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课程设计
(说明书)
10Hz-50Hz正弦信号周期测量电路设计
班级_计算机
学号
学生姓名
指导教师
—1—
课程设计任务书
课程名称数字逻辑课程设计
课程设计题目10Hz-50Hz正弦信号周期测量电路设计
课程设计的内容及要求:
一、设计说明与技术指标
设计10Hz-50Hz正弦信号周期测量电路,该电路由脉冲整形电路、时钟产生电路、计
数器、分频器和显示电路组成,其原理框图如图1所示。
脉冲整形电路分频器计数器显示电路
时钟产生电路
图1周期测量电路的原理框图
二、设计要求
1.计数器的最大值为500。2.时钟电路的周期为1mS。3.用LED数码管显示。
4.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。
5.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
三、实验要求
1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用multisim软件仿真。
2.进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料
1.童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2013年
五、按照要求撰写课程设计报告
成绩评定表:
序号
评定项目
评分成绩
1
设计方案正确,具有可行性,创新性(15分)
2
设计结果可信(例如:系统分析、仿真结果)(15分)
3
态度认真,遵守纪律(15分)
4
设计报告的规范化、参考文献充分(不少于5篇)(25分)
5
答辩(30分)
总分
最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)
指导教师签字:
2015年7月19日
—2—
—3—
一、概述
本课程设计要求设计一个10Hz-50Hz正弦信号周期测量电路,要求计数器的最大值为500,基础时钟的周期为1mS,用LED数码管显示结果。其原理为用三五定时器产生时钟信号,同时用脉冲整形电路使待测信号的整个周期输出为高电平,并把时钟信号与整形后的待测信号叠加,记录在整形后的待测信号的高电平内时钟信号的个数,用此个数与时钟
信号的周期相乘,既得出待测信号的周期大小。
二、方案论证
脉冲整形电路分频器计数器显示电路
时钟产生电路
图1周期测量电路的原理框图
整个电路的模块图如上图所示,分为五个部分。为脉冲整形电路,分频器,显示电路,计数器和时钟产生电路。脉冲整形电路是把待测信号的一个周期转变成高电平输出。分频器的作用是增大信号周期,减小信号频率,使得频率较高的待测信号频率减小,提高测量的准确度。时钟产生电路的原理是由555定时器构成,产生周期为1mS的时钟信号。计
数器即记录在整形后待测信号的高电平内时钟信号的个数。
三、电路设计
1.脉冲整形电路
脉冲整形电路是由频率发生器和一片十进制计数器74ls160构成的。时钟输入端接进频率发生器产生的信号,输出端可以把输入信号整形成方波,CLK为上升沿有效,第一个上升沿来时输出端为0001,输出高电平。当下一上升沿信号来时,输出端为0010,QB
端通过非门接入ENP和ENT端,使芯片停止工作。从而输出一个完整周期的高电平脉冲信
号电路如图2所
号
示。
输出整形后的待测信
—4—
利海的图2
利海
的
2.分频器
分频器由计数器和数据选择器两部分组成。其中计数器用三片十进制同步加法器
74ls16连接完成。此加法电路采用串行连接方式。
原始信号每经过一个芯片周期便扩大十倍。脉冲整形电路将一个周期正弦波整形后,输出的为一个周期时间的高电平方波,所以信号经过第一个芯片时周期为原周期的十倍,
经过第二个芯片为原周期的一百倍,进过第三个芯片为原周期的一千倍。
再把每个芯片的输出端接在八选一数据选择器74ls151上,通过八选一数据选择器的
ABC端控制选择电路。
当输入000时选择输出一个周期,输入001选择输出十倍周期,输入010时选择一百
VCC
VCC
5V...
…
…
|:···
7
10
9
学
,
AA
C
ENF-PCC
KNT,..
LOAD.
CB
74LS160D
-
.
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7
Ⅲ
A
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