本發(fā)明專利技術(shù)涉及信號(hào)頻率檢測(cè)系統(tǒng)及方法，信號(hào)頻率檢測(cè)系統(tǒng)包括波形產(chǎn)生芯片、M個(gè)十分頻器、雙刀M+1擲開關(guān)、二分頻器、反相器、二輸入或非門、N個(gè)計(jì)數(shù)顯示單元，每個(gè)計(jì)數(shù)顯示單元均包括順次連接的4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器、4位鎖存器、LED顯示譯碼/驅(qū)動(dòng)器、限流電阻和8段數(shù)碼管，不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)1Hz以上的信號(hào)頻率的測(cè)試，而且可以通過雙刀三擲開關(guān)的切換來測(cè)試1Hz以下的信號(hào)頻率。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于頻率計(jì)
，涉及一種信號(hào)頻率檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
在工控系統(tǒng)中，經(jīng)常需要測(cè)量各種信號(hào)的頻率。然而，現(xiàn)有的復(fù)雜頻率計(jì)價(jià)格昂貴，而各種簡(jiǎn)易頻率計(jì)具有明顯的不足。簡(jiǎn)易頻率計(jì)主要是采取了以下的檢測(cè)方法在Is時(shí)間內(nèi)，使用計(jì)數(shù)器對(duì)測(cè)試信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果就是信號(hào)的頻率。這種檢測(cè)方法盡管易于實(shí)現(xiàn)，但卻難以測(cè)試IHz以下的信號(hào)頻率。因而，現(xiàn)有的簡(jiǎn)易頻率計(jì)只能測(cè)試IHz以上的信號(hào)頻率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種信號(hào)頻率檢測(cè)系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有頻率計(jì)不能對(duì)IHz以下的信號(hào)頻率進(jìn)行測(cè)試的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的信號(hào)頻率檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案如下 波形產(chǎn)生芯片，用于產(chǎn)生周期為Is的方波信號(hào)；M個(gè)十分頻器，分別用于將波形產(chǎn)生芯片產(chǎn)生的方波信號(hào)分頻，M為大于等于I的正整數(shù)； 雙刀M+1擲開關(guān)，包括兩層，每層包括M+1個(gè)位置觸點(diǎn)和一個(gè)公共輸出觸點(diǎn)，所述波形產(chǎn)生芯片和M個(gè)十分頻器輸出的方波信號(hào)分別接入第一層的M+1個(gè)位置觸點(diǎn)，所述第一層的公共輸出觸點(diǎn)連入二分頻器的輸入端； N個(gè)計(jì)數(shù)顯示單元,每個(gè)計(jì)數(shù)顯示單元均包括順次連接的4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器、4位鎖存器、LED顯示譯碼/驅(qū)動(dòng)器、限流電阻和8段數(shù)碼管，N個(gè)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器中的第一個(gè)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入信號(hào)端用于外部的待測(cè)信號(hào)接入，計(jì)數(shù)結(jié)束端輸出信號(hào)分別作為相鄰10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入信號(hào)，N等于頻率測(cè)試范圍最大值的位數(shù)； 二分頻器，用于將輸入信號(hào)進(jìn)行二分頻，該二分頻器輸出信號(hào)作為N個(gè)4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的使能信號(hào)； 反相器，用于將二分頻的輸出信號(hào)進(jìn)行反向，該反向器的輸出作為N個(gè)4位鎖存器的鎖存信號(hào)； 二輸入或非門，其兩個(gè)輸入分別為二分頻器的輸入、輸出信號(hào)，該二輸入或非門的輸出作為N個(gè)4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)。進(jìn)一步的,所述M=2, N=4。進(jìn)一步的，所述波形產(chǎn)生芯片產(chǎn)生周期為Is的方波信號(hào)；雙刀三擲開關(guān)的第一層選擇第一個(gè)十分頻器輸出的方波信號(hào)接入的位置觸點(diǎn)時(shí)，雙刀三擲開關(guān)的第二層向顯示十位的數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)控制引腳輸出高電平；選擇第二個(gè)十分頻器輸出的方波信號(hào)接入的位置觸點(diǎn)時(shí)，向顯示百位的數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)控制引腳輸出高電平。本專利技術(shù)的信號(hào)頻率檢測(cè)方法的步驟如下S1:波形產(chǎn)生芯片產(chǎn)生周期為T的方波信號(hào)；周期為T的方波信號(hào)經(jīng)過10分頻得到IOT的方波信號(hào)；10T的波形信號(hào)經(jīng)過10分頻得到100Τ的方波信號(hào)； S2:三種方波信號(hào)分別加到雙刀三擲開關(guān)的第一層的3個(gè)位置觸點(diǎn)上，第一層的公共輸出觸點(diǎn)接至一個(gè)二分頻器，該分頻器的輸出根據(jù)雙刀三擲開關(guān)的位置而輸出2Τ或者20Τ或者200Τ的方波信號(hào)； S3:二分頻器輸出的方波信號(hào)分別作為個(gè)、十、百、千位4個(gè)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的使能信號(hào)；二分頻器輸出的方波信號(hào)經(jīng)過反相器得到鎖存器所需的鎖存信號(hào)；二分頻器的輸入和輸出分別作為二輸入或非門信號(hào)的兩個(gè)輸入，二輸入或非門信號(hào)的輸出作為4個(gè)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)； S4:待測(cè)信號(hào)作為個(gè)位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸入時(shí)鐘信號(hào)，清零信號(hào)將計(jì)數(shù)器清零后，使能信號(hào)到來，個(gè)位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器開始對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，一旦個(gè)位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)到10，則其輸出返回全0，并且其計(jì)數(shù)滿輸出信號(hào)產(chǎn)生跳變，由O變?yōu)镮 ;個(gè)位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)滿信號(hào)作為十位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)，十位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)滿信號(hào)作為百位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)，百位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)滿信號(hào)作為千位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)，從而計(jì)數(shù)達(dá)到9999Hz ； S5:一旦鎖存信號(hào)產(chǎn)生上升沿，則4個(gè)4位鎖存器分別鎖存4個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的4位輸出； S6:4個(gè)4位鎖存器的輸出經(jīng)過4個(gè)B⑶-7位LED顯示譯碼/驅(qū)動(dòng)器，得到7位二進(jìn)制數(shù)，經(jīng)過限流電阻，用以驅(qū)動(dòng)8段數(shù)碼管的7位數(shù)據(jù)位顯示頻率值。進(jìn)一步的，所述波形產(chǎn)生芯片產(chǎn)生周期為Is的方波信號(hào)，該檢測(cè)方法的測(cè)量范圍分別I 9999Hz、0. I O. 9Hz、0. 01 O. 09Hz ;當(dāng)測(cè)量范圍為O. I O. 9Hz時(shí)，雙刀三擲開關(guān)的第二層的一個(gè)位置觸點(diǎn)接至十位數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)引腳，當(dāng)測(cè)量范圍為O. 01 O. 09Hz時(shí)，第二層的另一位置觸點(diǎn)接至百位數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)引腳。本專利技術(shù)的信號(hào)頻率檢測(cè)系統(tǒng)及方法，是一種簡(jiǎn)易頻率計(jì)的設(shè)計(jì)方法，不僅可以測(cè)試IHz以上的信號(hào)頻率，而且可以通過雙刀多擲開關(guān)的切換來測(cè)試IHz以下的信號(hào)頻率，并且這種方法可以進(jìn)一步進(jìn)行擴(kuò)展，用以測(cè)量頻率更低的信號(hào)，從而擴(kuò)展了簡(jiǎn)易頻率計(jì)的測(cè)量范圍。附圖說明圖I是本專利技術(shù)實(shí)施例的檢測(cè)系統(tǒng)原理 圖2是本專利技術(shù)實(shí)施例的檢測(cè)方法中主要信號(hào)的關(guān)系圖。具體實(shí)施例方式為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限制本專利技術(shù)。我們以待測(cè)信號(hào)的最高頻率為9999Hz為例進(jìn)行說明，那么系統(tǒng)需要選用4個(gè)計(jì)數(shù)顯示單元，每個(gè)計(jì)數(shù)顯示單元均包括順次連接的4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器、4位鎖存器、LED顯示譯碼/驅(qū)動(dòng)器、限流電阻和8段數(shù)碼管；如圖I所示系統(tǒng)還包括波形產(chǎn)生芯片、二分頻器、雙刀三擲開關(guān)、反相器和或非門信號(hào)模塊，雙刀三擲開關(guān)包括兩層，每層包括3個(gè)位置觸點(diǎn)和一個(gè)公共輸出觸點(diǎn)。波形產(chǎn)生芯片的輸出連入第一十分頻器，該十分頻器的輸出作為第二十分頻器的輸入，且波形產(chǎn)生芯片和兩個(gè)十分頻的輸出分別接入雙刀三擲開關(guān)的第一層的三個(gè)位置觸點(diǎn)，公共輸出觸點(diǎn)連入二分頻器的輸入端；該二分頻器的輸出分別連入反相器的輸入端、4個(gè)計(jì)數(shù)器的使能信號(hào)輸入端和或非門模塊的一個(gè)輸入端，或非門模塊的另一個(gè)輸入端與二分頻的輸入相連，該或非門模塊的輸出連入4個(gè)計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)輸入端，反相器的輸出分別連入4個(gè)鎖存器的鎖存信號(hào)端，各計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)輸出端連入對(duì)應(yīng)的鎖存器的數(shù)據(jù)輸入端，各鎖存器的數(shù)據(jù)輸出端連入對(duì)應(yīng)的LED顯示譯碼器的數(shù)據(jù)輸入端，各LED顯示譯碼器的數(shù)據(jù)輸出端分別通過各自的限流電阻連入對(duì)應(yīng)的8段數(shù)碼管數(shù)據(jù)輸入端，驅(qū)動(dòng)8段數(shù)碼管顯示頻率值。4個(gè)4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器分為個(gè)、十、百、千位計(jì)數(shù)器，個(gè)位計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入信號(hào)用于外部的待測(cè)信號(hào)接入，個(gè)、十、百位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)滿輸出信號(hào)分別作為十、百、千位計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入信號(hào)。波形產(chǎn)生芯片用于產(chǎn)生周期為Is的方波信號(hào)；一個(gè)十分頻器用于將周期為Is的方波信號(hào)分頻，以便得到周期為IOs的方波信號(hào)；另一個(gè)十分頻器用于將周期為IOs的方·波信號(hào)分頻，以便得到IOOs的方波信號(hào)；雙刀三擲開關(guān)的第一層用于從周期為Is的方波信號(hào)、周期為IOs的方波信號(hào)、周期為IOOs的方波信號(hào)中選擇一路信號(hào)輸出到二分頻器，同時(shí)，在輸出周期為IOs的方波信號(hào)時(shí)，雙刀三擲開關(guān)的第二層向顯示十位的數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)控制引腳輸出高電平，以便點(diǎn)亮小數(shù)點(diǎn)。在輸出周期為IOOs的方波信號(hào)時(shí)，向顯示百位的數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)控制引腳輸出高電平，以便點(diǎn)亮小數(shù)點(diǎn)；二分頻器用于將輸入信號(hào)進(jìn)行二分頻，以便得到周期為2s的方波信號(hào)、或者周期為20s的方波信號(hào)、或者周期為200s的方波信號(hào)，該信號(hào)作為4個(gè)4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的使能信號(hào)；反相器用于將二分頻的輸出信號(hào)進(jìn)行反向，其輸出作為4個(gè)4位鎖存器的鎖存信號(hào)；二輸入或非門的兩個(gè)輸入為分別二分頻器的兩個(gè)輸入信號(hào)，其輸出作為4個(gè)4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種信號(hào)頻率檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：波形產(chǎn)生芯片，用于產(chǎn)生周期為1s的方波信號(hào)；M個(gè)十分頻器,分別用于將波形產(chǎn)生芯片產(chǎn)生的方波信號(hào)分頻，M為大于等于1的正整數(shù)；雙刀M+1擲開關(guān),包括兩層，每層包括M+1個(gè)位置觸點(diǎn)和一個(gè)公共輸出觸點(diǎn)，所述波形產(chǎn)生芯片和M個(gè)十分頻器輸出的方波信號(hào)分別接入第一層的M+1個(gè)位置觸點(diǎn)，所述第一層的公共輸出觸點(diǎn)連入二分頻器的輸入端；N個(gè)計(jì)數(shù)顯示單元，每個(gè)計(jì)數(shù)顯示單元均包括順次連接的4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器、4位鎖存器、LED顯示譯碼/驅(qū)動(dòng)器、限流電阻和8段數(shù)碼管，N個(gè)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器中的第一個(gè)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入信號(hào)端用于外部的待測(cè)信號(hào)接入，計(jì)數(shù)結(jié)束端輸出信號(hào)分別作為相鄰10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入信號(hào)，N等于頻率測(cè)試范圍最大值的位數(shù)；二分頻器,用于將輸入信號(hào)進(jìn)行二分頻，該二分頻器輸出信號(hào)作為N個(gè)4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的使能信號(hào)；反相器,用于將二分頻的輸出信號(hào)進(jìn)行反向，該反向器的輸出作為N個(gè)4位鎖存器的鎖存信號(hào)；二輸入或非門,其兩個(gè)輸入分別為二分頻器的輸入、輸出信號(hào)，該二輸入或非門的輸出作為N個(gè)4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種信號(hào)頻率檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 波形產(chǎn)生芯片，用于產(chǎn)生周期為Is的方波信號(hào)； M個(gè)十分頻器，分別用于將波形產(chǎn)生芯片產(chǎn)生的方波信號(hào)分頻，M為大于等于I的正整數(shù)； 雙刀M+1擲開關(guān)，包括兩層，每層包括M+1個(gè)位置觸點(diǎn)和一個(gè)公共輸出觸點(diǎn)，所述波形產(chǎn)生芯片和M個(gè)十分頻器輸出的方波信號(hào)分別接入第一層的M+1個(gè)位置觸點(diǎn)，所述第一層的公共輸出觸點(diǎn)連入二分頻器的輸入端； N個(gè)計(jì)數(shù)顯示單元,每個(gè)計(jì)數(shù)顯示單元均包括順次連接的4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器、4位鎖存器、LED顯示譯碼/驅(qū)動(dòng)器、限流電阻和8段數(shù)碼管，N個(gè)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器中的第一個(gè)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入信號(hào)端用于外部的待測(cè)信號(hào)接入，計(jì)數(shù)結(jié)束端輸出信號(hào)分別作為相鄰10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入信號(hào)，N等于頻率測(cè)試范圍最大值的位數(shù)； 二分頻器，用于將輸入信號(hào)進(jìn)行二分頻，該二分頻器輸出信號(hào)作為N個(gè)4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的使能信號(hào)； 反相器，用于將二分頻的輸出信號(hào)進(jìn)行反向，該反向器的輸出作為N個(gè)4位鎖存器的鎖存信號(hào)； 二輸入或非門，其兩個(gè)輸入分別為二分頻器的輸入、輸出信號(hào)，該二輸入或非門的輸出作為N個(gè)4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述M=2，N=4。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述波形產(chǎn)生芯片產(chǎn)生周期為Is的方波信號(hào)；雙刀三擲開關(guān)的第一層選擇第一個(gè)十分頻器輸出的方波信號(hào)接入的位置觸點(diǎn)時(shí)，雙刀三擲開關(guān)的第二層向顯示十位的數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)控制引腳輸出高電平；選擇第二個(gè)十分頻器輸出的方波信號(hào)接入的位置觸點(diǎn)時(shí)，向顯示百位的數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)控制引腳輸出高電平。4.一種信號(hào)頻率檢測(cè)方法，其特征在于，該方法的步驟如下 .51:波形產(chǎn)生芯片產(chǎn)生周期為T的方波信號(hào)；周期為T的方波信號(hào)經(jīng)過10分頻得到IOT的方波信號(hào)；10T的波形信號(hào)經(jīng)過...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張海濤，劉翠蘋，白舸，張世偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河南科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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