一种信号频率检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及信号频率检测系统，该系统包括波形产生芯片、M个十分频器、双刀M+1掷开关、二分频器、反相器、二输入或非门、N个计数显示单元，每个计数显示单元均包括顺次连接的4位10进制计数器、4位锁存器、LED显示译码/驱动器、限流电阻和8段数码管，不仅可实现对1Hz以上的信号频率的测试，而且可以通过双刀三掷开关的切换来测试1Hz以下的信号频率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于频率计
，涉及一种信号频率检测系统。
技术介绍
在工控系统中，经常需要测量各种信号的频率。然而，现有的复杂频率计价格昂贵，而各种简易频率计具 有明显的不足。简易频率计主要是采取了以下的检测方法在Is时间内，使用计数器对测试信号进行计数，则计数器的计数结果就是信号的频率。这种检测方法尽管易于实现，但却难以测试IHz以下的信号频率。因而，现有的简易频率计只能测试IHz以上的信号频率。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种信号频率检测系统，以解决现有频率计不能对IHz以下的信号频率进行测试的问题。为实现上述目的，本技术的信号频率检测系统技术方案如下波形产生芯片，用于产生周期为Is的方波信号；M个十分频器，分别用于将波形产生芯片产生的方波信号分频，M为大于等于I的正整数；双刀M+1掷开关，包括两层，每层包括M+1个位置触点和一个公共输出触点，所述波形产生芯片和M个十分频器输出的方波信号分别接入第一层的M+1个位置触点，所述第一层的公共输出触点连入二分频器的输入端；N个计数显示单元,每个计数显示单元均包括顺次连接的4位10进制计数器、4位锁存器、LED显示译码/驱动器、限流电阻和8段数码管，N个10进制计数器中的第一个10进制计数器的时钟输入信号端用于外部的待测信号接入，计数结束端输出信号分别作为相邻10进制计数器的时钟输入信号，N等于频率测试范围最大值的位数；二分频器，用于将输入信号进行二分频，该二分频器输出信号作为N个4位10进制计数器的使能信号；反相器，用于将二分频的输出信号进行反向，该反向器的输出作为N个4位锁存器的锁存信号；二输入或非门，其两个输入分别为二分频器的输入、输出信号，该二输入或非门的输出作为N个4位10进制计数器的清零信号。进一步的,所述M=2, N=4。进一步的，所述波形产生芯片产生周期为Is的方波信号；双刀三掷开关的第一层选择第一个十分频器输出的方波信号接入的位置触点时，双刀三掷开关的第二层向显示十位的数码管的小数点控制引脚输出高电平；选择第二个十分频器输出的方波信号接入的位置触点时，向显示百位的数码管的小数点控制引脚输出高电平。本技术的信号频率检测系统，不仅可以测试IHz以上的信号频率，而且可以通过双刀多掷开关的切换来测试IHz以下的信号频率，并且这种系统可以进一步进行扩展，用以测量频率更低的信号，从而扩展了简易频率计的测量范围。附图说明图I是本技术实施例的检测系统原理图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用以解释本技术，并不用于限制本技术。我们以待测信号的最高频率为9999Hz为例进行说明，那么系统需要选用4个计数显示单元，每个计数显示单元均包括顺次连接的4位10进制计数器、4位锁存器、LED显示译码/驱动器、限流电阻和8段数码管；如图I所示系统还包括波形产生芯片、二分频器、双刀三掷开关、反相器和或非门信号模块，双刀三掷开关包括两层，每层包括3个位置触点和一个公共输出触点。波形产生芯片的输出连入第一十分频器，该十分频器的输出作为第二十分频器的输入，且波形产生芯片和两个十分频的输出分别接入双刀三掷开关的第一层的三个位置触点，公共输出触点连入二分频器的输入端；该二分频器的输出分别连入反相器的输入端、4个计数器的使能信号输入端和或非门模块的一个输入端，或非门模块的另一个输入端与二分频的输入相连，该或非门模块的输出连入4个计数器的清零信号输入端，反相器的输出分别连入4个锁存器的锁存信号端，各计数器的数据输出端连入对应的锁存器的数据输入端，各锁存器的数据输出端连入对应的LED显示译码器的数据输入端，各LED显示译码器的数据输出端分别通过各自的限流电阻连入对应的8段数码管数据输入端，驱动8段数码管显示频率值。4个4位10进制计数器分为个、十、百、千位计数器，个位计数器的时钟输入信号用于外部的待测信号接入，个、十、百位计数器的计数满输出信号分别作为十、百、千位计数器的时钟输入信号。波形产生芯片用于产生周期为Is的方波信号；一个十分频器用于将周期为Is的方波信号分频，以便得到周期为IOs的方波信号；另一个十分频器用于将周期为IOs的方波信号分频，以便得到IOOs的方波信号；双刀三掷开关的第一层用于从周期为Is的方波信号、周期为IOs的方波信号、周期为IOOs的方波信号中选择一路信号输出到二分频器，同时，在输出周期为IOs的方波信号时，双刀三掷开关的第二层向显示十位的数码管的小数点控制引脚输出高电平，以便点亮小数点。在输出周期为IOOs的方波信号时，向显示百位的数码管的小数点控制引脚输出高电平，以便点亮小数点；二分频器用于将输入信号进行二分频，以便得到周期为2s的方波信号、或者周期为20s的方波信号、或者周期为200s的方波信号，该信号作为4个4位10进制计数器的使能信号；反相器用于将二分频的输出信号进行反向，其输出作为4个4位锁存器的锁存信号；二输入或非门的两个输入为分别二分频器的两个输入信号，其输出作为4个4位10进制计数器的清零信号；4个4位10进制计数器通过级联实现最高达到9999的计数值，其分为个、十、百、千等四个计数器，所有计数器的使能信号和清零信号分别连接二分频器的输出和或非门的输出，此外，个位计数器的时钟输入信号连接外部的待测信号，个位计数器的计数满输出信号作为十位计数器的时钟输入信号，十位计数器的计数满输出信号作为百位计数器的时钟输入信号，百位计数器的计数满输出信号作为千位计数器的时钟输入信号；4个4位锁存器分别用于锁存四个4位十进制计数器的输出；4个BCD-7位LED显示译码/驱动器将个、十、百、千等4个四位十进制数据分别转 换为7位LED显示数据；四个共阴极数码管用于显示频率值。权利要求1.一种信号频率检测系统，其特征在于，该系统包括 波形产生芯片，用于产生周期为Is的方波信号； M个十分频器，分别用于将波形产生芯片产生的方波信号分频，M为大于等于I的正整数； 双刀M+1掷开关，包括两层，每层包括M+1个位置触点和一个公共输出触点，所述波形产生芯片和M个十分频器输出的方波信号分别接入第一层的M+1个位置触点，所述第一层的公共输出触点连入二分频器的输入端； N个计数显示单元,每个计数显示单元均包括顺次连接的4位10进制计数器、4位锁存器、LED显示译码/驱动器、限流电阻和8段数码管，N个10进制计数器中的第一个10进制计数器的时钟输入信号端用于外部的待测信号接入，计数结束端输出信号分别作为相邻10进制计数器的时钟输入信号，N等于频率测试范围最大值的位数；· 二分频器，用于将输入信号进行二分频，该二分频器输出信号作为N个4位10进制计数器的使能信号； 反相器，用于将二分频的输出信号进行反向，该反向器的输出作为N个4位锁存器的锁存信号； 二输入或非门，其两个输入分别为二分频器的输入、输出信号，该二输入或非门的输出作为N个4位10进制计数器的清零信号。2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述M=2，N=4。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述波形产生芯片产生周期为Is的方波信号；双本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号频率检测系统，其特征在于，该系统包括：波形产生芯片，用于产生周期为1s的方波信号；M个十分频器,分别用于将波形产生芯片产生的方波信号分频，M为大于等于1的正整数；双刀M+1掷开关,包括两层，每层包括M+1个位置触点和一个公共输出触点，所述波形产生芯片和M个十分频器输出的方波信号分别接入第一层的M+1个位置触点，所述第一层的公共输出触点连入二分频器的输入端；N个计数显示单元，每个计数显示单元均包括顺次连接的4位10进制计数器、4位锁存器、LED显示译码/驱动器、限流电阻和8段数码管，N个10进制计数器中的第一个10进制计数器的时钟输入信号端用于外部的待测信号接入，计数结束端输出信号分别作为相邻10进制计数器的时钟输入信号，N等于频率测试范围最大值的位数；二分频器,用于将输入信号进行二分频，该二分频器输出信号作为N个4位10进制计数器的使能信号；反相器,用于将二分频的输出信号进行反向，该反向器的输出作为N个4位锁存器的锁存信号；二输入或非门,其两个输入分别为二分频器的输入、输出信号，该二输入或非门的输出作为N个4位10进制计数器的清零信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，刘翠苹，白舸，张世伟，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：实用新型
国别省市：