三位半数字电压表 电子线路课程设计报告 - 图文

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： 20130709

电子线路课程设计说明书——3 1/2 数字电压表

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

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1 设计任务和性能指标

1 设计任务和性能指标

1.1 设计任务

1、掌握数字电压表的设计、组装、与调试方法。

2、熟悉集成电路MC14433，MC1413，CD4511和MC1403的使用方法，并掌握其工作原理。

1.2 性能指标

测试直流电压0V-1.999V,0V-19.99V,0V-199.9V,0V-1999V。

1

2 设计方案

2 设计方案

2.1 需求分析

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。 该系统可由MC14433——3 1/2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。 各部分的功能如下：

（1） 3 1/2 A/D转换器：将输入的模拟信号转换成数字信号。 （2） 基准电源：提供精密电压，供A/D转换器作参考电压。 （3） 译码器：将二-十进制（BCD）码转换成七段信号。

（4） 驱动器：驱动显示器的a,b,c,d,e,f,g七个发光段，推动发光数码管（LED）

进行显示。

（5） 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。 2.2 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

：

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2 设计方案

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

：

方案1：选用4个单体的共阴晶体管。优点是价格比较便宜；缺点是焊接时比较麻烦，容易出错。

方案2：选用点阵显示器。优点是能显示文字和数字；缺点是其内部结构较为复杂，不易连接。

基于实验室元器件现有情况，我们选用了：方案1。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pnvd.html