一种具有双模式无线传输功能的数字频率计制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有双模式无线传输功能的数字频率计，包括开关选择电路、放大电路、整形电路、NE555方波发生电路、FPGA控制电路、AT89C52R单片机、无线通信模块、显示电路，本实用新型专利技术具有多种模式，模式一：开关选择电路选择外界测频模式时，外界被测信号连接到放大电路的输入端，放大信号经整形电路输出后经过FPGA控制电路进行测频，单片机完成人机交互方面的处理和系统的控制，并将所测量的频率信息通过无线传输模块上传到电脑或手机等终端设备上，并在显示电路中通过6位数码管直接显示出来。模式二：NE555方波发生电路产生的方波作为信号输入经一系列处理后输出，与现有技术相比，本实用新型专利技术具有多功能模式、体积小、测量准确等优点。

A digital frequency meter with two mode wireless transmission function

【技术实现步骤摘要】
一种具有双模式无线传输功能的数字频率计
本技术涉及一种频率计，尤其是涉及一种具有双模式无线传输功能的数字频率计。
技术介绍
电子
中，频率是电信号的重要参数，是指电子器件单位时间内完成周期性变化的次数。频率计就是用来测量被测的信号。测量信号频率在工程中有重要的意义。目前市场上生产的频率计的种类很多，但是都存在着一些局限性，例如价格昂贵、体积偏大，测量模式单一以及测量精度不高等问题，而在某些场合要求频率计的体积尽量小而且经济实用，尤其是在教学实验中实用的大多是示波器进行频率测量，体积笨拙又昂贵，对于一些简单的频率测量教学来说，成本太大。随着互联网技术的发展，无线通信成为一种潮流，如何用小型便携式的频率计将测量到的频率信息传输到手机，电脑等终端设备，也是本专利技术的关注的焦点。本专利技术旨在设计一种人机交互型，小巧便捷型的具有无线传输频率计。该频率计具有俩种测频模式供用户选择。用户既可以测量外部频率模式，又可以用自身所带方波发生电路进行频率测量模式，且测量的频率大小用户自行调节。使用范围从工作测频到户外测频，乃至教学实验。分频整形模块使得测量结果误差减少，精度提高。所测频率还可通过无线传播模块传输到手机电脑等终端设备上，实现数据的大量保存分析功能。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有双模式无线传输功能的数字频率计，该频率计具有俩种测频模式，既可以解决实验室仪器操作复杂，用其自身固有的方波产生又可以随身携带用来测量也可以通过外部测频信号进行测频，分频整形电路使得分频更加精细，测频误差更小，FPGA等精度测频进一步提高测量精度，还用无线通信模块解决了数据手动记录，大量保存复杂的问题。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种具有双模式无线传输功能的数字频率计，该数字频率计包括开关选择电路、外部被测信号、NE555方波发生电路、放大电路、整形电路、FPGA控制电路、显示电路和无线通信模块，所述开关选择电路可经过信号传输路径一或信号传输路径二与所述FPGA控制电路连接并测频后通过单片机与用于显示测量结果的所述显示电路和用于数据无线传输的无线通信模块相连接；所述信号传输路径一包括依次连接的所述外部被测信号、所述放大电路和所述整形电路，所述信号传输路径一通过所述外部被测信号和所述整形电路分别与所述开关选择电路和所述FPGA控制电路对应连接；所述信号传输路径二包括依次连接的所述NE555方波发生电路和所述放大电路，所述信号传输路径二通过所述NE555方波发生电路和所述放大电路分别与所述开关选择电路和所述FPGA控制电路对应连接。进一步地，所述的NE555方波发生电路包括NE555芯片，所述NE555芯片的THR和CVolt引脚分别经电容后接地，其GND引脚直接接地，其VCC引脚和R引脚均与电源相连接，其TRIG引脚和Q引脚分别与滑动变阻器的两端相连接。进一步地，所述单片机的型号为AT89C52R。进一步地，所述显示电路由6位数码管组成。进一步地，所述无线通信模块采用由nRF2401单片机射频收发芯片组成的射频模块。进一步地，所述FPGA控制电路包括控制芯片，所述控制芯片采用的型号为EP4CE10F17C8N。进一步地，所述放大电路采用9013系列三极管。进一步地，所述开关选择电路包括单开双控开关，所述单开双控开关的1号引脚和3号引脚分别与所述外部被测信号和所述NE555方波发生电路中的NE555芯片的Q引脚相连接。进一步地，所述整形电路包括三频段部分各自对应的整形电路，所述三频段包括5ns频段、40ns频段和100ns频段，所述5ns频段对应的整形电路由比较器LM311组成，所述40ns频段对应的整形电路由比较器MAX908组成，所述100ns频段对应的整形电路由比较器MAX9010组成。与现有技术相比，本技术具有以下优点：(1)实现多种测频模式。为了解决在户外或者小型教学场景中的频率测量工作，本专利技术通过开关选择电路，实现俩种测频模式。即外部测频和内部测频俩种。第一种模式是：当选择外界测量功能时，外部信号进入频率计，经过放大电路放大，分频整形电路整形，再进入FPGA测频模块等。该模式既适合任何外部测量场景，且通过分频整形，减少测频时产生的误差。第二种模式是：自测模式。通过自带的NE555方波发生电路产生方波信号，并且产生频率大小可以由用户自主调节。实现人机交互。产生的信号通过放大电路放大，最后送入FPGA模块测频等，该功能适合于小型教学场景的运用等。(2)误差小。采用分频整形，提高测量精度，减少测量误差。分频电路采用比较器LM311进行低频整形；比较器MAX908进行中频整形；比较器MAX9010进行高频整形；通过将测量的外界信号进行分频整形，能过减少测频产生的误差。(3)存储容量大。无线通信模块用于传输测频数据到电脑，手机等终端设备上，便于进一步分析，大量保存等。减少手动记录的工作量和带来的误差，适合大数据存储，分析等。(4)运行速度块。采用FPGA与单片机结合的频率计，实现更好更快的测频功能，而且单片机ATC89C52R提供对FPGA测频数据的处理功能和实现便捷的人机交互功能。附图说明为了进一步阐明本技术的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。并且，附图中示出的各个部分的相对位置和大小是示例性的，而不应当被理解成各个部分之间唯一确定的位置或尺寸关系。图1为本技术的整体电路原理框图；图2为本技术实施例中的由开关选择电路、外部检测信号、NE555方波发生电路和放大电路组成的局部电路图；图3为本技术实施例中的整形电路图，其中图3(a)为低频部分整形电路图，图3(b)为中频部分整形电路图，图3(c)为高频部分整形电路图；图4为本技术实施例中的无线传输模块原理框图；图中，1为开关选择电路；2为外部被测信号；3为NE555方波发生电路；4为放大电路；5为整形电路；6为FPGA控制电路；7为显示电路；8为无线通信模块。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本技术保护的范围。实施例如图1所示为本技术技术方案对应实施例的整体电路原理框图，包括开关选择电路1、外部被测信号2、NE555方波发生电路3、放大电路4、整形电路5、FPGA控制电路6、显示电路7和无线通信模块8，开关选择电路1选择外部测量信号时，测量信号与放大电路4的输入端相连接，放大后的信号从放大电路4输出端进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有双模式无线传输功能的数字频率计，其特征在于，该数字频率计包括开关选择电路(1)、外部被测信号(2)、NE555方波发生电路(3)、放大电路(4)、整形电路(5)、FPGA控制电路(6)、显示电路(7)和无线通信模块(8)，所述开关选择电路(1)可经过信号传输路径一或信号传输路径二与所述FPGA控制电路(6)连接并测频后通过单片机与用于显示测量结果的所述显示电路(7)和用于数据无线传输的无线通信模块(8)相连接；/n所述信号传输路径一包括依次连接的所述外部被测信号(2)、所述放大电路(4)和所述整形电路(5)，所述信号传输路径一通过所述外部被测信号(2)和所述整形电路(5)分别与所述开关选择电路(1)和所述FPGA控制电路(6)对应连接；/n所述信号传输路径二包括依次连接的所述NE555方波发生电路(3)和所述放大电路(4)，所述信号传输路径二通过所述NE555方波发生电路(3)和所述放大电路(4)分别与所述开关选择电路(1)和所述FPGA控制电路(6)对应连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有双模式无线传输功能的数字频率计，其特征在于，该数字频率计包括开关选择电路(1)、外部被测信号(2)、NE555方波发生电路(3)、放大电路(4)、整形电路(5)、FPGA控制电路(6)、显示电路(7)和无线通信模块(8)，所述开关选择电路(1)可经过信号传输路径一或信号传输路径二与所述FPGA控制电路(6)连接并测频后通过单片机与用于显示测量结果的所述显示电路(7)和用于数据无线传输的无线通信模块(8)相连接；
所述信号传输路径一包括依次连接的所述外部被测信号(2)、所述放大电路(4)和所述整形电路(5)，所述信号传输路径一通过所述外部被测信号(2)和所述整形电路(5)分别与所述开关选择电路(1)和所述FPGA控制电路(6)对应连接；
所述信号传输路径二包括依次连接的所述NE555方波发生电路(3)和所述放大电路(4)，所述信号传输路径二通过所述NE555方波发生电路(3)和所述放大电路(4)分别与所述开关选择电路(1)和所述FPGA控制电路(6)对应连接。


2.根据权利要求1所述的一种具有双模式无线传输功能的数字频率计，其特征在于，所述的NE555方波发生电路(3)包括NE555芯片，所述NE555芯片的THR和CVolt引脚分别经电容后接地，其GND引脚直接接地，其VCC引脚和R引脚均与电源相连接，其TRIG引脚和Q引脚分别与滑动变阻器的两端相连接。


3.根据权利要求1所述的一种具有双模式无线传输功能的数字频率计，其特征在于，所述单...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋琳，高燕，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海;31