[发明专利]多功能电子实训仪

说明书

技术领域

本发明是一种多功能电子实训仪，属于电子测量仪器的技术领域。

背景技术

频率计和信号源是常用的电子设备，广泛应用于电子测量、通讯和教学等领域。频率计的基本功能是测量正弦信号、方波信号及其他变化的物理量在单位时间内变化的频率，而信号源的功能则是提供各种频率的函数信号。

随着数字电子技术的发展，频率测量成为一项越来越普遍的工作，测频原理和测频方法的研究正受到越来越多的关注。早期的频率计采用测频法或测周法测量频率，通常由组合逻辑电路和时序电路等硬件电路组成，产品体积大、运行速度慢、测量精度不高，而现在市面上较为流行的频率计虽然在测频性能上有很大提高，但通常价格昂贵，同时功能相对单一，如频率测量和信号源分开，存储功能不完善等，不适合广大初学者的实际需求。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种多功能电子实训仪，是一款基于AT89S52单片机设计的廉价、高性能、多功能电子实训仪，可以精确测量两路频率范围为1HZ至10MHZ的正弦波、三角波、方波等信号的频率、具有信号源和存储等功能。

技术方案：本发明的多功能电子实训仪包括第一宽带信号放大电路、第二宽带信号放大电路、第一信号整形电路、第二信号整形电路、双路切换电路、单片机微处理电路、100分频电路、显示电路、存储电路、第一分频驱动电路、第二分频驱动电路；其中，第一宽带信号放大电路、第一信号整形电路、双路切换电路的一个输入端顺序连接，第二宽带信号放大电路、第二信号整形电路、双路切换电路的另一个输入端顺序连接，双路切换电路的输出端分别接100分频电路和单片机微处理电路的信号输入端，100分频电路的输出端接单片机微处理电路的另一个信号输入端，单片机微处理电路的信号输出端分别接显示电路和第一分频驱动电路的信号输入端，第一分频驱动电路的信号输出端接第二分频驱动电路的信号输入端。

所述的第一宽带信号放大电路与第二宽带信号放大电路结构一样，第一信号整形电路与第二信号整形电路结构一样，第一宽带信号放大电路、第二宽带信号放大电路分别采用两个晶体管信号放大电路，第一信号整形电路、第二信号整形电路采用型号为“74HC14”的信号整形电路，两个晶体管信号放大电路的信号输出端分别接信号整形电路的1A和3A输入端。

所述的双路切换电路采用一个型号为74HC14和一个型号为74HC00的集成电路，其中，型号为74HC14集成电路的6Y、5A、5Y、4Y端分别对应接74HC00的集成电路的A1、B1、A2、B2端。

所述的100分频电路、第一分频驱动电路81、第二分频驱动电路82分别采用一个型号为74HC390的集成电路；单片机微处理电路4采用型号为AT89S52单片机。

本多功能电子实训仪采用了等精度频率测量等技术，具有如下特点：1)量程自动切换；2)显示直观；3)测量准确度高，测频范围宽，响应速度快，体积小；4)可以同时测量2路信号的频率；5)提供1K、1M两路TTL方波信号；6)具有测量结果存储与回放功能。

有益效果：

1.功耗低、显示界面直观:

本实训仪是以51单片机作为核心处理芯片，并以1602为显示屏，只显示两行测出的频率，既提供了必要信息又不显得臃肿冗余，功耗非常低。

2.采用等精度测量技术，测量准确度高、范围宽：

等精度频率测量也称为多周期同步测量，原理是用2个计数器分别对被测脉冲信号和基准高频信号计数，计数器的开与关由被测脉冲的上升沿和下降沿控制，这样被测脉冲是整数个脉冲，计数器A没误差，计数器B的测量误差为±1个基准信号，故测量准确度高。

3.附有两路频率分别为1KHZ和1M的标准方波信号：

本实训仪在测频率的同时还能输出两路标准方波信号供使用。

4.可同时测量两路信号的频率：

本实训仪可同时准确测量两路信号的频率，力求在质量和用户体验上两全其美。

附图说明

图1是本发明系统总体设计框图，其中有：第一宽带信号放大电路11、第二宽带信号放大电路12、第一信号整形电路21、第二信号整形电路22、双路切换电路3、单片机微处理电路4、100分频电路5、显示电路6、存储电路7、第一分频驱动电路81、第二分频驱动电路82。

图2是等精度测量法分析图，

图3是宽带信号放大电路、信号整形电路，

图4是双路切换电路，

图5是100分频电路，

图6是第一分频驱动电路和第二分频驱动电路。