一、简易数字频率计的设计?
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简易频率计
一、设计任务与要求
1.设计制作一个简易频率测量电路,实现数码显示。
2.测量范围:10Hz~99.99KHz
3.测量精度: 10Hz。
4. 输入信号幅值:20mV~5V。
5. 显示方式:4位LED数码。
二、方案设计与论证
频率计是用来测量正弦信号、矩形信号、三角形信号等波形工作频率的仪器,根据频率的概念是单位时间里脉冲的个数,要测被测波形的频率,则须测被测波形中1S里有多少个脉冲,所以,如果用一个定时时间1S控制一个闸门电路,在时间1S内闸门打开,让被测信号通过而进入计数译码器电路,即可得到被测信号的频率fx。
任务要求分析:
频率计的测量范围要求为10Hz~99.99KHz,且精度为10Hz,所以有用4片10进制的计数器构成1000进制对输入的被测脉冲进行计数;要求输入信号的幅值为20mV~5V,所以要经过衰减与放大电路进行检查被测脉冲的幅值;由于被测的波形是各种不同的波,而后面的闸门或计数电路要求被测的信号必须是矩形波,所以还需要波形整形电路;频率计的输出显示要经过锁存器进行稳定再通过4位LED数码管进行显示。
经过上述分析,频率计电路设计的各个模块如下图:
方案一:
根据上述分析,频率计定时时间1s可以通过和电容、电阻构成的产生1000Hz的脉冲,再进行分频成1Hz即周期为1s的脉冲,再通过把脉冲正常高电平为1s;放大整形电路通过与非门、非门和二极管组成;闸门电路用一个与门,只有在定时脉冲为高电平时输入信号才能通过与门进入计数电路计数;计数电路可以通过5个十进制的计数器组成,计数器再将计的脉冲个数通过锁存器进行稳定最后通过4个LED数码显像管显示出来。
方案二:
频率计定时时间1s可以直接通过和电容、电阻构成的产生1Hz的脉冲,再通过把脉冲正常高电平为1s;放大整形电路可以直接用一个具有放大功能的施密特触发器对输入的信号进行整形放大,其他模块的电路和方案一的相同。
通过对两种方案的分析,为了减少总的电路的延迟时间,提高测量精确度,所以选择元件少的第二种方案。
三、单元与参数计算
:
用555_VIRTUAL定时器和电容、电阻组成产生1Hz的脉冲,根据书中的振荡周期 : T=(R1+R2)C*ln2 取C=10uF,R1=2KΩ,T=1s,计算得:R2=70.43KΩ,再通过T_FF把脉冲正常高电平为1s的脉冲,元件的连接如下:
经示波器仿真,产生的脉冲的高电平约为1S。
放大整形电路:
用一个74HC14D_4V的含放大功能的施密特触发器对输入脉冲进行放大整形,把输入信号放大整形成4V的矩形脉冲,其放大整形效果如下图:
闸门电路:
用一个与门74LS08作为脉冲能否通过的闸门,当定时信号Q为高电平时,闸门打开,输入信号进入计数电路进行计数,否则,其不能通过闸门。
计数电路:
计数电路用5(4)片74192N计数器组成100000(10000)进制的计数电路,74192N是上升沿有效的,来一个脉冲上升沿,电路记一次数,所以计数的范围为0~99999(5000)。但计数1S后要对计数器进行清零或置零,在这里用清零端,高电平有效,当计数1S后,Q为低电平,Q’为高电平,所以用Q’作为清零信号,接线图如下:
锁存显示电路:
当计数电路计数结束时,要把计得脉冲数锁存通过数码显示管稳定显示出来。锁存器用2片74ls273,时钟也是上升沿有效,当Q为下降沿时,Q’恰好是上升沿,所以用Q’作为锁存器的时钟,恰能在计数结束时把脉冲数锁存显示,电路的接线图如下:
四、总电路工作原理及元器件清单
1.总原理图
2.电路完整工作过程描述(总体工作原理)
555组成的多谐振荡器产生1Hz的脉冲,经过T触发器整形成高电平时间为1S的脉冲,高电平脉冲打开闸门74LS08N,让经施密特触发器74HC14D放大整形的被测脉冲通过,进入计数器进行1S的计数。当计数结束时,T触发器的Q为下降沿,Q’刚好为上升沿,触发锁存器工作,让计数器输出的信号通过锁存器锁存显示,同时,高电平的Q’信号对计数电路进行清零,此后,电路将循环上述过程,但对于同一个被测信号,在误差的允许范围内,LED上所显示的数字是稳定的。
3.元件清单
元件序号 型号 主要参数 数量 备注
1 74192 5 加法计数器
2 74LS273 2 锁存器
3 DCD_HEX 4 LED显示器
4 555_VIRTUAL 1 定时器
5 T_FF 1 T触发器
6 CAPACITOR_RATED 电容10Uf、额定电压50V 1 电容
7 CAPACITOR_RATED 电容10Nf、额定电压10V 1 电容
8 RES 阻值2KΩ 1
9 RES 阻值 1
10 74LS08 1 双输入与门
11 74HC14D_4V 1 施密特触发器,放大电压4V
12 AC_VOLTAGE 1 可调的正弦脉冲信号
五、仿真调试与分析
把各个模块组合起来后,进行仿真调试以达到任务要求。
① 在信号输入端输入10Hz的交流脉冲,仿真,结果如下:
说明仿真的结果准确
② 在信号输入端输入300Hz的交流脉冲,仿真,结果如下:
仿真结果准确
③ 在信号输入端输入3KHz正弦脉冲,仿真,结果如下:
④输入20KHz的正弦脉冲,仿真,结果如下:
仿真结果结果与实际的结果相差20Hz,这说明频率越高,误差越大。经分析,这是由于各个元器件存在着延迟时间,1S的脉冲,经过各个元器件的延迟,计数时间会大于1s,频率越高,误差越大,所以计数的时间要稍微小于1S,调小时基电路的R3为70.23KΩ,仿真,结果如下:
还是存在误差,经过多次调节R3仿真,最后确定R3为70.06 KΩ时对于各个频率的测试都比较准确,20KHz时仿真结果如下:
所以R3为70.06KΩ是测得的各个频率值都比较准确,且电路设计都符合测任务要求。
六、结论与心得
在这次课程设计的过程中,我收获不少。首先,我学会了把一个电路分成模块去设计,最后再整合,这样可以把一个复杂的电路简单化了,并且这样方便与调试与修改;其次,设计有助了我去自学一些元器件的功能,去运用它;再次,我也初步会用multisim软件设计电路;最后,这次课程设计也提高了我查找问题、思考问题和解决问题的能力,还锻炼了我的耐性。
在这次课程设计中也遇到了很多问题,首先,是对元器件了解不多,对于要实现某种功能不知道用那一种元件,所以问同学,上网收索,再了解这种元件的逻辑功能,学会去用它;其次,不大会用电路设计软件,一开始用EWB软件设计,对模块仿真可以,但整合整个原理图仿真却不行,通过示波器观察输出波形发现脉冲走了一小段却停止了,以为是电路有问题,就查找了很多遍才找出问题,原来在那个软件仿真时是不允许存在两个信号,所以重新用multisim设计,才可以;最后,在用multisim仿真高频率时仿真速度极慢,所以调整了软件的仿真最大步长,但问题又出现了,信号紊乱,数码管显示数字不一,然后就猜想会不会是元件的问题,太高频率元件来不及反应就输出结果,但上网寻找答案,原来是软件的仿真步长会影响仿真的精确度,所以,某一范围的频率仿真,要用相应的最大仿真步长。
这个题目的设计花了自己不少心血,有时甚至一整天在弄,但是当自己成功地设计出电路时所获得的那一份成就感是无法表达的,所以整个电路的设计过程充满着苦恼与乐趣。
七、参考文献
[1] 阎石 《数字电子技术基本教程》第一版 ,清华大学出版社,2007.08
二、简易电路特性?
简易电路是指一个或两个元件接在电源上的电路。电路的连接方式包括串联电路和并联电路。
简单电路或称电子回路,是由电气设备和元器件,按一定方式联接起来,为电荷流通提供了路径的总体,也叫电子线路或称电气回路,简称网络或回路。提供一种简易电路特性测试仪,该测试仪对电路的检测速度快、精度高、费用低、通用性强、故障检出率高、隔离率高、操作简便。
三、什么是简易电路?
简易电路是指一个或两个元件接在电源上的电路。电路的连接方式包括串联电路和并联电路
四、小学简易电路教学反思
小学简易电路教学反思
在小学阶段,学生们第一次接触到电路这个概念,这是一个非常重要的环节,它为学生们打开了理解电子科学的大门。然而,我发现在目前的小学简易电路教学中存在一些问题,使得学生们对电路的理解程度不尽如人意。
首先,教学内容过于简单化。目前的小学简易电路教学通常只涉及到简单的串联和并联电路,这使得学生们很难对电路的工作原理有一个深入的理解。他们仅仅记住了某几个规则,却无法将这些规则应用到实际的问题中。这种过度简化的教学方法限制了学生们的思维发展,不能培养他们的创新能力和问题解决能力。
其次,缺乏实践和探究。学生们对电路的理解应该通过实际操作和自主探究来获得。然而,目前的教学往往只停留在书本上,缺乏实践操作的环节。学生们只是被动地接受知识,而不能主动地去发现问题和解决问题。我认为,教师应该鼓励学生们亲自动手做简易电路实验,让他们亲身体验电流、电压等概念,从而更好地理解电路原理。
另外,教学资源的匮乏也是一个问题。由于没有足够的实验设备和材料,很多学校无法开展丰富多样的电路实验,这限制了学生们对电路的学习和探索。我建议学校和政府应该加大对教学资源的投入,提供更好的实验设备和材料,为学生们提供更好的学习条件。
面对这些问题,我有以下几点建议:
- 教学内容的拓展:除了简单的串联和并联电路,教师可以引入更多有趣的电路案例,如电磁铁、电池组等,让学生们能够在实践中理解电路工作原理。
- 实践操作的重要性:教师应该鼓励学生们亲自动手操作,让他们在实践中发现问题、解决问题,培养他们的动手能力和创新精神。
- 资源的合理利用:学校可以与周边社区、企事业单位合作,共享教学资源,提供更多的实验设备和材料,让学生们在更好的环境中学习电路知识。
- 电子教育资源的应用:学校可以利用电子教育资源,如电子教材、在线实验平台等,丰富教学内容,提供更多的学习途径和资源。
小结
通过对目前小学简易电路教学存在问题的分析,我认为教学内容过于简单化、缺乏实践和探究、教学资源匮乏是制约学生对电路理解程度提高的主要原因。为了改善这种状况,教师应该拓展教学内容,注重实践操作,学校和政府应该加大对教学资源的投入。只有这样,学生们才能真正深入理解电路的原理,培养创新能力和问题解决能力。
五、简易电梯电路怎么画线
简易电梯电路怎么画线
简介
电梯是现代城市生活中不可或缺的交通工具之一。为了确保电梯的安全运行,电梯电路的设计和维护变得至关重要。在本文中,我们将详细讨论如何画线简易电梯电路,以确保其正常运行和人员安全。
1. 材料准备
在开始画线之前,我们需要准备以下一些材料:
- 电梯电路图纸
- 导线
- 开关
- 保险丝
- 绝缘胶带
- 电工工具
2. 画线步骤
下面是一个简易电梯电路的画线步骤:
2.1 了解电梯电路图纸
首先,我们需要仔细研究电梯电路图纸,了解其中的符号和连接方式。这是确保电路正确连接的基础。
2.2 连接导线
根据电梯电路图纸中的指示,将导线连接到相应的位置。使用绝缘胶带将导线固定,并确保导线之间没有短路现象。
2.3 安装开关和保险丝
根据电路图纸中的要求,安装开关和保险丝。开关用于控制电梯的上升和下降,保险丝则起到短路保护作用。
2.4 检查连接
在进行下一步之前,务必仔细检查电路的连接是否正确。确保所有的导线和元件都连接紧固,并且没有松动的部分。
2.5 进行电路测试
在连接完成后,进行电路测试以验证其工作情况。使用电工工具检测电路是否正常,没有任何故障或短路现象。
3. 安全考虑
在画线电梯电路时,我们必须牢记安全是最重要的因素之一。以下是一些关于安全的考虑:
- 确保电梯电路符合当地的安全标准和法规。
- 遵循电梯制造商提供的规范和指南。
- 确保所有的电线都是正确绝缘的,以防止电击事故。
- 定期检查和维护电梯电路,确保其正常运行。
- 在电梯电路附近安装适当的警示标识和操作说明。
4. 寻求专业帮助
如果您对电梯电路不太熟悉,或者对画线操作没有把握,建议您寻求专业电工的帮助。他们具有丰富的经验和专业知识,能够确保电梯电路的正确连接和安全运行。
结论
画线简易电梯电路需要仔细的计划和执行。在操作过程中,务必遵守安全规范,并确保电路的正确连接。尽管简易电梯电路相对较简单,但仍然需要专业的知识和技能。希望本文对您理解如何画线简易电梯电路有所帮助。
六、农机电路简易接法?
电路连接方法如下:
1、电瓶正极接启动机磁力开关(大螺丝),负极接启动机打铁。
2、从启动机磁力开关(大螺丝)(就是电瓶正极)-----(连接到,以下不表)——电流表负极
3、电流表正极——点火开关1脚
4、点火开关2脚——发电机正极——调节器正极
5、发电机F级——调节器F级
6、点火开关3脚——启动继电器(按钮)开关脚
7、启动继电器负极接地
8、启动继电器正极——启动机磁力开关(大螺丝)
9、启动继电器(启动机脚)——启动机磁力开关M4的小螺丝
10、发电机负极接地
七、中控门锁简易电路?
汽车中控锁一般由一个电源控制盒和四个或五个直线电机锁组成,其中一个为主锁,其余为分 电路主要JA、BG1和JB、BG2及外围阻容元件组成的两个延时继电器构成。假设中控锁起始静止状态为开销状态,换向开关K与 a点接通,BGl无偏置而截止,Cl无充电,JA也不吸合。
BG2因e极开路也截止,电源通过R5、R6向C2充电至接近 12V。(由于无法粘贴图纸,见谅)
当按下主控锁时,换向开关K接通b点,C2经R7、BG2的b”极迅速放电,使BG2导通,JB吸合,JBl常开触点接通,电源由V →蓝→电机→绿→地。
使其他三个电机正转,完成锁门动作。由于C2容量很小,瞬间即放电完毕,BG2又截止,JB断电其触点恢复原位。电源经R2、R4向C1充电至 12V。开锁时,JA重复上述过程,电机反转实现开锁。
一般的电子汽车防盗器里有一个集成芯片,里面有一些开关门,当外加一个触发电压的时候,开关门就打开输出一个正电压到驱动电路,推断执行机构和报警电路。
外加电压靠传感器或开关来完成的,具有隐蔽性和不可破坏性。
电控汽车一般都是原厂带的防盗器,原理与电子防盗器大致相同,只是电路互相牵连,主要是锁死发动系统。
网络防盗器除了有比电子防盗器更强的功能外,还能把盗情发送到车主的手机上,并具备锁死发动系统的能力。
其手机定位可把车辆定位在某个范围内。
GPS卫星定位防盗器功能就更强了,几乎综合了所有的防盗功能,并能用卫星准确定位在5米范围内,也就是眼前。其传感器有采用无线传感的,很难破坏。
八、简易电梯电路怎么画图
简易电梯电路怎么画图
在现代化的建筑中,电梯成为不可或缺的交通工具。无论是高楼大厦还是住宅小区,为了方便人们的出入,电梯的设计和安装都是必须要考虑的重要因素。而对于电梯的电路设计,对于电力工程师和电子技术爱好者来说,也是一个重要的领域。
电梯的电路设计需要考虑到保护用户安全以及确保电梯的正常运行。在本文中,我们将介绍简易电梯的电路设计,并给出如何画出这样一个电路图的步骤。
电梯的基本原理
在开始讨论电梯的电路设计之前,首先需要了解电梯的基本原理。电梯主要由电动机、控制系统、传动装置和门机构组成。电动机负责提供电梯的运行动力,控制系统用于控制电梯的开启和关闭以及运行方向,传动装置用于传递电动机的动力,门机构则用于电梯的进出口控制。
电梯的控制系统是整个电梯电路设计中最重要的部分。它负责接收来自用户的指令,并将这些指令转化为电梯的运行信号。控制系统还需要监测电梯的各种参数,比如电梯的位置、速度和负载等,以确保电梯的运行安全和舒适。
简易电梯电路的设计步骤
下面将介绍简易电梯电路的设计步骤,以便更好地理解电梯电路的搭建过程。
- 首先,确定电梯的运行方向。简易电梯通常只有上升和下降两个方向,所以我们需要确定电梯是向上还是向下运行。
- 其次,设置电梯的开启和关闭信号。通过设置开关控制电梯的门机构,以确保乘客的安全,并且使电梯在没有乘客的情况下处于节能状态。
- 接下来,设计电梯的安全系统。这包括紧急停止按钮和紧急报警装置,以在紧急情况下保障乘客的安全。
- 然后,设置电梯的楼层显示器。楼层显示器用来展示电梯当前所在的楼层,方便乘客的使用。
- 最后,连接电动机和传动装置。电动机需要与传动装置相连,以提供电梯的运行动力。
使用绘制电梯电路图
在完成电梯电路设计的步骤后,我们可以使用HTML语言将其绘制成电路图。HTML语言不仅可以用于网页的设计,也可以用于绘图。
下面是一个使用HTML绘制简易电梯电路图的示例代码:
<html>
<head>
<title>简易电梯电路图</title>
</head>
<body>
<h2>简易电梯电路图</h2>
<img src="elevator_circuit_diagram.jpg" alt="电梯电路图">
</body>
</html>
在上述代码中,我们使用了<img>标签来插入一张图片,图片显示的是我们设计的简易电梯电路图。通过设置图片的src属性,我们可以指定图片的路径和名称。
总结
电梯的电路设计是一个复杂而关键的过程。通过合理的电路设计,可以保障电梯的正常运行和乘客的安全。
在本文中,我们介绍了简易电梯的电路设计步骤,并展示了如何使用HTML语言绘制电梯电路图。希望本文能对电力工程师和电子技术爱好者在电梯电路设计中起到一定的指导作用。
九、自制简易数字频率计的精确度有那些有关?
关键在于电路上的基准频率,而基准频率的外围电容(电容值与温度的变化、及电容的材质)及电路板的走线(关键与外围的干扰,如靠近变压器电源等),这个处理好了,稳定性得到提高,自然精度就上去了,还有 为了进一步提高精度,显示位数越多,精度越容易看得到,希望能帮到你,祝好运!
十、简易无源蜂鸣器驱动电路?
以下是一种简易的无源蜂鸣器驱动电路示例:
1. 准备材料:无源蜂鸣器、电阻、电容、开关、电源。
2. 连接电路:将无源蜂鸣器的一端连接到电源的正极,另一端连接到电容和电阻的串联连接点。
3. 连接电容和电阻:将电容的一端连接到电阻和无源蜂鸣器的串联连接点,另一端连接到电源的负极。
4. 连接开关:将开关的一个端口连接到电源的正极,另一个端口连接到电容和电阻的串联连接点。
5. 调整元件值:通过调整电容和电阻的值,可以改变蜂鸣器的音调和持续时间。
6. 控制开关:通过控制开关的开关状态,可以打开或关闭蜂鸣器。
这种简易的无源蜂鸣器驱动电路利用了电容的充放电过程来产生不同的频率和音调。当开关关闭时,电容开始充电,导致蜂鸣器发出声音。当开关打开时,电容开始放电,蜂鸣器停止发声。
需要注意的是,这只是一种简单的示例电路,实际使用中可能需要根据具体的无源蜂鸣器和应用需求进行调整和改进。同时,为了保证电路的稳定性和安全性,建议咨询专业的电子工程师或相关专业人士。