5位频率计数器电路分享

该数字频率计数器将通过 5 位共阴极显示模块直接读取施加在其输入端的频率。

紧凑型频率计数器可用于准确计算来自任何预期来源的频率或脉冲。

主要用途

它还可用于通过使用相应的秒表检查数字频率读数来测量旋转物体的 RPM。1 分钟后显示屏上的读数将为用户提供源的 RPM 值。

该数字脉冲计数器的另一个有用用途是测量逆变器的频率，或检查逆变器振荡器的正常工作情况。

该项目还可以应用于延迟定时器电路，用于测量延迟ON或延迟OFF输出脉冲以及输出所需的时间，以正确设置定时分量值。

关于IC 4033

IC 4033 由一个 5 级约翰逊十进制计数器和一个输出解码器组成，该解码器旨在将约翰逊码转换为 7 段解码输出。

该解码输出用于驱动数字显示模块的单级。该IC特别适用于要求低功耗和紧凑性的显示程序。

RESET引脚上的高逻辑将十进制计数器恢复到其初始零显示位置。当时钟抑制信号以低逻辑电源提供时，计数器设计为响应正时钟频率输入移动单个计数。

一旦使用高电平逻辑输入施加时钟抑制，就可以防止和停止通过时钟轨进行的计数器级数。

时钟抑制逻辑输入可用作负边沿时钟，以防时钟线以逻辑高电平施加。JOHNSON 计数器内提供防锁门控，可确保计数过程的正确排序。

CARRY-OUT （Cout） 信号每十个时钟输入周期完成一个周期，并用于在数十年计数链中立即为下一个上升十年提供时钟。

七个解码输出（a、b、c、d、e、f、g）点亮了 7 段显示模块中的相应部分，用于寻址十进制数字 0 到 9。

电路工作

下面讨论的 5 位频率计数器电路由 5 个十进制计数器 IC（IC1 至 IC5）及其互补的 7 段显示器（DIS1 至 DIS5）制成。

本项目使用的IC为IC 4033，显示器为7段共阴极NTE3056或类似器件。

建议的5位频率脉冲计数器的完整原理图如下所示。

该设计基本上是5个脉冲计数器级的重复，由IC1和DIS1组成，以顺序级联的形式。

必须注意的是，DIS2 是唯一具有活动小数点的显示模块。一旦电路电源接通，该小数点就会亮起。

需要在7段显示器上计数和显示的频率或脉冲施加到IC1的引脚#1上。

一旦应用频率，显示屏就开始显示频率的经过脉冲数。

如果移除频率输入，显示屏上的计数将被锁定并保持可用，直到按下开关 S1，或者电源关闭并再次打开。

5位频率计数器的PCB设计

下图显示了 5 位频率计数器电路的轨道侧 PCB 布局。

10 MHz 数字频率计

图1显示了10 MHz数字频率计数器的电路图。该电路包括一个 ICM7208 七倍频程计数器 （U1）、一个 ICM7207A 振荡器控制器 （U2）

和一个 CA3130 biFET 运算放大器 （U3）。IC U1用于对输入信号进行计数，然后将其解码为7段结构。它还用于生成驱动 7 位 LED

显示屏的输出信号。

IC U2 接线为 U1 提供定时时钟，而 U3 处理输入信号以提供适合 U1 输入的波形。来自 5.24288 MHz 晶体的频率除以 U2，在

U2 的引脚 12 处产生 1280 MHz

多路复用信号。该信号施加到U1引脚16的输入端，用于连续扫描显示数字。每个数字的阴极每秒重复切换到地，触发由于U1解码而阳极较高的数字的任何段。

来自晶体的频率另外被分割，以在U2的引脚2上产生一个短的“存储”脉冲，然后在U2的引脚14上产生一个短暂的“复位”脉冲（大约0.4毫秒后）。脉冲频率由U2的引脚11的状态确定。

一旦 U2 引脚 11 通过 S1 切换到地，脉冲每 2 秒重复一次，导致 U2 引脚 13

变为高电平一秒钟。这会阻止进一步的输入信号进入U1。这导致内部计数器中U1的锁存计数被发送到显示模块。IC

U2的引脚13随后变为低电平一秒钟，允许将新的计数插入U1的七倍频程计数器中。

重复该时间段，每 2

秒连续更换一次显示。当U2的引脚11切换到正电压（+5V）时，“存储”和“复位”脉冲开始在0.2秒的时间段发生，从而产生0.1秒的计数时间段。它需要对 10

个输入脉冲进行计数，以确保第一个数字 D1 上出现“1”，因此测试的频率显然比 7 段模块上显示的频率大 10 倍。在此设置中，小数点由 R1

提供支持，并在视觉上表明已应用 0.- 秒计数周期。

测试

为了快速测试10 MHz数字频率计数器电路的工作，请应用可以低于100 Hz的采样频率。

按照第一个电路Doagram中显示的虚线，放置一个瞬时跳线将U1引脚7、23或27与+ 5V连接起来。之后的 IC U1 实现大于 D2

的所有数字的计数。U2的数据表示C1可以是微调器或可变电容器。话虽如此，22

pF固定盘式电容器在大多数应用中都能很好地工作，并提供高达.005%的精度。

首先将范围开关设置为“1秒”，实现从U2引脚12到U3输入的多路复用频率，并微调微调器以获得1280 Hz的读数。

测量频率

当 S1 定位在 1 秒模式时，计数范围在 1 Hz 到 1 MHz

之间，这将提供来自显示器的直接读数。如果将S1移动到0.1秒的位置，则测量范围增加到10 Hz至10 MHz。结果显示在显示屏上的数字是被测频率的 1/10（1

kHz 显示为 100）。

如果您尝试测量新频率，第一个读数将变为先前锁定在计数器中的频率。

您必须等待 2 个或更高的计数间隔，以使电路稳定在新应用的频率附近。

或者，您可以尝试按下 RESET 开关 （S2），直到显示屏显示“00”，然后您可以松开开关。