一种数字频率计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种数字频率计，包括放大整形电路单元、计数器级联电路单元、主控MCU单元、分频求或电路单元，以及显示单元；放大整形电路单元连接计数器级联电路单元，计数器级联电路单元连接主控MCU单元，分频求或电路单元连接主控MCU单元，主控MCU单元和显示单元连接。放大整形电路单元对待测高频小幅信号进行放大和方波整形，将待测高频小幅信号变换为计数器能够识别的较大幅值的方波信号，然后通过计数器级联电路单元对变化后的方波信号进行计数，主控MCU单元读取计数器级联电路单元的计数值并通过显示单元进行显示；此外，本实用新型专利技术还可以利用分频求或电路单元对同周期同频率的两个信号时间间隔进行测量，并在显示单元进行显示。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于信号频率计
，具体涉及一种数字频率计。
技术介绍
当今社会，对高频信号的使用逐渐增加，但对于高频小信号的测量，却没有很好的测量方法，如何精确的测量高频小信号，对于信号的处理和使用至关重要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种数字频率计，其可以精确的对高频小幅信号的频率进行测量，同时还可以对同周期同频率的两个信号时间间隔进行测量。本技术是通过以下技术方案实现的：一种数字频率计，包括放大整形电路单元、计数器级联电路单元、主控MCU单元、分频求或电路单元，以及显示单元；放大整形电路单元连接计数器级联电路单元，计数器级联电路单元连接主控MCU单元，分频求或电路单元连接主控MCU单元，主控MCU单元和显示单元连接；所述放大整形电路单元包括用于放大待测信号的第一三极管U1和用于将待测信号整形为方波信号的第二三极管U2；所述计数器级联电路单元包括两片级联的74HC590芯片；所述分频求或电路单元采用74LS74触发器芯片和74LS32或门芯片。在上述技术方案中，主控MCU单元采用MSP430F149单片机。在上述技术方案中，第一三极管的基极为待测输入信号的输入端，第一三极管的集电极通过第一电位器VR1连接VCC，第一三极管的发射极通过第二电位器VR2连接VEE，第一三极管的发射极通过电阻R1连接第二三极管的基极，第二三极管的基极还通过第三电位器VR3连接GND，第二三极管的集电极通过第六电位器VR6连接VCC，第二三极管的发射极通过第四电位器VR4连接VEE，第二三极管的发射极还通过第五电位器VR5连接GND，第二三极管的集电极作为整形后的方波信号的输出端。在上述技术方案中，放大整形电路单元的信号输出端连接到两个74HC590芯片的CCK和RCK，第一级74HC590芯片的CCKEN接到主控MCU单元上，第二级74HC590芯片的CCKEN接到第一级74HC590芯片的RCO上，第二级74HC590芯片的RCO接到主控MCU单元上；两级74HC590芯片的八位输出口都接到主控MCU的I/O上，两个74HC590芯片的CCLR同时接到主控MCU的同一I/O口上。本技术的优点和有益效果为：在测量信号频率时，被测信号通过三极管构成的电路放大整形后，成为方波信号，通过外部扩展计数器74HC590的分频，将高频信号处理为主控芯片MSP430F149可以捕获的低频信号进行测量，然后经由人机交互界面进行显示。在进行同周期同频率的两个信号时间间隔的测量时，两个同频待测信号通过或门74LS32合并成新的信号，由主控芯片对其进行测量，将前后测量的时间间隔作比较，得出两个信号的时间间隔，并进行显示。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术中的放大整形电路的电路图。图3是本技术中的计数器级联电路的电路图。图4是本技术中的分频求或电路的电路图。图5是两个同频信号求或叠加原理图。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本技术的技术方案。本技术所涉及的一种数字频率计，包括放大整形电路单元、计数器级联电路单元、主控MCU单元、分频求或电路单元，以及显示单元；放大整形电路单元连接计数器级联电路单元，计数器级联电路单元连接主控MCU单元，分频求或电路单元连接主控MCU单元，主控MCU单元和显示单元连接。放大整形电路单元对待测高频小幅信号进行放大和方波整形，将待测高频小幅信号变换为计数器能够识别的较大幅值的方波信号(变换前后的信号频率不会改变)，然后通过计数器级联电路单元对变化后的方波信号进行计数，主控MCU单元读取计数器级联电路单元的计数值并通过显示单元进行显示；此外，本技术还可以利用分频求或电路单元对同周期同频率的两个信号时间间隔进行测量，并在显示单元进行显示。如图2所示，所述放大整形电路单元包括用于放大待测信号的第一三极管U1和用于将待测信号整形为方波信号的第二三极管U2，第一三极管的基极为待测输入信号的输入端，第一三极管的集电极通过第一电位器VR1连接VCC，第一三极管的发射极通过第二电位器VR2连接VEE，第一三极管的发射极通过电阻R1连接第二三极管的基极，第二三极管的基极还通过第三电位器VR3连接GND，第二三极管的集电极通过第六电位器VR6连接VCC，第二三极管的发射极通过第四电位器VR4连接VEE，第二三极管的发射极还通过第五电位器VR5连接GND，第二三极管的集电极作为整形后的方波信号的输出端。如图3所示，所述计数器级联电路单元包括两片级联的74HC590芯片(为了能够处理经过转化后的高频方波信号，采用74HC590芯片，其能够处理55MHz的高频信号，当频率特别高时，若在1s中对信号进行计数，一片8位的74HC590芯片是不能够完成的，因此采用级联的方式，将两片74HC590芯片进行级联，从而扩展到16位，便能够实现高频信号的计数处理)。将放大整形电路单元的信号输出端连接到两个74HC590芯片的CCK(在满足级数的条件下，来一个上升沿计一次数)和RCK(上升沿时将数据存入寄存器)，第一级74HC590芯片U3的CCKEN(芯片使能端，低电平时才工作)接到主控MCU上，控制是否进行计数，第二级74HC590芯片U4的CCKEN接到第一级74HC590芯片的RCO(RCO为溢出位，在计满时变为低电平)上，第二级74HC590芯片的RCO接到主控MCU上，作为计满中断信号；同时将两级74HC590芯片的八位输出口都接到主控MCU的I/O上，若要读取第一级74HC590芯片的数值时，主控MCU给第一级74HC590芯片的G(读取数据端，低电频有效)低电平，同理读取第二级74HC590芯片的数据时同样给G一个低电平。两个74HC590芯片的CCLR(清零端)同时接到主控MCU的同一I/O口上，需要给两个计数器清零时，主控MCU给CCLR(清零端)低电平即可。主控MCU单元采用MSP430F149单片机进行控制和计算，当需要进行测量时，MSP430给第一级74HC590芯片的使能端CCKEN置低，开始进行测量同时给第一级的读取数据端低电平，读取Q7(数据输出端的最低位)，若Q7为高，即遇到第一个上升沿，同时打开定时器，当定时器走到0.5s时，判断计数器是否溢出(即第二级74HC590芯片的RCO是否变成低电平)来判断待测信号高低频率，若没有溢出(此时判定待测信号为低频信号)，则在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字频率计，其特征在于：包括放大整形电路单元、计数器级联电路单元、主控MCU单元、分频求或电路单元，以及显示单元；放大整形电路单元连接计数器级联电路单元，计数器级联电路单元连接主控MCU单元，分频求或电路单元连接主控MCU单元，主控MCU单元和显示单元连接；所述放大整形电路单元包括用于放大待测信号的第一三极管和用于将待测信号整形为方波信号的第二三极管；所述计数器级联电路单元包括两片级联的74HC590芯片；所述分频求或电路单元包括74LS74触发器芯片和74LS32或门芯片。

【技术特征摘要】
1.一种数字频率计，其特征在于：包括放大整形电路单元、计数器级联电路单元、
主控MCU单元、分频求或电路单元，以及显示单元；放大整形电路单元连接计数器级
联电路单元，计数器级联电路单元连接主控MCU单元，分频求或电路单元连接主控MCU
单元，主控MCU单元和显示单元连接；
所述放大整形电路单元包括用于放大待测信号的第一三极管和用于将待测信号整形
为方波信号的第二三极管；
所述计数器级联电路单元包括两片级联的74HC590芯片；
所述分频求或电路单元包括74LS74触发器芯片和74LS32或门芯片。
2.根据权利要求1所述的一种数字频率计，其特征在于：主控MCU单元采用
MSP430F149单片机。
3.根据权利要求1所述的一种数字频率计，其特征在于：第一三极管的基极为待测
输入信号的输入端，第一三极管的集电极通过第一电位器VR1连接VCC，第一三极管的
发射极通过第二电位器V...

【专利技术属性】
技术研发人员：董晋峰，董鑫宇，崔鑫宇，张伟玉，卫勇，马石磊，
申请(专利权)人：天津农学院，
类型：新型
国别省市：天津;12