三位半数字电压表课程设计详细分解.doc

河北建筑工程学院 电子技术课程设计报告 设计题目： 三位半数字电压表 学 院： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 设计时间： 目录 一、设计目的 1 二、功能要求与技术指标 1 三、方案设计及论证 2 3.1方案一 基于MC14433的数字电压表 2 3.2方案二 基于AT89352单片机的数字电压表 2 3.3方案三 基于ICL7106的数字电压表 3 四、方案比较及分析 3 五、电路各部分原理说明 4 1、 电压衰减电路 4 2、 单相桥式整流滤波电路 4 3、 基准电压模块 4 4、 3 1/2位A/D电路模块 5 5、 显示电路模块 7 6、 所有元件明细表 7 六、实验原理 8 七、电路的安装与调试 12 八、总电路原理图 13 九、实践总结与心得 14 十、参考文献 三位半数字电压表 一、设计目的 课程设计主要目的，是通过电子技术的综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往的学习模电、数电内容，达到灵活应用的目的。在设计完成后，还要将设计的电路进行安装、调试以加强动手能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 课程设计应强调以能力培养为主，在独立完成设计任务同时注意多方面能力的培养与提高，主要包括以下方面： 独立工作能力和创造力。 综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。 查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力。 熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法； 电路检测与故障排查能力。 工程绘图能力。 写技术报告和编制技术资料的能力。 二、功能要求与技术指标 1、利用所学过数字电子技术和模拟电子技术知识，通过上网或到图书馆查阅资料，设计出2-3个实现数字电压表的方案；只要求写出实现工作原理，画出电原理功能图，描述其功能。 2、对将要实验方案3 1/2位数字电压表方案，须采用中、小规模集成电路、ICL7107A/D转换器等电路进行设计，写出已确定方案详细工作原理，计算出参数。 3、技术指标： (测量直流电压 1999-1V；199.9-0.1V；19.99-0.01V；1.999-0.001V； 测量交流电压1999-199V (要求三位半显示 三、方案设计及论证 3.1方案一 MC14433的数字电压表 此方案是对电压量进行测试并显示的数字电路。对于交流可以采用桥式整流，通过电阻分压，再用放大器放大，把平均值转换为有效值，最后输送给双积分型A/D转换器MC14433 Vx测试输入端。再通过CD4511七段锁存/译码器送到LED显示，完成电压的测试。MC14433基准电压VREF可由恒压源提供,芯片本身有两个量程2V、200mA此时对应电阻为470KΩ、27 KΩ。 3.2方案二 基于AT89C52单片机数字电压表 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： 3.3方案三 ICL7107数字电压表 根据系统功能实现要求，决定控制系统采用ICL7107、两个共阳极LED数码管。原理框图如下： 四、方案比较及可行性分析 （1)显示清晰直观，读书准确 数字电压表采用先进的数显技术，使测量结果一目了然，只要仪表不发生跳数现象，测量结果就是唯一的，能缩短读数和记录的时间。 （2）显示位数: 显示位数通常为3位-8位。 （3）准确度高: 准确度测量结果中系统误差与随机误差的综合。他表示测量结果与真值的一致程度，也反映了测量误差的大小，准确度愈高，测量误差愈小。数字电压表的准确度远优于模拟式电压表。 (4) 分辨率高: 数字电压表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值，称作仪表的分辨力，它反映仪表灵敏度的高低。分辨力随显示位数的增加而提高。数字电压表的分辨力指标亦可用分辨率来表示。分辨率是指所能显示的最小数字（零除外）与最大数字的百分比。实际上分辨力仅与仪表显示位数有关，而准确度则取决于A