简易数字频率计的设计与仿真

简易数字频率计主要由前端采集处理模块、计数控制模块和显示模块组成。输入信号通过可调放大电路放大,有源低通滤波器滤波选频,电压比较器整形后,给计数控制模块计数,进行测频,并通过显示模块显示其测量频率的大小。仿真结果表明:该数字频率计实现了自动测频、自动清零、数据显示和保持功能,具有成本低,性价比高的优势。

基于物联网的频率计设计

在电子技术中,频率是最基本的参数之一,信号频率的测量至关重要。为了适应当前电子设计的发展要求,使数字频率计向数字化、便携化方向发展,设计实现了一种基于物联网的频率计。该频率计由单片机主控模块、信号波形转换模块、蓝牙模块与液晶屏显示模块组成。信号波形转换模块是由LM393芯片进行波形转换,可将模拟信号转化为数字信号,通过STM32单片机连接信号波形转换模块,对信号波形进行处理、分析;然后通过液晶屏显示模块在液晶屏上显示信号频率,再通过蓝牙模块将测量的信号频率无线传输至上位机,通过实验测得频率在0.200~125 kHz之间,该频率计误差范围在0.05%以内。

基于数字频率计设计的单片机课程设计综合实验

为单片机课程设计建设了基于数字频率计设计的综合实验项目,介绍了实验要求、实验内容和系统测试与优化方法,展示了学生的设计过程及成果。该实验项目综合了单片机原理、模拟电路、EDA技术等多门课程,专业知识覆盖范围广。实验内容包括查阅资料、仿真实验、手工搭建实际电路、系统调试和程序优化,具有较强的综合性,能够有效提高学生的工程实践能力。

基于单片机和FPGA的混频频率计系统设计

为了实现对高频段和高精度的频率测量,设计了一种基于STM32单片机和现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,采用混频技术变频的频率计。该频率计由STM32单片控制显示模块、高频锁相环频率合成模块、混频滤波模块、功率检测模块和FPGA频率测量模块构成。首先使用基于FPGA的等精度测量法对待测信号进行测量,若超出一定的范围,则使用混频测量。在混频测量中,首先让高频锁相环模块输出高频信号与待测信号进行混频和低通滤波,并以某一频率步进控制锁相环模块依次降频,通过检测低通滤波器输出信号的功率自动选取合适的变频信号,再使用FPGA对变频信号进行测量,通过计算最后将测量结果显示在有机发光二极管(OLED)显示屏中。经过测试:该频率计在200 MHz以内的信号能实现1Hz误差的精度测量;在200~1000 MHz以内的信号其最大测量误差不超过25 Hz。

高精度数字频率计的FPGA设计实现

介绍了在FPGA芯片上实现高精度频率计的设计原理和具体的VHDL语言编程思路,采用双状态机的自动量程转换,克服了逼近式换档速度慢的缺点,并提出了改进的方向。

用选通门匹配方法提高计数式频率计的测量精度

计数式频率计的选通门一般与被测信号是不相关的。被测信号频率由选通门中出现的信号脉冲数确定 ,误差为± 1个脉冲。当被测信号频率较低时 ,需要很宽的选通门才能得到较高的测量精度。文中提出使用匹配选通门提高低频信号频率测量精度。匹配选通门是微移动标准选通门的前沿和后沿使之与被测信号脉冲对齐的控制信号。用频率计内部高频时钟测量匹配选通门宽度 ,计算被测信号频率。当信号频率大于 5Hz,频率计内部时钟频率为 2 0 MHz,选通门宽度为 1s时 ,相对误差小于 5× 10 -6。

等精度智能频率计

本文介绍一种以单片机为核心的等精度频率计,其原理不同于以往常用的测频法和测周期法。这种频率计克服了低频端测试精度不高的缺陷,可以在整个测试频段内保持高精度不变。又由于采用单片机控制,因而较一般的等精度频率计体积小,造价低,便于使用。本文主要对测试原理的误差及软硬件进行了分析。

频率计权网络的公式化表达

频率计权网络的公式化表达＊何岭松（华中理工大学武昌４３００７４）０引言在声、噪声测量和分析中，为模拟人耳的听觉特性，声级计上一般都设置有Ａ计权、Ｂ计权和Ｃ计权等电器网络对信号中的不同频率成分进行衰减。例如，若选用Ａ计权网络，则测量结果称之为Ａ声级。近...

简易数字频率计的设计与分析

本设计以新型单片机ＡＴ８９Ｃ５２为核心，充分利用ＡＴ８９Ｃ５２中三个可编程定时／计数器，采用测量Ｎ个信号波形周期的算法，实现了频率、周期的高精度测量。

用8031单片机构成的10^(-8)H_Z～100MH_z高精度智能频率计

本文介绍了以8031单片机为核心的宽频域、高精度智能频率计。运用单片机强大的运算能力,克服了一般数字频率计在低频段精度不高的缺点,因而在整个测量范围内,理论误差均不大于0.004％。由于采用了频率分段技术,自动实现频段间切换,从而响应速度较快。电路仅用少量的硬件集成块,因而容易实现。最后对误差作了理论分析。

高精度频率计

从分析频率测量误差出发,介绍一种精度较高的测量频率的方法,并给出了用单片微机实现此测量方法的电路和部分程序清单。

多功能数字频率计的设计与研究

为精准测量信号频率等参数,设计了一种以STC89C52RC单片机为控制核心、由三极管3DG120、施密特触发器74HC14和分频器74HC4040等构成信号处理电路,可以测量信号频率、周期、脉冲宽度等参数的多功能数字频率计。该频率计通过RS232串口将单片机测量的数据传送至上位机,利用上位机软件集中显示所测信号的频率、周期、脉宽、占空比等各参数测量值并描绘出所测信号波形,给出了单元模块设计电路和配套的软件设计,并提出小信号测量时抗干扰的一些办法。实验表明,系统结构简单,是对电子计数器多功能和多用途的扩展型设计和研究,频率测量误差低于0.1%,达到设计技术指标,具有良好的人机交互性,其中信号频率测量范围为1～50 MHz,可测小信号,幅值低于0.5 mV,能满足实际测量要求。

一种和DDS结合的高分辨率频率计设计

介绍了基于直接数字式频率合成器(DDS)的高分辨率频率计的设计方法,并以简单的电路完成对频率信号的高分辨率测量.在测频方案中,利用DDS跟踪被测频率的值,自动合成合适的频标信号,可实现在宽范围内,对任意频率信号的高分辨率等精度测量.样机实测数据表明,高分辨率频率计的测量分辨率可以达到10-12/s量级.

声级计频率计权特性自动检定系统研究与实现

分析了现有声级计自动检定系统存在的问题,提出了一种基于图像识别技术的声级计频率计权自动检定系统的设计方法。该系统能够完成声场的自动校准和声压级的自动回放,并能根据摄像头采集的图像自动识别声级计的读数,同时记录检定结果,并将检定数据自动输出到检定报告中。该系统具有自动化程度高、操作简便、通用性强等特点。实验结果表明,该自动检定系统可较好地应用于声级计的检定工作。

基于FPGA的数字频率计的设计与实现

介绍了一种运用FPGA开发软件QuartusⅡ设计的数字频率计。该数字频率计的1Hz^1MHz输入被测脉冲信号具有频率测量、周期测量、脉宽测量和占空比测量等多种用途,其测试结果由3只七段数码管稳定显示,测试量程可自动切换,测量误差小于等于0.1%。

基于LM331的频率计

利用LM331芯片的电压/频率转换功能,设计了一种体积小、精度高、实用性强的频率计。硬件选用AT89C2051单片机进行信号处理,采用LM331新的温度补偿能隙基准电路来提高频率测量精度。软件完成了频率测量、数据调整、频率显示等功能。该频率计解决了现场系统调试过程中频率测量的难题。

频率计权网络的数字电路实现

提出一种频率计权网络的数字电路实现方案,详细阐述由滤波器设计工具生成频率计权滤波器,然后采用HDL代码生成工具将其转换成可移植、可综合的能在FPGA上实现的HDL代码,分别在软件和硬件上进行仿真验证测试的过程。结果表明,设计的频率计权网络符合计权特性及允差标准,且采用此方法设计的频率计权网络简化了电路结构,操作简单,降低了功耗、成本,节省了资源,提高了效率,能快速得出信号的频率计权值。

基于MICA的声级计频率计权数字IIR滤波器设计

针对双线性变换法在设计声级计频率计权数字滤波器时存在固有频率失真问题,提出一种基于改进帝国竞争算法的数字IIR滤波器设计方法.为避免帝国竞争算法出现早熟收敛而陷入局部最优的问题,在帝国竞争算法同化阶段引入混沌函数来增大搜索范围,与此同时,在帝国竞争阶段引入克隆进化算子,引导算法向IIR滤波器参数最优解方向搜索,得到改进帝国竞争算法.在研究声级计A、C计权的IIR滤波器误差来源的基础上,利用改进帝国竞争算法对声级计频率计权数字IIR滤波器系数进行寻优求解,构建基于改进帝国竞争算法的频率计权数字IIR滤波器优化模型.仿真与实验结果表明,本文提出的数字滤波器设计方法精度较高,且滤波器的误差能控制在10-3dB数量级范围内.在噪声环境下不同声信号级进行的频率计权测试结果表明,改进帝国竞争算法测试的声信号级的计权误差能维持在10-2 dB数量级范围内,完全满足国家标准GB/T3241—2010对1级声级计的设计要求.

基于FPGA NiosⅡ的等精度频率计设计

介绍了一种利用FPGA芯片设计的等精度频率计。对传统的等精度测量方法进行了改进,增加了测量脉冲宽度的功能,采用SOPC设计技术和基于NiosⅡ嵌入式软核处理器的系统设计方案,通过在FPGA芯片上配置NiosII软核处理器进行数据运算处理,利用液晶显示器对测量的频率、周期、占空比进行实时显示,可读性好。整个系统在一片FPGA芯片上实现,系统测量精度高,实时性好,具有灵活的现场可更改性。

基于SOPC的等精度数字频率计设计

提出了一种等精度数字频率计的SOPC实现方法。该方法的关键是从性能和成本的要求出发配置嵌入式Nios II软核的微处理器系统,实现了"FPGA+嵌入式微处理器"的无缝结合。频率计各参数测量由FPGA逻辑实现,计算、控制与显示由微处理器系统实现,二者结合完成对频率、周期、占空比、脉宽的测量。测试结果表明,该频率计的测量精度高、稳定性好、成本低、体积小。验证了SOPC实现等精度频率计是一种行之有效的新方法。