位半數(shù)字電壓表電路的設(shè)計課程設(shè)計-文庫吧
2025-05-13 22:21 本頁面
【正文】 .................................... 11 八、參考文獻 .......................................................................................................... 12 2 數(shù)字電壓表電 路設(shè)計報告 一、 題目及設(shè)計目的 題目： 3 1/2 位數(shù)字電壓表 設(shè)計目的：通過電子技術(shù)的綜合設(shè)計，熟悉一般電子電路綜合設(shè)計過程、設(shè)計要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體的設(shè)計方法，同時復(fù)習(xí)、鞏固以往的模電、數(shù)電內(nèi)容。 二、 設(shè)計要求 利用所學(xué)過知識，通過上網(wǎng)或到圖書館查閱資料，設(shè)計出 23 個實現(xiàn)數(shù)字電壓表的方案；只要求寫出實現(xiàn)工作原理，畫出電原理功能圖，描述其功能。 對將要實驗方案，須采用中、小規(guī)模集成電路、 MC14433A/D 轉(zhuǎn)換器等電路進行設(shè)計，寫出已確定方案詳細(xì)工作原理，計算出參數(shù)。 技術(shù)指標(biāo)： 測 量直流電壓 19991V； ； ； ； 測量交流電壓 1999199V。 三、方案設(shè)計與論證 主控芯片 方案 1：選用 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 MC1443 CD451 MC141 MC1403 實現(xiàn)電壓的測量，用四位數(shù)碼管顯示出最后的轉(zhuǎn)換電壓結(jié)果。缺點是工作速度低，優(yōu)點是精度較高，工作性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力比較強。 方案 2：選用專用電壓轉(zhuǎn)化芯片 INC7107 實現(xiàn)電壓的測量和控制。它包含 3 1/2位數(shù)字 A/D 轉(zhuǎn)換器，可直接驅(qū)動 LED 數(shù)碼管 。用四位數(shù)碼管顯示出最后的轉(zhuǎn)換電壓結(jié)果。缺點是精度比較低，且內(nèi)部電壓轉(zhuǎn)換和控制部分不可控制。優(yōu)點是價格低廉。 方案 3：選用單片機 AT89S52 和 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809 實現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換和控制，用四位數(shù)碼管顯示出最后的轉(zhuǎn)換電壓結(jié)果。缺點是價格稍貴；優(yōu)點是轉(zhuǎn)換精度高，且轉(zhuǎn)換的過程和控制、顯示部分可以控制。 基于課程設(shè)計的要求，我們優(yōu)先選用了：方案 1 顯示部分 方案 1：選用 4 個單體的共陰晶體管。優(yōu)點是價格比較便宜；缺點是焊接時比較麻煩，容易出錯。 方案 2：選用點陣顯示器。優(yōu)點 是能顯示文字和數(shù)字；缺點是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不易連接。 方案 3：選用液晶顯示器。優(yōu)點是能顯示大量的文字、數(shù)字和圖形，而且清晰化程度高；缺點是成本高。 基于課程設(shè)計的要求，我們優(yōu)先選用了：方案 1 四、 設(shè)計原理及電路圖 （ 1）數(shù)字電壓表原理框圖如下： 方案 1 的原理框圖如圖 a 所示； 3 方案 2 的原理框圖如圖 b 所示； 方案 3 的原理框圖如圖 c 所示。 圖 a 圖 b 圖 c 鑒于選用方案一，由數(shù)字電壓表原理框圖可知 ,數(shù)字電壓表由五個模塊構(gòu)成 ,分別是基準(zhǔn)電壓模塊 , 3 1/2位 A/D電路模塊 ,字形譯碼驅(qū)動電路模塊 ,顯示電路模塊 ,字位驅(qū)動電路模塊 . 各個模塊設(shè)計如下 : 量程轉(zhuǎn)換模塊 基準(zhǔn)電壓 積分 RC 元件 3 1/2位 A/D電路 字形譯碼驅(qū)動電路 顯示電路 字位驅(qū) 動電路 量程選擇 直 流 穩(wěn) 壓 AT89S52 主控系統(tǒng) 顯示模塊 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 量程選擇模塊 直 流 穩(wěn) 壓 電 壓 轉(zhuǎn) 化 芯 片INC7107 顯 示 電 路 4 采用多量程選擇的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)，可設(shè)計四個分壓電阻大小分別為 900KΩ ， 90KΩ， 9KΩ和 1KΩ。用無觸點模擬開關(guān)實現(xiàn)量程的切換。 基準(zhǔn)電壓模塊 這個模塊由 MC1403和電位器構(gòu)成 , 提供精密電壓，供 A/D 轉(zhuǎn)換器作參考電壓 . 3 1/2位 A/D電路模塊 Output 5 直流數(shù)字電壓表的核心器件是一個間接型 A / D轉(zhuǎn)換器， 這個模塊由 MC14433和積分元件構(gòu)成 ,將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 字形譯碼驅(qū)動電路模塊 這個模塊由 MC4511 構(gòu)成 ,將二 — 十進制 (BCD)碼轉(zhuǎn)換成七段信號。 顯示電路模塊 這個模塊由 LG5641AH 構(gòu)成 ,將譯碼器輸出的七段信號進行數(shù)字顯示，讀出 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果。 （ 2）實驗芯片簡介： 數(shù)字顯示電壓表將被測模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并進行實時數(shù)字顯示。該系統(tǒng)（如圖 1 所示） 可采用 MC14433— 三位半 A/D 轉(zhuǎn)換器、 MC1413 七路達林頓驅(qū)動器陣列、CD4511 BCD 到七段鎖存 譯碼 驅(qū)動器、能隙基準(zhǔn)電源 MC1403 和共陰極 LED 發(fā)光數(shù)碼管組成。本系統(tǒng)是三位半數(shù)字電壓表 ,三位半是指十進制數(shù) 0000～ 1999。所謂 3位是指個位、十位、百位，其數(shù)字范圍均為 0～ 9，而所謂半位是指千位數(shù)，它不能從 0變化到 9，而只能由 0變到 l，即二值狀態(tài)，所以稱為半位。 各部分的功能如下： 三位半 A/D 轉(zhuǎn)
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