数字电压计设计与制作剖析.docx

大作业系.部领导审批并 签名 大作业 2013 - 2014学年第二 学期期末考试卷 课程一 SMT设备生产与管理 考试形式（大作业） 系 侑息工穆系 专业 电子信息工程 班级12电子应用 考试时间：第14周 课程设计大作业 2013-2014学年第二学期 课程名称：SMT设备生产与管理 设计内容：数字电压计设计与制作 专业班级： 12电子 学生学号： 1232420000 学生姓名： lsxc晓 任课老师： 设计时间： 2014年5丿］ 信息工程系 TOC \o 1-5 \h \z \o Current Document 一、 设计要求 4 \o Current Document 二、 设计方案、电路图和工作原理 4 \o Current Document 三、 软件仿真 4 四、 PCB设讣 4 五、 元器件淸单表 4 \o Current Document 五、 焊接和调试 4 \o Current Document 六、 过程照片 4 \o Current Document 七、 总结、心得及其他 4 \o Current Document 八、 指导老师评立 5 一、设计要求 完成基于ICL7107数字电压计设计与制作电路设计，完成电路（或者部分电路）仿 真，该简易电压表对输入的0?200mv模拟直流电压进行测量和数据显示。选取合 理的元器件，制作pcb版，焊接线路。对自己所设计的数字电圧表进行焊接和调 试。 二、设计方案、电路原理图和工作原理 1 ?设计方案： 主要器件山芯片ICL7107和共阳极半导体数码管LED组成有A/D转换器。 这样选择方案它主要特点是： （1） 能直接驱动共阳极的LED显示器，不需要另加驱动器件，使整机线路简化。 （2） 采用可调直流电源供电。 （3） LED属于电流控制器件，在3 1/2位数字仪表中采用直流驱动方式，芯片 本身功耗较小。 （4） 显示亮度较高。 2. 电 路 原 理 图 ?iV S?ir-PR迖 9 嚏a**_*$Ci ?iV S? ir- PR 迖 9 嚏a**_* $ Ci 工作原理： ICL7107内部包含模拟电路和数字电路两部分二者是相互联系的。亦方面山控制 逻辑产生控制信号，按定时序将多路模拟开关接通或断开，保证A\D转换正常进行，另一方面模拟电路的比较器输出信号。乂控制着数字电路的工作状态和显示 结果。ICL7107是双积型的A/D转换器，还集成了 A/D转换器的模拟部分电路， 如缓冲器、电压比较器、积分器、正负电压参考源和模拟开关，以及数字电路部 分如振荡器、计数器、锁码器、译码器、驱动器和控制逻辑电路等，使用时只需 外加少量的电阻、电容元件显示器件，就可以完成模拟到数字量的转换，从而满 足设计要求。 显示稳定可读和测量显示速度快，是本设计的关键，ICL7107是一个用4000 个计数脉冲时间作为A/D转换的一个周期时间，每个周期分为自动稳零（AZ）、 信号积分（INT）和反积分（DE） 3个阶段。内部逻辑控制电路不断的重复产生 AZ二、INT、DE、3个阶段的控制信号，适时的指挥计数器、锁存器、译码器等协 调工作。使输出对应输入信号的数值，而输入模拟信号的数值在其内部数值上等 于计数数值T, B|J： VIN的数值二T的数值或Vin=Vref（T/1000）式中：1000为积分 时间（1000个脉冲周期）：T为反积分时间（满度时间为2000）o 三、软件仿真 图 2 4t杨晓才oik lA 6E￡2MCBI vie- VOtifZ0 ■“?WQ.TWT0-m?7t6 4 t杨晓才 oik l A 6E￡2 MCBI vie- VOtif Z 0 ■“? WQ. TWT 0-m ?7t6 四.PCB设计 元器件清单表 表1元器件淸单表 符号 参数 封装 备注 R1 R2 R4 R5 R6 R7 470K IM 20K lk 100k lk 102 R3 20K可调电阻 参考SIP3 C1 BBC电容224 RADO. 2 2 独石电容474 RADO. 2 卩3 C4 陶瓷电容0?lUf 402 5 陶瓷电容lOOPf 402 C6 C7 C8 陶瓷电容lOUf 805 DI D2 二极管 1N4148 1206 或者LL-34封装 IC1 ICL7107CM44 PQFP-44 IC2 TL431 S0T-23 参考WS公司的 TL431A IC3 CD1049 SOP 16 A1-A4 0. 36寸共阳数码管 参考图片 J1电源插座 采用DC3.5插座 (DC-002) 内-外+或者根据 插头极性来决圧 J2输入插座 SIP2 定制PCB 五.焊接和调试 焊接电路板：分成一个个模块，进行焊接，注意引脚的顺序及连