三位半数字直流电压表的设计
钦州学院
数字电子技术课程设计报告三位半数字直流电压表的设计
院系物理学院
专业过程控制自动化
学生班级2010级1班
姓名xxxx
学号xxxx
指导教师单位xxxxx
指导教师xxxx
指导教师职称xxxx
2013年7月
三位半数字直流电压表
过程控制自动化专业2010级xxx
指导教师xxx
摘要：根据设计的指标和要求，结合平时所学的理论知识，设计出一个功能较齐全的数字直流电压表。
关键词：电压表、电路、设计、A/D转换器
目录
前言 (1)
1设计技术指标与要求 (1)
1.1 设计技术指标 (1)
1.2 设计要求 (1)
2 方案的设计及元器件清单 (1)
3 电路的工作原理 (2)
4 各部分的功能 (3)
4.1 三位半位双积分 A / D 转换器CC14433 的性能特点 (3)
4.2 基准电源(CC1403) (3)
4.3 译码器(MC4511) (4)
4.4 显示电路模块 (5)
4.5 驱动器 (5)
4.6 显示器 (5)
5 系统电路总图及原理 (5)
5.1 电路组成 (5)
5.2 电路的工作原理及过程 (6)
5.2.1 三位半A／D转换器MC14433 (7)
5.2.2 七段锁存-译码-驱动器CD4511 (8)
5.2.3 高精度低漂移能隙基准电源MC1403 (9)
6 电路连接测试 (9)
7 经验体会 (10)
参考文献 (10)
前言
数字电压表（Digital Voltmeter），简称DVM，是采用数字化测量技术，把连续的模拟信号转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。数字电压表的类型很多，其输入电路、设计电路和显示电路基本相似，只是电压—数字转换方法不同。
因此，我们此次设计电压表就是为了了解电压表的原理，从而学会制作电压表。而且通过电压表的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。
1 设计技术指标与要求
1.1 设计技术指标
1. 量程：一档：+1.999V～0～－1.999V 二档: +19.99V～0～－19.99V
2. 用七段LED数码管显示读数，做到显示稳定、不跳变；
3. 保持/测量开关：能保持某一时刻的读数；
4. 指示值与标准电压表示值误差最低位在5之。
1.2 设计要求
1. 画出电路原理图（或仿真电路图）；
2. 元器件及参数选择；
3. 编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
2 方案设计及元器件清单
选用A/D转换芯片MC14433、CC4511、MC1413、MC1403实现电压的测量，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。缺点是工作速度低，优点是精度较高，工作性能比较稳定，抗干扰能力比较强。
具体的元器件清单如表1所示。
表一元器件清单
3电路的工作原理
1.直流数字电压表的核心器件是一个间接型A / D 转换器 它首先将输入的模拟电压信号变换成易于准确测量的时间量 然后在这个时间宽度里用计数器计时 计数结果就是正比于输入模拟电压信号的数字量，并进行实时数字显示。该系统可采用MC14433——3位半A/D 转换器、MC1413 七路达林顿驱动器阵列、CC4511
BCD 到七段锁存-译码-驱动器、能隙基准电源 MCl403 和共阴极 LED 发光数码管组成。
2.本系统是 3位半数字电压表，3位半是指十进制数 0000～1999。所谓 3 位是指个位、十位、百位，其数字围均为 0～9，而所谓半位是指千位数，它不能从 0 变化到 9，而只能由 0 变到 l ，即二值状态，所以称为半位。
数字电压表原理框图如图1所示。
图1 数字电压表原理框图
4 各部分的功能
4.1 三位半位双积分A / D 转换器CC14433 的性能特点
CC14433 是CMOS 双积分式三位半A / D 转换器，它是将构成数字和模拟电路的约7700 多个MOS 晶体管集成在一个硅芯片上，芯片有24 只引脚 采用双列直插式，其引脚排列与功能如图2 所示。
图2 CC14433引脚排列
引脚功能说明：
VAG （1 脚）：被测电压VX 和基准电压VR 的参考地 VR （2 脚）：外接基准电压（2V 或200mV ）输入端 VX （3 脚）：被测电压输入端
R1（4 脚）R1/C1（5 脚）、C1（6 脚）：外接积分阻容元件端
C1=0.1μF（聚酯薄膜电容器），R1=470KΩ(2V 量程)；
R1=27KΩ（200mV 量程）。
C01（7 脚）C02（8 脚）：外接失调补偿电容端 典型值0.1μF。
DU（9 脚）：实时显示控制输入端。若与EOC（14 脚）端连接 则每次A / D转
换均显示。
CP1（10 脚）CPo（11 脚）：时钟振荡外接电阻端 典型值为470KΩ。
VEE （12 脚）：电路的电源最负端 接 5V。
VSS （13 脚）：除CP 外所有输入端的低电平基准（通常与1 脚连接）。
EOC（14 脚）：转换周期结束标记输出端 每一次A / D 转换周期结束（EOC
输出一个正脉冲）宽度为时钟周期的二分之一。
OR（15 脚）：过量程标志输出端 。
DS4到DS1 （16到19 脚）：多路选通脉冲输入端，DS1 对应于千位，DS2 对应
于百位，DS3 对应于十位，DS4 对应于个位。
Q0到Q3 （20到23 脚）：BCD 码数据输出端，DS2、DS3、DS4 选通脉冲期间 输出
三位完整的十进制数，在DS1 选通脉冲期间 输出千位0 或1 及过量程、欠量程和被测电压极性标志信号。
VDD，整个电路的正电源端。
4.2 基准电源(CC1403)
提供精密电压，供A／D 转换器作参考电压，如图3所示。
图3 基准电源CC1403
直流数字电压表课程设计报告设计
电子技术基础 课程设计 题目名称：直流数字电压表 指导教师：唐治德 学生班级： 学号： 学生姓名： 评语： 成绩： 重庆大学电气工程学院 2015年7月3日
目录一、内容摘要 二．课程设计任务与要求 2.1设计目的 2.2设计求 三．设计思路和方案选择 3.1 设计思路 3.2 方案选择 四．工作原理 4.1 基本原理框图 4.2 ICL7107的工作原理 4.3原理图 五．电路设计与仿真 六、系统调试与结果分析 6.1调试方法 6.2测试结果分析 六．元器件清单 八、总结及心得体会 九、参考文献
内容摘要 伴随着电子技术科学的发展，电子测量技术已成为广大电子技术工作者必须掌握的一门科学技术，同时对测量的精度和功能的有着更高的要求。电压是电子测量的一个主要参数，由于电压测量在电子测量中的普遍性与重要性，因此对电压测量的研究与设计有着非常重要的意义。本次设计的主要设计内容为三档直流电压表。在设计过程中由于第一次接触这种芯片，对该芯片不是很熟悉，我们参阅了大量前人的设计，在此基础上，运用A / D转换器ICL7107构建了一个直流数字电压表。本设计首先简要介绍了设计电压表的主要方式，然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程和芯片的工作原理，本设计中我们展示了两种方案，手动换挡的自动换挡，在各方案中也给出了两种方案的优缺点。同时也给出了硬件电路的设计细节，包括各部分电路的走向、芯片的选择以及方案的可行性分析等。 关键字：ICL7107芯片，数字电压表，A\D转换，比较器，CC4006双向模拟开关。 课程设计任务及要求 2.1设计目的 1、掌握双积分A/D转换的工作原理和集成双积分A/D转换器件的设计方法 2、掌握常用数字集成电路的功能和使用 2.2设计要求 1.设计直流数字电压表 2.直流电压测量范围： 0V~1.999V，0V~19.99V，0V~199.9V。 3.直流输入电阻大于100kΩ。 4.画出完整的设计电路图,写出总结报告。 5.选做内容：自动量程转换。 设计思路和方案选择
《 3位半数字显示温度计 》设计报告
《3位半数字显示温度计》 设计报告 设计时间： 班级： 姓名： 报告页数：
广东工业大学课程设计报告 设计题目_______ 学院专业班 学号姓名 (合作者号) 成绩评定_______ 教师签名_______ 一、设计任务与要求: 设计任务：
LM35， A/D转换器、数字显示器设计一个日常温度数字温 度计。 课程目标： ?1、加深对以上三门课程所学内容的理解； ?2、能够在设计中综合运用所学知识解决实际问题； ?3、初步掌握工程设计的一般方法，具备一定的工程设计能力。 ?4．培养独立思考和独立解决问题的能力，培养科学精神和严谨的工作作风。 标及技术要求： ?①温度显示范围：0℃~50℃； ?②数字显示分辨率：0.1℃； ?③精度误差≤0.5℃； ?④电路工作电源可在5~9V范围内工作. 二、设计方案及比较（设计可行性分析）： 方案思路一------基于LM35芯片以51单片机作为核心的三位半数字显示温度计： 外接一个温度采集LM35,根据采集器的输出参数特性利用TX-1C开发板编程相关程序直接处理温度信息并将处理结果显示在开发板自带的液晶屏上 方案思路二------基于LM35芯片以ICL7106作为核心的三位半数字显示温度计: 1. 模拟信号采集部分：LM35采集温度信息转化为可处理的模拟信号并将该信号输入至数模转换部分 2. 模数转换部分:用ICL7106芯片以及相关原件组成的外围电路组成一个直流电压测量电路或一个数字电压表，利用ICL7106将模拟部分输出的模拟信号转换为数字信号,并通过7106自带的BCD译码器输出液晶屏所需输入信号 3. 液晶屏显示部分：液晶屏链接ICL7106对应的输出接口输入显示信号，显示该数字电压
直流数字电压表毕业设计
毕业设计 姓名：孟冬冬 专业：电气自动化 班级：电气1001班 设计课题：数字电压表的设计指导教师：杨喜录 电子信息工程系印制 二○一二年九月
宝鸡职业技术学院毕业设计任务书 姓名：孟冬冬 专业：电气自动化 班级：电气1001班 设计课题：数字电压表的设计 指导教师：杨喜录 电子信息工程系印制 二○一二年九月
引言 数字电压表是采用数字化电路测量的电压仪表。它以其高准确度、高可靠性、高分辨率、高性价比、读数清晰方便、测量速度快、输入阻抗高等优良特性而倍受人们的青睐。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。因此对数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。传统的模拟式（即指针式）电压表已有100多年的发展史，虽然不断改进与完善，仍无法满足现代电子测量的需要，数字电压表自1952年问世以来，显示强大的生命力，现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪表。
数字电压表简称DVM （Digital Voltmeter ），它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等领域，显示出强大的生命力。与此同时，由DVM 扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。智能化数字电压表则是最大规模集成电路（LSI ）、数显技术、计算机技术、自动测试技术（ATE ）的结晶。一台典型的直流数字电压表主要由输入电路、A/D 转换器、控制逻辑电路、计数器（或寄存器）、显示器，以及电源电路等级部分组成。它的数字输出可由打印机记录，也可以送入计算机进行数据处理。 系统概述 数字电压表是将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示的数字系统。 该系统（如图1所示）可由MC14433--32 1位A/D 转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、CD4511 BCD 到七段锁存-译码-驱动器、能隙基准电源MC1403和共阴极LED 发光数码管组成。
三位半数字直流电压表的设计
钦州学院 数字电子技术课程设计报告三位半数字直流电压表的设计 院系物理学院 专业过程控制自动化 学生班级 2010级1班 姓名 xxxx 学号 xxxx 指导教师单位 xxxxx 指导教师姓名 xxxx 指导教师职称 xxxx 2013年7月
三位半数字直流电压表 过程控制自动化专业2010级 xxx 指导教师 xxx 摘要：根据设计的指标和要求，结合平时所学的理论知识，设计出一个功能较齐全的数字直流电压表。 关键词：电压表、电路、设计、A/D转换器
目录 前言 (1) 1 设计技术指标与要求 (1) 1.1 设计技术指标 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 方案的设计及元器件清单 (1) 3 电路的工作原理 (2) 4 各部分的功能 (3) 4.1 三位半位双积分A / D 转换器CC14433 的性能特点 (3) 4.2 基准电源(CC1403) (3) 4.3 译码器(MC4511) (4) 4.4 显示电路模块 (5) 4.5 驱动器 (5) 4.6 显示器 (5) 5系统电路总图及原理 (5) 5.1 电路组成 (5) 5.2 电路的工作原理及过程 (6) 5.2.1 三位半A／D转换器MC14433 (7) 5.2.2 七段锁存-译码-驱动器CD4511 (8) 5.2.3 高精度低漂移能隙基准电源MC1403 (9) 6 电路连接测试 (9) 7 经验体会 (10) 参考文献 (10)
钦州学院本科课程设计报告 前言 数字电压表（Digital Voltmeter），简称DVM，是采用数字化测量技术，把连续的模拟信号转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。数字电压表的类型很多，其输入电路、设计电路和显示电路基本相似，只是电压—数字转换方法不同。 因此，我们此次设计电压表就是为了了解电压表的原理，从而学会制作电压表。而且通过电压表的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。 1 设计技术指标与要求 1.1 设计技术指标 1. 量程：一档：+1.999V～0～－1.999V 二档: +19.99V～0～－19.99V 2. 用七段LED数码管显示读数，做到显示稳定、不跳变； 3. 保持/测量开关：能保持某一时刻的读数； 4. 指示值与标准电压表示值误差最低位在5之内。 1.2 设计要求 1. 画出电路原理图（或仿真电路图）； 2. 元器件及参数选择； 3. 编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 2 方案设计及元器件清单 选用A/D转换芯片MC14433、CC4511、MC1413、MC1403实现电压的测量，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。缺点是工作速度低，优点是精度较高，工作性能比较稳定，抗干扰能力比较强。 具体的元器件清单如表1所示。
四位半数字电压表(长大版)
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 1 前言 随着电子科学技术、传感技术、自动控制技术和计算机的发展，电阻、电压、电流等数值的测量变得越来越常见，其中电压的测量最为常见。传统的指针式电压表应经无法满足如今高精度的要求，数字电压表的诞生很好地解决了这一问题。 数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。且数字电压表精度高，抗干扰能力强，可扩展性强，集成方便,读数方便。 目前由各种A/D转换器构成的数字电压表,已被广泛应用于电子及电工测量，工业自动化仪表，自动测试系统等智能化测试领域，显示出强大的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到站新水平。综上所述，数字电压表在现在及将来都会有广大的应用。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.1总体方案设计论证 1.1.1设计要求 1. 设计数字电压表电路。 2. 测量范围：直流电压0~199.99mV,0~1.9999V,0~19.999V,0~199.99V。 3.用199.99mV或1.9999V的模拟电压作为输入，校准电压表的读数。 4. 选做内容：自动量程切换。 1.1.2设计目的 1．电子技术课程设计是学习电子技术十分重要的环节之一，是对学习电子技术知识的综合性实践训练。对于巩固所学的电子技术理论知识，培养解决实际问题的能力，加强基本的技能训练具有明显的积极作用。 2. 掌握数字电压表的设计原理，组装、焊接与调试方法。 3. 熟悉集成电路ICL7135、ICM7556、74HC04、74LS47的使用方法，并掌握其工作原理。 1.2数字电压表的特点及发展趋势 数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。因此对数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。 数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。 1.2.1 数字电压表的特点 1．显示清晰直观，读数准确 传统的模拟式仪表必须借助于指针和刻度盘进行读数，在读数过程中不可避免的会引入人为的测量误差。数字电压表则采用先进的数显技术，使测量结果一目了然，只要仪表不发生跳读现象，测量结果就是唯一的。 新型数字电压表还增加了标志符显示功能，包括测量项目、符号单位和特殊符号、为解决DVM不能反映被测电压的连续变化过程以及变化趋势这一难题，一种"数字/模拟条图"仪表业已问世。"模拟图条"（Anal of Bargraph）有双重含义：第一，被测量为模拟量；第二，利用条状图形来模拟被测量的大小及变化趋势。这类仪表将数字显示与高分辨率模拟条图显示集于一身，兼有DVM与模拟电压表之优点。智能数字电压表均带微处理器和标准接口，可配合计算机和打印机进行数据处理或自动打印，构成完整的测试系统。
简易交直流电压表
沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称电子技术综合课程设计 院（系）专业 班级学号姓名 课程设计题目简易数字电压表电路的设计 课程设计时间: 年月日至年月日 课程设计的内容及要求： 一、设计说明 设计一个简易数字电压表，它可以测量直流、交流电压。其参考原理框图如图1所示。 图1数字电压表的原理框图 二、技术指标 测量电压的技术指标如表所示。 三、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本，要求采用LED显示。各量程的转换采用开关转换。
2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1．沙占友、李学芝著.中外数字万用表电路原理与维修技术. [M]北京：人民邮电出版社，1993年 2. 阎石. 数字电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年 3. 童诗白、华成英.模拟电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年 4. 戴伏生.基础电子电路设计与实践. [M]北京：国防工业出版社，2002年 5. 谭博学主编.集成电路原理与应用. [M]北京：电子工业出版社，2003年 六、按照要求撰写课程设计报告 指导教师年月日 负责教师年月日 学生签字年月日 成绩评定表
一、概述 数字电压表既是常用的一种数字电压表，也是构成数字万用表的基本电路。随着科技的发展，电子产品在不断更新，但数字电压表是永远不会在电子产品中消失。 设计一个简易数字电压表，它可以测量直流、交流电压。测量电压量程为2V、20V，输入电阻为10MΩ，分辨率分别对应为1mV、10mV；准确度是在温度为23±5℃情况下测直流时为±(0.5％RDG+3字)，测交流时为±(1.0％RDG+3字)；输入电阻为10MΩ；最大允许直流电压为±500V，最大允许交流电压为500V。 本设计是对电压测量电路作单独的研究，从实质上去了解万用表中测量电压的过程。电路涉及到对电路、低频、数字电路等知识的考查。 二、方案论证 方案一： 方案一原理方框图如图1所示。数字电压表由分压电路，输入保护及缓冲电路，交、直流变换电路，压频转换电路、译码显示电路组成。分压电路在电路中实现电压倍率变换起到将大电压转换成小电压的作用；输入保护及缓冲电路在电路中起到避免大电压输入对电路的烧坏；交、直流变换电路起到将交流电压转换成直流电压，且直流电压值为交流电压的有效值；压频转换电路将电压转换成对应的线性频率。译码显示电路时将频率的数值通过LED数码管显示出来。 图1 方案1的原理框图 方案二： 方案二的原理框图如图2所示，电路由分压电路，输入保护及缓冲电路，交、直流变换电路，A/D转换电路，单片机及译码显示电路组成。前几个模块的功能与方案一相同，不同的是方案中用到单片机对经过A/D转换器后的数字信号进行记录然后通过译码显示电路进行显示。
实验七 直流数字电压表设计
学生姓名：学号：班级：时间： 课程名称：单片机原理及应用总学时：48 教师成绩： 实验名称：实验七——直流数字电压表设计 实验目的：掌握LED动态显示和A/D转换接口设计方法。 实验内容： 根据如下电路原理图，编程实现查询法A/D转换和转换结果的十进制动态显示功能。 编程原理： LED显示器和ADC0808均采用通用IO口方式与单片机接口。 LED动态显示编程原理：将待显示数据拆解为3位十进制数，并分时地将其在相应LED位上进行显示。1次完整的输出过程为：最低位位码清零→最低位数据送P0口→最低位位码置1→软件延时→中间位位码清零→中间位数据送P0口→中间位位码置1→软件延时→最高位位码清零→最高位数据送P0口→最高位位码置1→软件延时。如此无限循环可实现动态显示。 ADC0808编程原理：被测模拟量由0#通道输入（ADDA,ADDB,ADDC均接地可选通0通道）；转换启动信号（START和ALE）可由软件方式产生P2.5正脉冲；转换结束信号（EOC）可通过查询P2.6的电平变化获得；输出使能信号(OE)可由软件方式产生P2.7正脉冲。 实验要求：
1、虚拟时钟信号发生器用法可参阅P262阅读材料，C51程序编写可参考以下程序模板； ———————————————— #include
《 3位半数字显示温度计 》设计报告
《 3位半数字显示温度计》 设计报告 设计时间： 班级： 姓名： 报告页数：
工业大学课程设计报告 设计题目_______ 学院专业班 学号 (合作者号 ) 成绩评定_______ 教师签名_______ 一、设计任务与要求: 设计任务：
LM35， A/D转换器、数字显示器设计一个日常温度数字温度 计。 课程目标： ?1、加深对以上三门课程所学容的理解； ?2、能够在设计中综合运用所学知识解决实际问题； ?3、初步掌握工程设计的一般方法，具备一定的工程设计能力。 ?4．培养独立思考和独立解决问题的能力，培养科学精神和严谨的工作作风。 标及技术要求： ?①温度显示围：0℃~50℃； ?②数字显示分辨率：0.1℃； ?③精度误差≤0.5℃； ?④电路工作电源可在5~9V围工作. 二、设计方案及比较（设计可行性分析）： 方案思路一------基于LM35芯片以51单片机作为核心的三位半数字显示温度计： 外接一个温度采集LM35,根据采集器的输出参数特性利用TX-1C开发板编程相关程序直接处理温度信息并将处理结果显示在开发板自带的液晶屏上 方案思路二------基于LM35芯片以ICL7106作为核心的三位半数字显示温度计: 1. 模拟信号采集部分：LM35采集温度信息转化为可处理的模拟信号并将该信号输入至数模转换部分 2. 模数转换部分: 用ICL7106芯片以及相关原件组成的外围电路组成一个直流电压测量电路或一个数字电压表，利用ICL7106将模拟部分输出的模拟信号转换为数字信号,并通过7106自带的BCD译码器输出液晶屏所需输入信号 3. 液晶屏显示部分：液晶屏ICL7106对应的输出接口输入显示信号，显示该数字电压表的
三位半数字电压表
四、 设计原理及电路图 （1）数字电压表原理框图如下： 方案的原理框图如图b 所示； 图b 鉴于选用方案一，由数字电压表原理框图可知,数字电压表由五个模块构成,分别是基准电压模块, 3 1/2位A/D 电路模块,字形译码驱动电路模块,显示电路模块,字位驱动电路模块. 各个模块设计如下: 量程转换模块 采用多量程选择的分压电阻网络，可设计四个分压电阻大小分别为900K Ω，90K Ω，9K Ω和1K Ω。用无触点模拟开关实现量程的切换。 基准电压模块
这个模块由MC1403和电位器构成, 提供精密电压，供A/D 转换器作参考电压. 3 1/2位A/D电路模块 直流数字电压表的核心器件是一个间接型A / D转换器，这个模块由MC14433和积分元件构成,将输入的模拟信号转换成数字信号。字形译码驱动电路模块
这个模块由MC4511构成 ,将二—十进制(BCD)码转换成七段信号。 显示电路模块 这个模块由LG5641AH构成,将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出A/D 转换结果。 （2）实验芯片简介： 数字显示电压表将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示。该系统（如图1 所示）可采用MC14433—三位半A/D 转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、CD4511 BCD到七段锁存-译码-驱动器、能隙基准电源MC1403和共阴极LED发光数码管组成。本系统是
三位半数字电压表,三位半是指十进制数0000～1999。所谓3位是指个位、十位、百位，其数字范围均为0～9，而所谓半位是指千位数，它不能从0变化到9，而只能由0变到l，即二值状态，所以称为半位。 各部分的功能如下： 三位半A/D转换器(MC14433)：将输入的模拟信号转换成数字信号。基准电源(MC1403)：提供精密电压，供A/D 转换器作参考电压。 译码器(MC4511)：将二—十进制(BCD)码转换成七段信号。 驱动器(MC1413)：驱动显示器的a，b，c，d，e，f，g七个发光段，驱动发光数码管(LED)进行显示。 显示器：将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出A/D转换结果。工作过程如下： 三位半数字电压表通过位选信号DS1～DS4进行动态扫描显示，由于MC14433电路的A/D转换结果是采用BCD码多路调制方法输出，只要配上一块译码器，就可以将转换结果以数字方式实现四位数字的LED 发光数码管动态扫描显示。DS1～DS4输出多路调制选通脉冲信号。DS 选通脉冲为高电平时表示对应的数位被选通，此时该位数据在Q0～Q3端输出。每个DS选通脉冲高电平宽度为18个时钟脉冲周期，两个相邻选通脉冲之间间隔2个时钟脉冲周期。DS和EOC的时序关系是在EOC 脉冲结束后，紧接着是DS1输出正脉冲。以下依次为DS2，DS3和DS4。其中DS1对应最高位(MSD)，DS4则对应最低位(LSD)。在对应DS2，DS3和DS4选通期间，Q0～Q3输出BCD全位数据，即以8421码方
专业四位半数字电压表课程设计任务书
长春大学 课程设计任务书 题目名称四位半数字电压表 院（系）电子信息工程学院 专业名称自动化 班级自动化0210405 学生姓名张雁南 指导教师王实（副教授） 起止日期2011.12.12—2011.12.23
课程设计任务书 技术参数）及要求 题目名称（包括主要 课程设计题目：4?数字电压表 主要技术要求：⒈测量范围：-1.9999V ～+1.9999V ⒉测量范围内，准确度为±1个字 ⒊能够自动调零，0V 输入时读数为 “0000”最高位自动消隐 设 计内容及工作量 ⒈设计4?数字电压表电路原理图 ⒉组装与调试4?数字电压表 ⒊编写课程设计说明书及绘制原理图 包括：（1）电路原理图A3图纸一张（要求：2B 铅笔或碳素笔手工绘制） （2）理论设计 、原理分析、安装调试与结论等设计说明书一份，3000字以上。（要求：按长春大学课程设计规范化要求打印成册）。 主要参考资料 1、《电子技术试验与课程设计》清华大学出版社 赵淑范 王宪伟 编著 2006年8月 2、《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社 谢自美 主编 2000年7月 3、《电子技术基础实验与课程设计》电子工业出版社 高吉祥 主编 2002年2月 4、《电工电子技术实验与课程设计》中国科学技术大学出版社 罗会昌 主编1996年1月 5、《电子电路实作技术》金华科技图书股份有限公司 1982年 6、《常用集成芯片使用》北京理工大学出版社 1995年
进度计划表 阶段日期计划完成工作 量 指导教师检查意见备注 12月12日布置设计任务、介 绍原理及要求、查 阅资料 12月12～6月15日安装、焊接与调试 电路 12月16日调试参数测试 12月19日～12月21日编写课程设计说明书、绘制原理图
积分式直流数字电压表设计报告
双积分式直流数字电压表 摘要：本设计采用单片机AT89C52作为积分式直流数字电压表的核心，实现对A/D转换模块电路输出信号的处理，运算并将处理后的数据送液晶显示器显示，采用软件实现自动校零功能，单片机控制继电器的驱动电路实现自动量程转换。直流电压采集系统采用双积分电压—频率转换电路，由单片机内部的计数器对A/D转换电路的输出频率进行计数，并由软件实现对计数值的运算及线性化处理。由于采用双积分A/D转换电路，该电压表抗干扰能力强。由于采用软件线性化处理，分辨率高，200mv档分辨率可达0.01mV，2V档分辨率达0.1mV，并且两档的测量误差均小于等于0.02% 。 一．方案设计与论证： 1．总体方案设计与比较 方案一：直流信号采集转换采用BCD码输出的双积分型A/D转换电路，输出信号经译码电路译码送LED显示。原理框图如图1所示。整个系统采模拟控制方式，但要实现高精度要求硬件电路复杂，该硬件电路难以实现复杂运算。 方案二：采用单片机AT89C52作为积分式直流数字电压表的核心，实现对A/D 转换模块输出信号的处理，运算并将处理后的数据送液晶显示器显示，软件实现自动校零功能。直流电压采集系统采用双积分V—F（电压—频率）转换电路。
用单片机控制继电器实现自动量程转换功能。程序框图如下 比较以上两种方案，方案一是模拟控制方式，而模拟控制难以实现高精度控制和计算，控制方案的改善也比较麻烦。方案二是采用AT89C52为核心的单片机系统，可以灵活实现采集数据的线性处理，并且可容易实现自动校零及自动量程转换功能。由于单片机具有较强的运算功能，因此能实现较高的精度。经过对两种方案的比较，本设计采用方案二。 二．模块电路设计分析 系统硬件以89C52单片机为核心，包括四个模块电路：电源电路，信号采集处理模块电路，单片机系统数据处理模块，液晶显示模块。 1信号采集处理模块 （1）前端电路处理电路 a) 跟随器及低通滤波电路。输入的直流电压信号首先经过一个电压跟随器，以提高输入阻抗，输入阻抗为1.7M欧左右。跟随器输出的信号经低通滤波滤波，用来滤除工频干扰。 b)量程切换及自动校零电路。由单片机P3.2口控制电子开关实现自动校零功能。由单片机P3.1口通过三极管9012控制继电器，以实现自动量程切换功能。当继电器常闭时，为2V档，Uo=[1+R1/(R2+R3)]Ui=[1+18/(18+2)]=1.9Ui;当P3.1置低电平时，为200mV档，Uo=[1+36/2]Ui=19Ui 电路图如下所示：
三位半数字电压表方案与对策
摘要： 当今社会是信息科技的时代，科技技术发展日新月异，科学发展的程度是各国竞争的核心力量，尤其是电子信息技术显得更加重要。在信息处理技术，模数混合系统中，对模拟信号的采样一般是使用专计电路比较复杂，用到集成芯片比较多，给设计带来不便。为克服这些缺点，这次设计中采用了高级集成芯片ICL7107作为对模拟信号的采样，使设计更简单，可靠性得到提高。 本题目介绍的是三位半数字电压表的设计，本次设计主要包括了对电压表的基本构成，双积分型A/D转换器的工作原理以及通用数字电压表的设计法与调试技术的学习研究，采用集成芯片TL7107作为数字电压表的A/D转化及锁存和译码模块，使得电路具有设计简单、集成度及可靠性高的特点。TL7107采用大电流反向输出，静态驱动共阴极LED数码管，由±5V双电源供电，显示亮度高但耗电较大，适合制作小型的三位半数字电压表。该系统设计能够实现0～199mV 、0～1.99V、 0～19.99V、 0～.9V、 0～1999.9V，共五个量程电压值的测量。做成电路板，进行测试，可得到测试结果. 一、绪论 在数字和显示技术中，为了实现数字显示，需要把连续变化的模拟量变化成数字量，这宗变化就是A/D转化。为了使模拟量变化成数字量，必须经过取样、量化过程。量化单位越小，整量化的误差就越小，数字量就越接近连续量本真的值。数字式仪表是能把连续的被测量自动地变成断续的、用数字编码式的、并以十进制数字自动显示测量结果的一种测量仪表。它把电子技术、计算技术、自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起。成为仪器、仪表领域中独立而完整的一个分支。数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。数字电压表则采用先进的数显技术，使测量结果一
多功能数字电压表课程设计
1.设计主要内容及要求； 设计一个多功能数字电压表。 要求：1）硬件电路设计，包括原理图和PCB板图。 2）数字电压表软件设计。 3）要求能够测量并显示直流电压、交流电压，测量范围0.002V---2V。 2.对设计论文撰写内容、格式、字数的要求； （1）.课程设计论文是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。 （2）.学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计论文的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。 （3）.论文要求打印，打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。 （4）. 课程设计论文装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。 3.时间进度安排；
中文摘要 随着微型计算机及微电子技术在测试领域中的广泛应用，仪器仪表在测量原理、准确度、灵敏度、可靠性、多种功能及自动化水平等方面都发生了巨大的变化，逐步形成了完全突破传统概念的新一代仪器——智能仪器。智能化是现代仪器仪表的发展趋势，许多嵌入式系统、电子技术和现场总线领域的新技术被应用于智能仪器仪表的设计，尤其是嵌入式系统的许多新的理念极大地促进了智能仪器仪表技术的发展。 今年来，随着大规模集成电路的发展，有单片A/D转换器构成的数字电压表获得了迅速普及和广泛应用，它是目前在电子测量及维修工作中最常用、最得力的一种工具类数字仪表。数字电压表具有很高的性价比，其主要优点是准确度高、分辨力强测试功能完善、测量速率快、显示直观。 测试仪器的智能化已是现代仪器仪表发展的主流方向。因此学习智能仪器的工作原理、掌握新技术和设计方法无疑是十分重要的。 关键词智能，数字，电压表，仪器仪表
三位半数字电压表设计
一、课程设计要求； 采用中小规模集成电路、MC14433A/D转换器等电路进行设计三位半数字电压表。要求如下： 1、直流电压测量范围 1999—0001V；199.9—0.1V；19.99—0.01V；1.999— 0.001V； 2、交流电压测量范围 1999—199V； 3、3位半数码显示。 二、方案设计及论证； 方案设计一：本设计实际上是将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示，主要由以下几部分构成：量程转换电路、AC-DC转换电路、3位半A/D转换单元电路、基准电源单元电路、译码驱动单元以及数码管显示单元。其中A/D转换器选用三位半MC14433，基准电源选用MC1403，译码驱动器则CD4511，另加四个共阴极LED发光数码管。原理框图如下： 方案设计二：根据系统功能实现要求，决定控制系统采用AT89C52单片机，A/D 转换采用ADC0809、四个共阴极LED数码管。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路其他A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。原理框图如下：
方案设计三：根据系统功能实现要求，决定控制系统采用ICL7106、四个共阴极LED数码管。原理框图如下： 方案比较： ①
② ±0.05%±1字，并能很方便地判断出是否超欠量程，以便于量程的自动切换功能的实现，其中集成了双积分式A/D转换器所有的CMOS模拟电路和数字电路。具有外接元件少，输入阻抗高，功耗低，电源电压范围宽，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只要外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器，另外价格只有10元多点，是较好的选择， MC1403集成精密稳压源作参考电压，MC1403的输出电压为 2.5V，当输入电压在4.5～15V 范围内变化时，输出电压的变化不超过3mV，一般只有0.6mV左右，输出最大电流为10mA因此选择方案一。 三、详细设计； 1、单元电路设计与分析； ㈠MC14433 ⑴MC14433型3 ?位A／D转换器具有以下特点： ①工作电压范围是±4.5V~8V。典型值为±5V，功耗约8mW。 ②A／D转换精度：±0.05％±1个字（?位十进制相当于11位二进制），转换速率为3~10次／秒。 ③具有自动调零和自动转换极性之功能。 ④有多路调制的BCD码输出，可以方便的与微机相连，或打印记录。 ⑤能获得超量程（OR）和欠量程（UR）信号，便于实现自动转换量程。 ⑥具有读数保持功能。 ⑦采用共阴极LED动态扫描显示方式，不仅降低了显示功耗，还使外部接线大为简化。 ⑵引脚功能说明： VAG（1脚）：被测电压VX和基准 电压VR的参考地。 VR（2脚）：外接基准电压（2V 或200mV）输入端 当参考电压VR＝2V 时，满量程 显示1.999V；VR＝200mV时，满量程 为199.9mV。可以通过选择开关来控 制千位和十位数码管的h笔经限流电 阻实现对相应的小数点显示的控制。 VX（3脚）：被测电压输入端 R1（4脚）、R1 ／C1（5脚）、C1 （6脚）：外接积分阻容元件端 C1＝0.1μf（聚酯薄膜电容器）， R1＝470KΩ（2V量程）； R1＝27KΩ（200mV量程）。
DP4四位半智能电流电压表说明书
DP4四位半智能电流、电压、欧姆表 使用说明书
目录 第一章概述-----------------------1 一概述-----------------------1 二主要技术指标---------------2 三型号说明-------------------3 四外形及开口尺寸-------------7 五端子接线-------------------8 第二章操作说明------------------9 一面板说明-------------------9 二仪表的几种状态-------------11 三操作说明-------------------11 1 上电自检-------------------11 2 参数设定-------------------12 2.1 参数设定概述----------------12 2.2 开锁------------------------16 2.3 报警------------------------16 2.4 小数点设定------------------17 2.5 调零------------------------17 2.6 输入量程设置----------------17 2.7 输入类型--------------------18 2.8 变送输出--------------------18 第三章功能说明---------------------19 一报警------------------------19 二变送输出--------------------20
第四章通讯协仪---------------------2 一通讯规程-----------------21 二回答命令格式-------------21 三数据形式-----------------21 四通讯指令-----------------22 五仪表参数代码-------------23
简易数字电压表的设计
一、设计题目：简易数字电压表的设计 二、设计目的 自动化专业的专业实践课程。本课程的任务是使学生通过“简易数字电压表的设计”的设计过程，综合所学课程，掌握目前自动化仪表的一般设计要求，工程设计方法，开发及设计工具的使用方法，通过这一设计实践过程，锻炼学生的动手能力和分析，解决问题的能力；积累经验，培养按部就班，一丝不苟的工作个对所学知识的综合应用能力。 三、设计任务及要求 设计电压表并实现简单测量。具有以下基本功能： ⑴可以测量0~5V的8路输入电压值； ⑵可在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示； ⑶测量最小分辨率为0.019V； ⑷.测量误差约为±0.02V； ⑸带有一定的扩展功能； 目录 第一章摘要 (4) 第二章智能仪表目前的发展状况 (4) 第三章设计目的 (6) 第四章设计要求 (6) 第五章设计方案与比较论证 (6) 5.1 单片机电路设计 (6) 5.2 电源方案 (8) 5.3 显示方案 (9) 5.4 A/D采样方案 (10) 5.5串口通讯方案 (12) 5.7 高压，短路报警 (14) 5.8 键盘 (14) 第六章方案设计 (15) 6.1 硬件设计 (15)
6.2 软件设计 (16) 第七章性能测试 (18) 电压测试 (18) 第八章结果分析 (19) 第九章设计体会 (19) 参考文献 (20) 附录 (20) 元器件清单 (20) 程序清单 (20) 第一章摘要 本报告介绍了基于AT89S52单片机为核心的、以AD0809数模转换芯片采样、以1602液晶屏显示的具有电压测量功能的具有一定精度的数字电压表。在实现基础功能要求之上扩展了串口通讯、时钟功能、高压报警、短路测试、电阻测量、交流电压峰峰值和周期测试等功能，使系统达到了良好的设计效果和要求。 关键词：AT89S52单片机模数转换液晶显示扩展功能 ABSTRACT：The report describes the AT89S52 based on the microcontroller as the core, AD0809 digital-to-analog converter chip sampling, to 1602 LCD display with voltage measurement function with a certain precision of digital voltage meter. In achieving functional requirements based upon the expansion of serial communications, high-pressure alarm, short circuit, electrical resistivity measurement, AC voltage and the peak of cycle testing and other functions, allowing the system to achieve good results and the design requirements. Keywords : AT89S52 SCM analog-to-digital conversion functions LCD expansion 第二章智能仪表目前发展状况 在自动化控制系统中，仪器仪表作为其构成元素，它的技术进展是跟随控制系统技术的发展的。常规的自动化仪器仪表适应常规控制系统的要求，它们以经典控制理论和现代控制理论为基础，以控制对象的数学模型为依据。当今，控制理论已发展到智能控制的新阶段，自动化仪器仪表的智能化就成为必然和必须。本文将就自动化仪器仪表的智能化的状况与进展，以及当今对智能仪器仪表研究、开发热点做概要的分析与表述。作者建议人们关注自动化仪器仪表智能化技术的进展，关注仪器仪表装置
数字电压表
数字电子技术基础 课程设计(论文) 简易数字电压表 院（系）名称电子信息工程学院 专业班级通信132班 学号 学生姓名 指导教师 起止时间：2016.1.4—2016.1.15
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院教研室：电子信息工程
摘要 本文介绍了一种简易数字电压表的设计。该设计主要是有五个模块组成：A/D 转换模块、译码器模块、数据处理模块、驱动模块和显示模块。A/D转换主要由芯片MC14433来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。数据处理则由芯片CD4511来完成，负责把MC14433传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到数码显示模块进行显示表达，该系统的数字电压表电路简单，核心器件是一个间接型的A/D转换器，它首先将输入的模拟电压信号变换成易于准确测量的时间值，然后再这个时间宽度里计数器计时，计数器结果就是正比于输入模拟电压信号的数字量。所用元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。此数字电压表可以测量0~1.999V的1路模拟直流输入电压值，并通过四位一体的7段数码管显示出来。 关键词：数字电压表；A/D转换器；显示器
目录 第1章绪论 (1) 1.1 数字电压表发展概况 (1) 1.2本文研究内容 (1) 第2章数字电压表总体设计方案 (3) 2.1 数字电子钟设计方案论证 (3) 2.2总体设计方案框图及分析 (3) 第3章数字电压表单元电路设计 (4) 3.1 数字电压表单元电路设计 (4) 3.1.1双积分A/D转换器的电路设计 (4) 3.2 元器件型号选择 (5) 3.3 数字电压表总体电路图 (6) 第4章数字电压表仿真与调试 (7) 4.1 Multisim仿真与调试 (7) 4.2 仿真结果分析 (7) 第5章数字电压表实物制作 (8) 5.1 数字电压表电路焊接 (8) 5.2 数字压表电路焊接 (8) 5.3 数字电压表作品 (9) 第6章作品测试与数据分析 (10) 第7章总结 (11) 参考文献 (12) 附录I (13) 附录II (14)