三位半数字电压表电子线路课程设计报告.doc

绍兴文理学院 电子信息工程专业 电子线路课程设计报告 设计题目： 3 1/2 数字电压表 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 同组人员： 指导老师： 罗珩 完成日期：  目录 1 设计任务和性能指标 1 1.1 设计任务 1 1.2 性能指标 1 2 设计方案 2 2.1 需求分析 2 2.2 方案论证 2 ①量程转换模块 4 ②基准电压模块 4 ③ 3 1/2位A/D电路模块 4 ④字形译码驱动电路模块 5 ⑤显示电路模块 5 3 系统硬件设计 6 3.1 3 1/2 A/D转换器——MC14433 6 3.2 七路达林顿驱动器——MC1413 7 3.3 七段锁存-译码-驱动器——CD4511 8 3.4 基准电压——MC1403 9 4 安装、调试/仿真、调试 10 4.1 调试步骤 10 4.2 实验测试结果/仿真结果及性能分析 10 5总结 11 6、参考文献 12 附录1 系统硬件电路图/仿真电路图 13 附录2 元器件清单 16 1 设计任务和性能指标 1.1 设计任务 1.2 性能指标 2 设计方案 .1 需求分析 .2 方案论证 方案设计一：?选用A/D转换芯片MC14433、CD4511、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，抗干扰能力比较强显示部分:选用4个单体的共阴数码管。优点是价格比较便宜；缺点是焊接时比较麻烦，容易出错。?数字电压表的基本原理：1.数字电压表将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示。该系统可采用MC14433——3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。?数字电压表原理框图如下：??方案设计二：???利用成熟芯片ICL7107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。优点：可直接驱动LED数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。数字电压表原理框图如下：??? 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900KΩ，90KΩ，9KΩ和1KΩ。用无触点模拟开关实现量程的切换。 ②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 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。 ④字形译码驱动电路模块 这个模块由CD4511构成 ,将二—十进制(BCD)码转换成七段信号。 ⑤显示电路模块 这个模块由数码管构成,将译码器输出的七段信号进行数字显示，同时根据数位选择电路选择是否输出小数点，读出A/D 转换结果。在实验中应用四块数码管以实现三位半输出。 3 系统硬件设计 3.1 3 1/2 A/D转换器——MC14433 MC14433是CMOS双积分式3?位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下图所示。 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。