电子竞赛高精度频率计设计详解及扩展策略

本资源是一份关于电子竞赛的题目方案分析和讲解文档，主要针对的是电子系统设计中的一个具体实例——简易数字频率计。章节七详细介绍了这个项目，旨在将理论知识与实践操作相结合，提升参赛者的实际设计能力。 首先，设计目标是创建一个多功能的频率计，具备基本功能，如测量方波和正弦波信号的频率，范围从1Hz到1MHz，误差限制在0.1%。同时，它还需要能测量脉冲宽度，提供十进制数字显示，且具备自校准功能，并需要设计一个稳压电源。设计限制包括不使用专用频率计芯片。 在发挥部分，挑战性增强，包括扩展测量范围至0.1Hz~10MHz，误差减小至0.01%，并要求在1Hz~1MHz范围内测量小信号频率时提出抗干扰措施。周期脉冲信号的占空比测量也纳入设计范畴，占空比变化范围为10%~90%，同样要求误差控制在1%以内。 系统设计的核心采用单片机作为控制和测量的核心组件，利用EPM7128SLC84-15这种现场可编程逻辑器件来构建大部分外围电路。信号的处理部分由快速微分比较器LM361完成，特别采用了迟滞比较器来解决正弦信号过零点的毛刺问题，确保准确度。测量结果显示则通过键盘显示控制器Zlg7289来实现。 在方案论证部分，文档对比了一种可能的方案，即采用中小规模数字电路构建频率计，这可能涉及到成本、复杂性和精确度的权衡。通过这样的设计，不仅锻炼了参赛者的技术应用能力，也展示了电子系统设计中的关键要素，如硬件选择、信号处理和精度控制。 这份文档提供了电子竞赛中一个实际项目的深度解析，涵盖了电子系统设计的各个方面，包括电路选择、信号处理策略、误差控制和硬件实现，对参赛者理解和应对类似比赛题目具有很高的参考价值。