【正文】 ICL7107 和共陽(yáng)極半導(dǎo)體數(shù)碼管 LED 組成。 。能獲得超量程（ OR） 、欠量程（ UR） 信號(hào)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程。測(cè)量范圍為直流 0 到 199mV， 0 到 ， 0 到 ， 0 到 ， 0 到 1999V，功 5 個(gè)量程。 ，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 雙積分 AD 的工作原理就 是基于上述電容器充放電過(guò)程中計(jì)數(shù)器讀數(shù) N2 與輸入電壓 Vx 成正比構(gòu)成的。這個(gè)階段稱(chēng)為自動(dòng)校零階段。若時(shí)鐘最小脈沖單元為 CPT ,則 CPTNT ?? 11 ， CPTNT ?? 22 ，代入（ 4）， 即有： N2= Vx (5) 可以得出測(cè)量的計(jì)數(shù)值 N2 與被測(cè)電壓 Vx 成正比。 下面闡述它的引腳功能和外圍元件參數(shù)的選擇 。下面我們來(lái)分析一下這些參數(shù)的具體作用： 第二章 課程設(shè)計(jì)方案、要求、任務(wù)實(shí)驗(yàn)原理 9 Rint 為積分電阻，它是由滿量程輸入電壓和用來(lái)對(duì)積分電容充電的內(nèi)部緩沖放大器的輸出電流來(lái)定義的，對(duì)于 ICL7107，充電電流的常規(guī)值為 Iint=4uA，則Rint=滿量程 /4uA。所以 fo的大小直接影響轉(zhuǎn)換時(shí)間的快慢。實(shí)驗(yàn)中為了讓同學(xué)們更好的理解時(shí)鐘頻率對(duì) A/D 轉(zhuǎn)換的影響，我們讓 R1 可以調(diào)節(jié)，該調(diào)節(jié)電位器就是實(shí)驗(yàn)儀中的電位 器 RWC。 （ 2）直流電流測(cè)量的實(shí)現(xiàn)（直流電流表） 直流電流的測(cè)量通常有兩種方法，第一種為歐姆壓降法，即讓被測(cè)電流流過(guò)一定值電阻 Ri，然后用 200mV 的 電壓表測(cè)量此定值電阻上的壓降 Ri*Is（在 Vref=100mV時(shí)，保證 Ri*Is≤ 200mV 就行），由于對(duì)被測(cè)電路接入了電阻，因而此測(cè)量方法會(huì)對(duì)原電路有影響，測(cè)量電流變成 Is’ =R0*Is/(R0+Ri),所以被測(cè)電路的內(nèi)阻越大，誤差將越小。 Ⅱ : 當(dāng)參考電壓選擇在 1V 時(shí)，此時(shí)選擇 Rint=470KΩ ，測(cè)試電路可以用圖 9實(shí)現(xiàn)，此電路僅供有興趣的同學(xué)參考，因?yàn)樗粠ПＷo(hù)電路，所以必需保證 Vr≤ 1V。為了同學(xué)們能更好的理解其工作原理，我們?cè)趦x器中預(yù) 留了 9 個(gè)輸入端，包括 2 個(gè)測(cè)量電壓輸入端 (IN+ 、 IN)、 2 個(gè)基準(zhǔn)電壓輸入端 (Vr+、 Vr)、 3 個(gè)小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輸入端（ dp dp2 和 dp3）以及模擬公共端（ COM）和地端（ GND）。使輸出對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)的數(shù)值，而輸入模擬信號(hào)的數(shù)值在其內(nèi)部數(shù)值上等于計(jì)數(shù)數(shù)值 T，即： VIN 的數(shù)值 =T 的數(shù)值或 Vin=Vref(T/1000)式中： 1000為積分時(shí)間（ 1000 個(gè)脈沖周期）： T為反積分時(shí)間（滿度時(shí)間為 2021）。 該端有兩個(gè)功能： （ 1）做測(cè)試指示，將它接 U+LCD 顯示全部筆段 1888，可檢查筆段有無(wú)殘缺現(xiàn)象， （ 2）作為數(shù)字地供外部驅(qū)動(dòng)器使用，來(lái)構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)及標(biāo)識(shí)符的顯示電路。 OSC1 到 OSC3為時(shí)鐘振蕩器引出端，外接阻容元件可構(gòu)成兩極反向式阻容振蕩器。需要說(shuō)明， ICL7106的數(shù)字地（ GND） 并未指出，但可將測(cè)試端（ TEST）視為數(shù)字地，該端電壓近似等于電源電壓的一半 . ICL7107 的工作原理 二者是相互聯(lián)系的。 （ 一 ）模擬電路 模擬電路由雙積分式 A\D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，電路如圖 2 所示。適合做低速 \模轉(zhuǎn)換。 T1=1000TCP，儀表顯示值， 將 T1=1000TCP,UREF= 帶入上式得。 要測(cè)量 2V 以上的直流電壓，必須利用精密電阻分壓器對(duì) UIN 進(jìn)行衰減。這是因?yàn)榉e分過(guò)程 有取平均的作用，只要干擾電壓的平均值就不影響積分器的輸出。 若取 R為 120千毆， C為 100 皮法，則 F0=40kHz。 圖 ICL7107數(shù)字電路 得到 50Hz 方波電壓，接 LCD 的背電極 BP。 （ 三 ）小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電路 為了顯示小數(shù)點(diǎn)，需采用 CD4030 四異或門(mén)（或 CD4077 四異或非門(mén)），電路如圖。 用計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào) ABC 控制小數(shù)點(diǎn)電路，若最高位到最低位小數(shù)點(diǎn)依次用Dp Dp Dp3 及 Dp1 表示，則可以寫(xiě)出其真值表，如表 1（ 1表示點(diǎn)亮）所示。200uA 到 177。 至 177。這里不討論數(shù)字萬(wàn)用表的電路，僅僅是幫助讀者在單獨(dú)需要使用某 種功能時(shí)，可以有一定的參考作用。 如果把它應(yīng)用在基本量程為 177。許多廠家會(huì)在第一腳旁邊打上一個(gè)小圓點(diǎn)作為標(biāo)記。第 36 腳是基準(zhǔn) 電壓，正確數(shù)值是 100mV,第 26 引腳是負(fù)電源引腳，正確電壓數(shù)值是 負(fù)的，在 3V 至 5V 都認(rèn)為正常，但是不能是正電壓，也不能是零電壓。芯片的 33 和34腳接的電容也不 能使用磁片電容。比較常用的方法是利用 ICL7660 或者是 NE555 等點(diǎn)錄來(lái)得到。構(gòu)成倍壓整流電路，可以得到負(fù)電壓供給 ICL7107 的 26 腳使用。如果差別帶大，惡意微調(diào)一下 36腳的電壓。這個(gè)測(cè)試是看看芯片的比例讀數(shù)轉(zhuǎn)換情況，與基準(zhǔn)電壓爐體是多少 mV 無(wú) 關(guān)，也無(wú)法在外部進(jìn)行調(diào)整這個(gè)讀數(shù)。 9） .這種數(shù)字電壓表頭，被廣泛應(yīng)用在許多測(cè)量場(chǎng)合，它是進(jìn)行模擬 – 數(shù)字轉(zhuǎn)換的最基本，最簡(jiǎn)單而又最低價(jià)的一個(gè)方法，是作為十字化測(cè)量的一種最基本的技能。 （ 1） Proteus 可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有 30 多個(gè)元件庫(kù)。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。 電路仿真 2. Proteus 軟件運(yùn)行流程 Proteus ISIS 的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 界面，如圖所示。如下圖所示。 3． 測(cè)試結(jié)果分析 （ 1） .電壓測(cè)量：由測(cè)量可知該表測(cè)量電壓較準(zhǔn)確，與萬(wàn)用表有一定的差異應(yīng)是分壓電阻和模擬開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻引起的。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，整個(gè)寫(xiě)作過(guò)程難以用語(yǔ)言來(lái)表達(dá)。當(dāng)選題報(bào)告，開(kāi)題報(bào)告定下來(lái)的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)便立刻著手資料的收集工作中，當(dāng)時(shí)面對(duì)浩瀚的書(shū)海真是有些茫然，不知如何下手。然后我將收集到的資料仔細(xì)整理分類(lèi)，及時(shí)拿給導(dǎo)師進(jìn)行溝通。 3月底，論文的文字?jǐn)⑹鲆呀?jīng)完成。最后采用 CD4511 做譯碼器，用 STC89C52 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)頻率的控制，然后再結(jié)合相應(yīng)的電路最終達(dá)到預(yù)期效果 當(dāng)我終于完成了所有打字、繪圖、排版、校對(duì)的任務(wù)后整個(gè)人都很累，但同時(shí)看著電腦熒屏上的畢業(yè)設(shè)計(jì)稿件我的心里是甜的，我覺(jué)得這一切都值了。畢業(yè)論文的制作28 基于 ICL7107數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 給了我難忘的回憶。在整個(gè)過(guò)程中，我學(xué)到了新知識(shí)，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)。 致 謝 27 致 謝 本論文是在導(dǎo)師 陳曉老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助下 完成的。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！ 本論文的順利完成 也 離不開(kāi)、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助 ，在此也向他們表示衷心的感謝。所以在以后的實(shí)踐當(dāng)中，我 們?cè)趯?shí)踐之前的第一件事是檢察原器件，而不是動(dòng)手連線?？磥?lái)，我們學(xué)習(xí)了這門(mén)課程以后，也可以根據(jù)它的基本原理做出它的電路圖，也可以實(shí)現(xiàn)它的功能，得出我們想要設(shè)計(jì)的電路圖。 28 基于 ICL7107數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 29 參 考 文 獻(xiàn) [1] 庚華光 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》 數(shù)字部分 [2] 梁德厚 《數(shù)字電子技術(shù)及應(yīng)用》 機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 周長(zhǎng)源 《電路理論基礎(chǔ)》 高等教育出版社 [4] 《 PROTEL電路設(shè)計(jì)教程》，江思敏、姚鵬冀胡榮等編著，清華大學(xué)出版社 2021 [5]《常 用電子測(cè)量?jī)x器的使用》，【英】 A. ，謝瑞和、黃志良、謝白關(guān)、王關(guān)蘭譯電子工業(yè)出版社 1999. [6] 《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》，劉浩斌（主編）汪良能、劉鑫、劉煒（編著），電工業(yè)出版社2021. [7] 《 數(shù)字萬(wàn)用表的原理、使用與維修》，沙古有、沙古為（編著）電子工業(yè)出版社 1988 30 基于 ICL7107數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 。因?yàn)樗梢宰屛覀兩羁套C明自己的能力，證明 自己對(duì)這門(mén)課程是不是很認(rèn)真。 21 世紀(jì)是電子技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期，而數(shù)字電子技術(shù)又是一門(mén)發(fā)展速度，實(shí)踐和應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程。 雖然這次課程設(shè)計(jì)理論與時(shí)間基本完成，但在實(shí)踐的過(guò)程中存在著許多問(wèn)題。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理 。 腳踏實(shí)地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài) 度，不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中最大的收益。這段旅程看似荊棘密布，實(shí)則蘊(yùn)藏著無(wú)盡的寶藏。在論文中我充分地運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)到的知識(shí)。為了畫(huà)出自己滿意的電路圖，圖表等，我仔細(xì)學(xué)習(xí)了 Excel 的繪圖技術(shù)和 proteus 仿真軟件的應(yīng)用。在寫(xiě)作過(guò)程中遇到困難我就及時(shí)和導(dǎo)師聯(lián)系，并和同學(xué)互相交流，請(qǐng)教專(zhuān)業(yè)課老師。在搜集資料的過(guò)程中，我認(rèn)真準(zhǔn)備了一個(gè)筆記本?；叵脒@段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬(wàn)千，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我擁有了無(wú)數(shù)難忘的回憶和收獲。 硬件實(shí)物圖 26 基于 ICL7107數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 原件清單： ICL7107 芯片一個(gè)、非極性電容、電阻、電位器、數(shù)碼管等 PCB 單路板。 2． 調(diào)試方法 （ 1） .電壓測(cè)量調(diào)試：用該表測(cè)量一電壓，再用萬(wàn)用表測(cè)量，分別記錄電壓值。 運(yùn)行 Proteus 程序后，進(jìn)入軟件的主界面。 （ 4） Proteus 可提供的調(diào)試