器開始計數(shù)，直到1s信號結(jié)束時閘門關(guān)閉，停止計數(shù)。若在基礎(chǔ)時間1S內(nèi)計數(shù)器計得的脈沖個數(shù)為N，則被測信號頻率fx=NHz。邏輯控制電路的作用有兩個：一是產(chǎn)生鎖存脈沖，使顯示器上的數(shù)字穩(wěn)定；二是產(chǎn)生“0”脈沖，使計數(shù)器每次測量從零開始計數(shù)。譯碼顯示器邏輯控制電路鎖存器N計數(shù)器控制電路T放大整形電路時基電路Vx1.簡易數(shù)字頻率計的結(jié)構(gòu)框圖1.電路設(shè)計方案及其論證1-1 ICM7216D構(gòu)成數(shù)字頻率計電路圖1.1由ICM7216D構(gòu)成的數(shù)字頻率計由ICM7216D構(gòu)成的10MHZ頻率計電路采用+5V單電源供電。高精度晶體振蕩器和構(gòu)成10MHz并聯(lián)振蕩電路，產(chǎn)生時間基準(zhǔn)頻率信號，經(jīng)內(nèi)部分頻后產(chǎn)生閘門信號。輸出分別連接到相應(yīng)數(shù)碼顯示管上。ICM7216D要求輸入信號的高電平大于3.5V，低電平小于1.9V，脈寬大于50ns，所以實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體情況增加一些輔助電路。優(yōu)點(diǎn)：這個電路由于芯片集成度相對較高，所以電路設(shè)計較為簡單，操作比較簡單。而且精確度高。缺點(diǎn)：對于芯片不太熟悉，而且由于集成度太高，缺少電路設(shè)計，仿真軟件中并沒有這個芯片。由于輸出級需要相應(yīng)的輔助電路，為電路設(shè)計帶來很大麻煩。1.2 運(yùn)用單片機(jī)設(shè)計數(shù)字頻率計1.2-2單片機(jī)引腳圖1.2-1單片機(jī)數(shù)字頻率計結(jié)構(gòu)框圖頻率計的計數(shù)和顯示部分可以由單片機(jī)及其最小系統(tǒng)完成，將適用于計數(shù)以及顯示的程序燒入單片機(jī)內(nèi)，再根據(jù)時基電路、放大整形電路、倍頻鎖相電路一起構(gòu)成頻率計。由于學(xué)過單片機(jī)相關(guān)教程，掌握一定的編程能力，所以用單片機(jī)實現(xiàn)數(shù)字頻率計還是可行的。優(yōu)點(diǎn)：由于用到單片機(jī)，控制電路計數(shù)等功能通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)，減少了相關(guān)硬件的使用，降低了成本。而且利用C語言程序有很強(qiáng)的可修改性。缺點(diǎn)：利用單片機(jī)需要最小系統(tǒng)，還需要了解最小系統(tǒng)，而且對于編程能力要求很高，對于初學(xué)者來說要求還是過高了。1.3我的電路分析 數(shù)字頻率計是用數(shù)字顯示被測信號頻率的儀器，被測信號可以是正弦波，方波或其它周期性變化的信號。它一般由放大整形電路、時基電路、邏輯控制電路、閘門電路、計數(shù)器、鎖存器、譯碼器、顯示器等幾部分組成。其基本原理是用一個頻率穩(wěn)定度高的頻率源作為基準(zhǔn)時鐘，對比測量其他信號的頻率。通常情況下計算每秒內(nèi)待測信號的脈沖個數(shù)，此時我們稱基礎(chǔ)時間為1秒?；A(chǔ)時間也可以大于或小于一秒。待測信號經(jīng)過放大整形電路之后，輸出一個與待測信號同頻率的矩形脈沖信號，該信號在檢測閘門經(jīng)過選通信號的合成，產(chǎn)生計數(shù)信號。控制脈沖經(jīng)過控制器中的門電路分別產(chǎn)生鎖存信號和計數(shù)器清零信號。計數(shù)信號并與鎖存信號和清零復(fù)位信號共同控制計數(shù)、鎖存和清零三個狀態(tài)，然后通過數(shù)碼顯示器件進(jìn)行顯示。 1.3-1數(shù)字頻率計整體框圖待測頻率信號由C5正極輸入經(jīng)過放大整形之后成為方波，由74LS00的6輸出，并輸入74LS390的計數(shù)器中，使74LS390正常計數(shù)。555定時器構(gòu)成多諧振蕩器產(chǎn)生方波使得t1=1s，t2=0.25s由3輸出并作為控制信號使74LS390計數(shù)一秒后停止計數(shù)。74LS123的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器產(chǎn)生鎖存信號的脈沖，觸發(fā)74LS273將計數(shù)器的數(shù)值輸送給數(shù)碼顯示管，使其顯示輸入的頻率值整體電路圖如下1.3-2簡易數(shù)字頻率計的整體電路圖2單元電路的說明及其各參數(shù)的計算。2.1放大整形電路放大整形電路由三極管與74LS00等組成，其中三極管組成放大器將輸入頻率為周期信號如正弦波、三角波等進(jìn)行放大。與非門74LS00構(gòu)成施密特觸發(fā)器，它對放大器的輸出信號進(jìn)行整形，使之成為矩形脈沖。其電路圖如下2.1-1放大整形電路其中由C1端輸入未知頻率的波，74LS00組成的施密特觸發(fā)器將從3DG00放大的信號進(jìn)行整形變換，得到需要的方波.2.1-2 74LS00功能表 2.1-3 74LS00管腳圖2.2時基電路時基電路的作用是產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)時間信號（高電平持續(xù)時間是1s），由定時器555構(gòu)成的多諧震蕩器產(chǎn)生（當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)時間的精度要求較高時，應(yīng)通過晶體震蕩器分頻獲得）。若震蕩器的頻率，其中。由公式和，可計算出電阻R1、R2及電容C的值。若取電容C=10uF，則 k 取標(biāo)稱值36 kk 取=47 k，RP =100 k其電路圖如下2.2-1 時基電路電路圖附555定時器工作原理555定時器是一種模擬電路和數(shù)字電路相結(jié)合的中規(guī)模集成電路,其管腳排列如圖(A)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖（B）所示。 (A) (B)2.2-2 555定時器管腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖它由分壓器、比較器、基本R-S觸發(fā)器和放電三極管等部分組成。分壓器由三個5的等值電阻串聯(lián)而成。分壓器為比較器、提供參考電壓，比較器的參考電壓為，加在同相輸入端，比較器的參考電壓為，加在反相輸入端。比較器由兩個結(jié)構(gòu)相同的集成運(yùn)放、組成。高電平觸發(fā)信號加在的反相輸入端，與同相輸入端的參考電壓比較后，其結(jié)果作為基本R-S觸發(fā)器端的輸入信號；低電平觸發(fā)信號加在的同相輸入端，與反相輸入端的參考電壓比較后，其結(jié)果作為基本RS觸發(fā)器端的輸入信號?；綬-S觸發(fā)器的輸出狀態(tài)受比較器、的輸出端控制。由555定時器組成的多諧振蕩器如圖(C)所示，其中R1、R2和電容C為外接元件。其工作波如圖(D)所示。設(shè)電容的初始電壓，t時接通電源，由于電容電壓不能突變，所以高、低觸發(fā)端，比較器1輸出為高電平，輸出為低電平，即，（1表示高電位，0表示低電位），觸發(fā)器置，定時器輸出此時，定時器內(nèi)部放電三極管截止，電源經(jīng)，向電容充電，逐漸升高。當(dāng)上升到時，輸出由翻轉(zhuǎn)為，這時，觸發(fā)順保持狀態(tài)不變。所以0t期間，定時器輸出為高電平。 2.2-3 555定時器構(gòu)成多諧振蕩器圖 時刻，上升到，比較器的輸出由變?yōu)?，這時，觸發(fā)器復(fù)，定時器輸出。期間，放電三極管導(dǎo)通，電容通過放電。按指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)時比較器輸出由變?yōu)椋|發(fā)器的，的狀態(tài)不變，的狀態(tài)仍為低電平。時刻，下降到，比較器輸出由1變?yōu)?，R-S觸發(fā)器的1，0，觸發(fā)器處于1，定時器輸出。此時電源再次向電容C放電，重復(fù)上述過程。通過上述分析可知，電容充電時，定時器輸出，電容放電時，0，電容不斷地進(jìn)行充、放電，輸出端便獲得矩形波。多諧振蕩器無外部信號輸入，卻能輸出矩形波，其實質(zhì)是將直流形式的電能變?yōu)榫匦尾ㄐ问降碾娔堋Ｓ蓤D（D）可知，振蕩周期。為電容充電時間，為電容放電時間。充電時間 放電時間 矩形波的振蕩周期因此改變、和電容C的值，便可改變矩形波的周期和頻率。2.3 邏輯控制電路根據(jù)圖原理框圖b所示波形，在時基信號II結(jié)束時產(chǎn)生的負(fù)跳變用來產(chǎn)生鎖存信號，鎖存信號的負(fù)跳變又用來產(chǎn)生清“0”信號V。脈沖信號和V可由兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LSl23產(chǎn)生，它們的脈沖寬度由電路的時間常數(shù)決定。設(shè)鎖存信號和清“0”信號V的脈沖寬度相同，如果要求tw=0.02s ，則有tw=0.45RextCext=0.02s，若取Rext=10k，則Cext=tw/0.45Rext=4.4uf，取標(biāo)稱值4.7uf,由74LSl23的功能表可得，當(dāng), 觸發(fā)脈沖從 1A端輸入時，在觸發(fā)脈沖的負(fù)跳變作用下，輸出端1Q可獲得一正脈沖端,一非Q端可獲得一負(fù)脈沖，其波形關(guān)系正好滿足原理框圖 b所示波形和V的要求。手動復(fù)位開關(guān)S按下時，計數(shù)器清“ 0 ”。其電路圖如下2.3-1 邏輯控制電路電路圖其中U1A中的A端接時基電路的輸入端和由74LS00構(gòu)成的閘門的一個輸入，電源電壓均選擇為5V以得到高電平.Q端接到由74LS273的CP端.U2A的Q端接到作為開關(guān)的74LS00的一端輸入.附74LS123工作原理2.3-2 74LS123管腳圖引出端符號：CEXT1、CEXT2外接電容端Q1、Q2正脈沖輸出端/Q1、/Q2負(fù)脈沖輸出端/CLR1、/CLR2直接清除端（低電平有效）A1、A2負(fù)觸發(fā)輸入端B1、B2正觸發(fā)輸入端2.3-3 74LS123的功能表H高電平L低電平X任意低到高電平跳變高到低電平跳變一個高電平脈沖一個低電平脈沖極限值2.4鎖存器鎖存器的作用是將計數(shù)器在1S 結(jié)束時所計得的數(shù)進(jìn)行鎖存，使顯示器上能穩(wěn)定地顯示此時計數(shù)器的值，如圖6(b)所示，1S 計數(shù)時間結(jié)束時，邏輯控制電路發(fā)出鎖存信號L，將此時計數(shù)器的值送譯碼顯示器。根據(jù)題目要求4位數(shù)字顯示，即計數(shù)需用4位十進(jìn)制計數(shù)器，共有16個計數(shù)輸出端，故鎖存器可用兩片8D鎖存器74LS273來完成上述鎖存功能。當(dāng)閘門時間到時，邏輯控制電路一方面關(guān)閉計數(shù)閘門停止計數(shù)，另一方面產(chǎn)生鎖存信號L，將計數(shù)值鎖存并送譯碼顯示。可見在電路設(shè)計時，只需將74LS273的數(shù)據(jù)輸入端接個計數(shù)器的相應(yīng)輸出端，將74LS273的輸出端接譯碼器的相應(yīng)輸入端，同時將鎖存信號L接74LS273的時鐘輸入端即可。附74LS273工作原理是帶有清除端的8D觸發(fā)器，只有在清除端保持高電平時，才具有鎖存功能，鎖存控制端為11腳CLK，采用上升沿鎖存。 CPU 的ALE信號必須經(jīng)過反相器反相之后才能與74LS273的控制端CLK 端相連。74LS273是8位數(shù)據(jù)/地址鎖存器，他是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器（1).1腳是復(fù)位CLR,低電平有效,當(dāng)1腳是低電平時,輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部輸出0,即全部復(fù)位;(2).當(dāng)1腳為高電平時,11(CLK)腳是鎖存控制端,并且是上升沿觸發(fā)鎖存,當(dāng)11腳有一個上升沿,立即鎖存輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的電平狀態(tài),并且立即呈現(xiàn)在在輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上.第一腳WR：主清除端，低電平觸發(fā)，即當(dāng)為低電平時，芯片被清除，輸出全為0（低電平）；CP（CLK）：觸發(fā)端，上升沿觸發(fā)，即當(dāng)CP從低到高電平時，D0D7的數(shù)據(jù)通過芯片，為0時將數(shù)據(jù)鎖存，D0D7的數(shù)據(jù)不變1D8D為數(shù)據(jù)輸入端，1Q8Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作8位地址鎖存器。2.4-1 74LS273管腳圖 2.4-2 74LS273功能表2.5計數(shù)、鎖存、譯碼顯示電路的設(shè)計這部分電路是頻率計內(nèi)作重要的電路部分，由計數(shù)器、鎖存器、譯碼器、顯示器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成。其中計數(shù)器按十進(jìn)制計數(shù)，由4個異步十進(jìn)制計數(shù)器74ls90構(gòu)成，一次從個位開始計數(shù)，向上位發(fā)出進(jìn)位信號進(jìn)而使高位開始計數(shù)。計數(shù)輸出如果電路中不接鎖存器，則顯示器上的顯示數(shù)字就會隨計數(shù)器的狀態(tài)不停地變化，要使計數(shù)器停止計數(shù)時，顯示器上的數(shù)字顯示能穩(wěn)定，就必須在計數(shù)器后接入鎖存器。鎖存器的工作是受單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制的。門控信號的下降沿使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，單穩(wěn)1的上升沿作為鎖存器的時鐘脈沖。為了使計數(shù)器穩(wěn)定、準(zhǔn)確的計數(shù)，在門控信號結(jié)束后，鎖存器將計數(shù)結(jié)果鎖存。單穩(wěn)1的暫態(tài)脈沖的下降沿使單穩(wěn)2進(jìn)入暫態(tài)，利用2的暫態(tài)對計數(shù)器清零，清零后的計數(shù)器又等待下一個門控信號到來重新計數(shù)。鎖存器的作用是將計數(shù)器在1s結(jié)束時所得的數(shù)進(jìn)行鎖存，使顯示器穩(wěn)定地顯示此時計數(shù)器的值。1s計數(shù)時間結(jié)束時，邏輯控制電路發(fā)出鎖存信號，將此時計數(shù)器的值送至數(shù)碼顯示器。選用鎖存器74LS273可以完成上述功能。當(dāng)時鐘脈沖CP的正跳變來到時，鎖存器的輸出等于輸入，即Q=D，從而將計數(shù)器的輸出值送到鎖存器的輸出端。正脈沖結(jié)束后，無論D為何值，輸出端Q的狀態(tài)仍保持原來的狀態(tài)不變。所以在計數(shù)期間內(nèi)，計數(shù)器的輸出不會送到譯碼顯示器。鎖存器在一個有效脈沖到來后將計數(shù)器輸出信號鎖存，并輸出到數(shù)碼管譯碼器。2.5-1計數(shù)、鎖存、譯碼顯示電路電路圖其中：計數(shù)采用74LS390 鎖存為74LS273譯碼為74LS48 顯示為7段譯碼顯示管 附74LS390、74LS48、7段數(shù)碼顯示管、74HC04管腳圖及功能表2.5-2 74LS390管腳圖 2.5-3 74LS390功能表H=高電平 L=低電平注：對于BCD（十進(jìn)）計數(shù)，輸出QA 連到輸入B 計數(shù)對于5-2 進(jìn)制計數(shù)，輸出QD 連到輸入A 計數(shù)2.5-4 74LS48管腳圖 2.5-5 74LS48功能表附七段數(shù)碼管工作原理2.5-6七段數(shù)顯管個管腳圖7段數(shù)碼管又分共陰和共陽兩種顯示方式。如果把7段數(shù)碼管的每一段都等效成發(fā)光二極管的正負(fù)兩個極，那共陰就是把a(bǔ)bcdefg這7個發(fā)光二極管的負(fù)極連接在一起并接地；它們的7個正極接到7段譯碼驅(qū)動電路74LS48的相對應(yīng)的驅(qū)動端上（也是abcdefg）！此時若顯示數(shù)字1，那么譯碼驅(qū)動電路輸出段bc為高電平，其他段掃描輸出端為低電平，以此類推。如果7段數(shù)碼管是共陽顯示電路，那就需要選用74LS47譯碼驅(qū)動集成電路。共陽就是把a(bǔ)bcdefg的7個發(fā)光二極管的正極連接在一起并接到5V電源上，其余的7個負(fù)極接到74LS47相應(yīng)的abcdefg輸出端上。2.5-7 74HC04管腳圖 2.5-8 74HC04功能表3硬件電路的設(shè)計及其制作與調(diào)試3.1實驗采用protues軟件進(jìn)行電路制作和電子仿真3.2個單元電路的仿真圖3.2-1整形放大電路仿真圖由上圖可知該電路基本實現(xiàn)功能可以將正弦波整形為方波并且能夠保持其頻率不變3.2-2時基電路仿真圖由上圖可知可以讀出t1=4.75X200=950ms約等于1st2=1.25X200=250ms等于0.25s其總頻率T=0.8s所以可以認(rèn)為該時基電路基本符合設(shè)計要求3.2-3邏輯控制電路的仿真圖3.3制作與調(diào)試的方法和技巧。對制作好的 PCB板，或準(zhǔn)備好的面包板，按照裝配圖或原理圖進(jìn)行器件裝配，裝配好之后進(jìn)行電路的調(diào)試。調(diào)試規(guī)則為：3.3.1通電準(zhǔn)備打開電源之前，先按照系統(tǒng)原理圖檢查制作好的電路板的通斷情況，并取下 PCB 上的集成塊，然后接通電源，用萬用表檢查板上的各點(diǎn)的電源電壓值，完好之后再關(guān)掉電源，插上集成塊。3.3.2單元電路檢測 接通電源后，用雙蹤示波器 ( 輸人耦合方式置 DC 檔 ) 觀察時基電路的輸出波形，應(yīng)如波形圖 (2) 所示的波形，其中t1=1s ， t2 =0.25s ，否則重新調(diào)節(jié)時基電路中 R1 和 R2 的值，使其滿足要求。然后改變示波器的掃描速率旋鈕，觀察 74LSl23 的第13 腳和第10 腳的波形，應(yīng)有如上波形圖3的鎖存脈沖和清零脈沖 V 的波形。接通電源后用雙蹤示波器觀察放大整形電路的輸出波形，應(yīng)如波形圖1所示的波形，能保持波形頻率不變且輸出波形的高低電平能夠被其后芯片識別，若不行，則調(diào)節(jié)RV2電阻使其達(dá)到要求。將 4 片計數(shù)器 74LS90 的第 2 腳全部接低電平，鎖存器 74LS273 的第 11 腳都接時鐘脈沖，在個位計數(shù)器的第 14 腳加入計數(shù)脈沖，檢查 4 位鎖存、譯碼、顯示器的工作是否正常。3.3.3系統(tǒng)連調(diào)在放大電路輸入端加入Vpp=1v ，f=1khz 的正弦信號，用示波器觀察放大電路和整形電路的輸出波形，應(yīng)為與被測信號同頻率的脈沖波，顯示器上的讀數(shù)應(yīng)為 1000Hz 。3.4測試的數(shù)據(jù)和理論計算的比較分析。測試得到多諧振蕩器的輸出為t1=1s，t2=0.25s，T=0.8s時，RV1=52K理論值為RV1=50k時，T=0.8s，t1=1s，t2=0.25s，與理論值比較有點(diǎn)偏差，可能由于實際的電阻中47K和39K均達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。 測試得到輸入為1000HZ頻率時，輸出為996HZ，輸入為500HZ時輸出為498HZ，輸入為10HZ時輸出為10HZ，輸入為5000HZ是輸出為4977HZ。 由上數(shù)據(jù)可知，當(dāng)輸入數(shù)值較小時，其輸出和輸入標(biāo)準(zhǔn)值相差不大，且為偏小。當(dāng)輸入較高頻率時，則會有點(diǎn)誤差。但整體為偏小。 測試結(jié)果偏小可能是由于時基電路發(fā)生的波形t1沒有達(dá)到1s，且為小于1s，但其偏差不大。3.5制作與調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法。故障a：制作中放大整形電路不能將非方波的波形整形為方波。原因：由于電路中的RV2沒有調(diào)到一個較為合理的值，導(dǎo)致該施密特觸發(fā)器的閾值電壓較高或較低，使得該電路整形時將其波形一直識別為低電平或高電平,所以其輸出波形為高電平或低電平而沒有電平的跳變，所以可以導(dǎo)致最后輸出沒有波形或波形的頻率改變。排除方法：調(diào)節(jié)RV2到一個比較適當(dāng)?shù)奈恢?，使得該部分電路輸出為方波且頻率不改變，并且改變輸入波形的形狀，再看是否可行。故障b：接通電源后，數(shù)顯管不顯示。原因：數(shù)顯管為共陰數(shù)顯管，而實際中共地端沒有接或者接到了電源上。排除方法：將其共地端的引腳都接到地 。故障c：控制開關(guān)不能清零。原因：可能是由于開關(guān)接線錯誤。 也可能是由于74LS123輸出的刷新頻率太低導(dǎo)致開關(guān)一直處于被短路狀態(tài)，所以開關(guān)不起作用，不能實現(xiàn)清零的功能。排除方法：首先檢查開關(guān)處的接線是否正確，若不正確則將其接線改正，若接線正確，則用示波器測74LS123的輸出，觀測其波形是否為方波，測其波形頻率是否為0.8HZ，且t1=1s，t2=0.25s，若不符合則調(diào)節(jié)RV1使其達(dá)到附和的值故障d：制作完成后一接通電源電路顯示為亂碼，且有的顯示管不顯示，在經(jīng)過一段時間后，顯示管顯示為0000，但之后一直不改變。原因：可能是由于74LS273的清零端沒有接好，導(dǎo)致74LS273的清零端的電平不可預(yù)測，可能，接通電源是其清零端為高電平不實現(xiàn)清零功能，且電路自啟動狀態(tài)不為0，當(dāng)74LS273輸出大于9時，則電路顯示可能會出現(xiàn)不顯示或顯示異常的情況。 也有可能是由于 74LS273的clock輸入接到了74LS123的4腳（即U7A的反向輸出端）導(dǎo)致clock輸入不能觸發(fā)74LS273的輸出，而該電路自啟動時不為0000的狀態(tài)，所以當(dāng)74LS273的輸出大于9時，顯示管則顯示異常。排除方法：查看線路，看74LS273的清零端是否接的可靠，若不可靠可以重新再接一遍。接好后，用萬用表測量該點(diǎn)電位，若一直保持為高電平則可以認(rèn)為該點(diǎn)接的可靠。 并且查看74LS273的clock保證其接在74LS123的13腳（74LS123的正輸出）并且在上次結(jié)束之前將74LS273清零。 再次接通電源觀察顯示管的顯示情況。故障e：數(shù)碼顯示一直顯示為0000并且一直不改變。原因：可能是由于計數(shù)器沒有正常工作，即有可能是由于U10D的與非門不能輸出方波，即可能由于，555定時器輸出方波不穩(wěn)定或不為方波導(dǎo)致。即由于U10D的與非門不能識別555定時器的輸出導(dǎo)致。排除方法：用示波器查看555定時器的輸出波形，若波形不穩(wěn)定，則可能為干擾較大所致，可以由5端接0.01uf的電容，是該多諧振蕩器抗干擾能力增強(qiáng)。也可以在其輸出后面接鎖存器，使其能狗叫穩(wěn)定的輸出方波。4設(shè)計總結(jié)及前瞻4.1設(shè)計方案的特點(diǎn)本設(shè)計是基于較為基礎(chǔ)的數(shù)電模電和電路知識所設(shè)計的簡易頻率計優(yōu)點(diǎn)：電路均使用較為簡單的芯片，易于理解，便于初學(xué)者加深對數(shù)電模電和電路的知識的理解。 其中計數(shù)部分采用74LS390雙計數(shù)器芯片，相對于74LS90節(jié)省不必要的連線，且較之成本較低。 顯示部分采用74LS48驅(qū)動的七段顯示管，顯示較穩(wěn)定，且?guī)в锌煽夭僮?，使得?yīng)用更加靈活。 電路中采用了兩個變阻器，可以用以彌補(bǔ)實際元件標(biāo)示值有誤差，使得整個電路不易于受硬件條件限制。缺點(diǎn)：電路過于復(fù)雜，容易受外界干擾的影響，且連線多易于互相干擾。 顯示部分采用74LS48驅(qū)動七段顯示管增加了驅(qū)動芯片，增加了制作成本。4.2實用價值本文數(shù)字頻率計是用數(shù)字顯示被測信號頻率的儀器，被測信號可以是正弦波，方波或其它周期性變化的信號。如配以適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，可以對多種物理量進(jìn)行測試，比如機(jī)械振動的頻率，轉(zhuǎn)速，聲音的頻率以及產(chǎn)品的計件等等。4.3改進(jìn)意見和展望可以嘗試采用單片機(jī)來實現(xiàn)，簡便且控制電路計數(shù)等功能通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)，減少了相關(guān)硬件的使用，降