数字频率计的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种数字频率计，属于数字电路领域，包括时基电路、控制电路、闸门电路、计数电路、分档电路和译码显示电路，闸门电路的信号输出端连接计数电路的信号输入端，计数电路的信号输出端连接分档电路的信号输入端，分档电路的信号输出端连接译码显示电路的信号输入端，控制电路的控制信号分别与计数电路、分档电路的控制信号输入端连接，时基电路连接闸门电路和控制电路的输入端，具有结构简单，逻辑组合清楚简明，便于学生理解与实现的有益效果。
【专利说明】数字频率计
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种数字频率计，属于数字电路领域。
【背景技术】
[0002]数字频率计是采用数字电路制做成的能实现对周期性变化信号频率测量的仪器。在教学实践中，发现常见的数字频率计结构复杂，操作繁琐，对于学生的理解和学习有一定障碍。如何让学生学习并掌握数字频率计的基本原理，如何设计一种逻辑组合清楚简明、便于学生理解与实现的数字频率计成为了一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]为了克服现有的数字频率计结构复杂而且而且学生不容易理解实现的问题，本实用新型提供一种数字频率计，结构简单，逻辑组合清楚简明，便于学生理解与实现。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种数字频率计，包括时基电路、控制电路、闸门电路、计数电路、分档电路和译码显示电路，闸门电路的信号输出端连接计数电路的信号输入端，计数电路的信号输出端连接分档电路的信号输入端，分档电路的信号输出端连接译码显示电路的信号输入端，控制电路的控制信号分别与计数电路、分档电控制信号输入端连接，时基电路连接控制电路的时钟输入端，所述时基电路包括有555计时器，所述计数器包括六个十进制计数器74LS390，所述分档电路包括三个多路开关74LS399、一个切换开关和电阻，多路开关74LS399的第13管脚与十进制计数器74LS390的第7管脚电连接，多路开关74LS399的第12管脚与十进制计数器74LS390的第6管脚电连接，多路开关74LS399的第5管脚与十进制计数器74LS390的第5管脚电连接，多路开关74LS399的第4管脚与十进制计数器74LS390的第3管脚电连接，切换开关的一个输入端通过电阻连接高电平，另一个输入端接地，切换开关的输出端与多路开关74LS399的第一管脚电连接，所述控制电路包括两个单稳态触发器74LS123，所述单稳态触发器74LS123的TR+管脚接高电平，TR-管脚接地。所述译码显示电路包括三个七段数码管译码器驱动器74LS48，所述的七段数码管译码器驱动器74LS48的驱动信号与共阴极七段LED显示数码管的输入信号端连接。闸门电路的作用是控制被测信号通过，具体实现可以采用开关电路，如模拟开关、继电器、与门、或门等，本设计输入信号是TTL电平信号，故可选用与非门74LS00构成闸门，在单位时间脉冲为高电平时，被测信号通过，低电平时闸门关闭，被测信号不能通过。分档电路有Hz、kHz两档，可以使用秒脉冲、毫秒脉冲做闸门电路，也可以加长计数器位数，显示时使用多路开关选择地位、高位实现分档。
[0006]本实用新型的有益效果是，结构简单，逻辑组合清楚简明，便于学生理解与实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型示意图。[0008]图2是本实用新型实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0009]如图1-2所示，本实用新型一种数字频率计，包括时基电路、控制电路、闸门电路、计数电路、分档电路和译码显示电路，闸门电路的信号输出端连接计数电路的信号输入端，计数电路的信号输出端连接分档电路的信号输入端，分档电路的信号输出端连接译码显示电路的信号输入端，控制电路的控制信号分别与计数电路、分档电控制信号输入端连接，时基电路连接控制电路的时钟输入端，所述时基电路包括有555计时器，所述计数器包括六个十进制计数器74LS390，所述分档电路包括三个多路开关74LS399、一个切换开关和电阻，多路开关74LS399的第13管脚与十进制计数器74LS390的第7管脚电连接，多路开关74LS399的第12管脚与十进制计数器74LS390的第6管脚电连接，多路开关74LS399的第5管脚与十进制计数器74LS390的第5管脚电连接，多路开关74LS399的第4管脚与十进制计数器74LS390的第3管脚电连接，切换开关的一个输入端通过电阻连接高电平，另一个输入端接地，切换开关的输出端与多路开关74LS399的第一管脚电连接，所述控制电路包括两个单稳态触发器74LS123，所述单稳态触发器74LS123的TR+管脚接高电平，TR-管脚接地。所述译码显示电路包括三个七段数码管译码器驱动器74LS48，所述的七段数码管译码器驱动器74LS48的驱动信号与共阴极七段LED显示数码管的输入信号端连接。
[0010]闸门电路的作用是控制被测信号通过，具体实现可以采用开关电路，如模拟开关、继电器、与门、或门等，本实用新型的输入信号是TTL电平信号，故可选用与非门74LS00构成闸门，在单位时间脉冲为高电平时，被测信号通过，低电平时闸门关闭，被测信号不能通过。
[0011]单位时间脉冲电路的目的是产生宽度为单位时间(Is)的正脉冲，控制闸门电路开启，并产生一定长度的低电平时间，关闭闸门，准备再次测量。
[0012]计数器的形式较多，由于设计中计数器数值由七段LED显示，应采用十进制计数器。由于采用3位显示，至少使用三个十进制计数器。分档电路有Hz、kHz两档，可以使用秒脉冲、毫秒脉冲做闸门电路，也可以加长计数器位数，显示时使用多路开关选择地位、高位实现分档。本实用新型采用三片双十进制计数器74LS390构成6位十进制计数器，采用带锁存的四2输入多路开关74LS399，实现量程转换功能，当开关置于低电平时，频率单位为kHz,当开关置于高电平频率单位为Hz。
[0013]控制电路需要完成计数值锁存和计数器清零两项工作，但电路中只有一个下降沿，故控制电路需要创造一个上升沿和一个负脉冲，分别实现锁存和计数器清零两项工作，锁存脉冲采用秒脉冲下降沿触发，输出一个负脉冲，上升沿将数据锁存，同时触发清零脉冲，将计数器清零。锁存脉冲和清零脉冲宽度之和必须在秒脉冲低电平时间之内。由于所存和清零脉冲的出发沿不同，故产生所存的单稳态由TR-触发、TR+接高电平，而产生清零脉冲的单稳态由TR+触发，TR-接地。
[0014]本实用新型采用译码驱动一体的74LS48，配合共阴极七段LED显示数码管，完成译码显示。
[0015]整体工作过程为:由单位时间脉冲控制闸门电路，使被测脉冲信号在单位时间内通过闸门，经计数器计数，在单位时间脉冲结束时，关闭闸门，控制电路控制完成计数值锁存。之后将计数器清零，为下一次计数做好准备，锁存器数据直接送译码显示，完成了基本频率计功能。
[0016]优选的，时基电路由晶体振荡电路构成。
【权利要求】
1.一种数字频率计，其特征在于:包括时基电路、控制电路、闸门电路、计数电路、分档电路和译码显示电路，闸门电路的信号输出端连接计数电路的信号输入端，计数电路的信号输出端连接分档电路的信号输入端，分档电路的信号输出端连接译码显示电路的信号输入端，控制电路的控制信号分别与计数电路、分档电路的控制信号输入端连接，时基电路连接闸门电路和控制电路的输入端，所述时基电路包括有555计时器，所述计数器包括六个十进制计数器74LS390，所述分档电路包括三个多路开关74LS399、一个切换开关和电阻，多路开关74LS399的第13管脚与十进制计数器74LS390的第7管脚电连接，多路开关74LS399的第12管脚与十进制计数器74LS390的第6管脚电连接，多路开关74LS399的第5管脚与十进制计数器74LS390的第5管脚电连接，多路开关74LS399的第4管脚与十进制计数器74LS390的第3管脚电连接，切换开关的一个输入端通过电阻连接高电平，另一个输入端接地，切换开关的输出端与多路开关74LS399的第一管脚电连接，所述控制电路包括两个单稳态触发器74LS123，所述译码显示电路包括三个七段数码管译码器驱动器74LS48，所述的七段数码管译码器驱动器74LS48的驱动信号与共阴极七段LED显示数码管的输入信号端连接。
2.根据权利要求1所述的数字频率计，其特征是:所述闸门电路由与非门74LS00构成。
3.根据权利要求1所述的数字频率计，其特征是:所述时基电路由晶体振荡电路构成。
【文档编号】G01R23/10GK203732625SQ201420026804
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】李录锋, 张玉凤, 刘燎原 申请人:江苏建筑职业技术学院