簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)報(bào)告(編輯修改稿)
2024-11-12 09:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 過(guò)位選信號(hào) DS1～ DS4 進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描顯示，由于 MCl4433 電路的 A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)果是采用 BCD 碼多路調(diào)制方法輸出，只要配上一塊譯碼器，就可以將轉(zhuǎn)換結(jié)果以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)四位數(shù)字的 LED 發(fā)光數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示。 DS1～ DS4 輸出多路調(diào)制選通脈沖信號(hào)。 DS 選通脈沖為高電平時(shí)表示對(duì)應(yīng)的數(shù)位被選通，此時(shí)該位數(shù)據(jù)在 Q0～ Q3 端輸出。每個(gè) DS 選通脈沖高電平寬度為 18 個(gè)時(shí)鐘脈沖周期，兩個(gè)相鄰選通脈沖之間間隔 2 個(gè)時(shí)鐘脈沖周期。 DS 和 EOC 的時(shí)序關(guān)系是在 EOC 脈沖結(jié)束后，緊接著是 DS1 輸出正脈沖。以下依次為 DS2， DS3 和 DS4。其中 DS1 對(duì)應(yīng)最高位 (MSD)， DS4 則對(duì)應(yīng)最低位 (LSD)。在對(duì)應(yīng) DS2， DS3 和 DS4 選通期間， Q0～ Q3 輸出 BCD 全位數(shù)據(jù)，即以 8421 碼方式輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)字 0～ 9．在 DS1 選通期間， Q0～ Q3 輸出千位的半位數(shù) 0 或 l 及過(guò)量程、欠量程和極性標(biāo)志信號(hào)。 在位選信號(hào) DS1 選通期間 Q0～ Q3 的輸出內(nèi)容如下： Q3 表示千位數(shù)， Q3=0 代表千位數(shù)的數(shù)宇顯示為 1， Q3=1 代表千位數(shù)的數(shù)字顯示為 0。 Q2 表示被測(cè)電壓的極性， Q2 的電平為 1，表示極性為正，即 UX0， Q2 的電平為 0，表示極性為負(fù)，即 UX0。顯示數(shù)的負(fù)號(hào) (負(fù)電壓 )由 MCl413 中的一只晶體管控制，符號(hào)位的“一’陰極與千位數(shù)陰極接在一起，當(dāng)輸入信號(hào) UX 為負(fù)電壓時(shí)， Q2 端輸出置“ 0”， Q2 負(fù)號(hào)控制位使得驅(qū)動(dòng)器不工作，通過(guò)限流電阻 RM 使顯示器的“一” (即 g 段 )點(diǎn)亮；當(dāng)輸入信號(hào) UX 為正電壓時(shí)， Q2 端輸出置“ 1”，負(fù)號(hào)控制位使達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通，電阻 RM 接地，使“一”旁路而熄滅。 小數(shù)點(diǎn)顯示是由正電源通過(guò)限流電阻 RDP 供電燃亮小數(shù)點(diǎn)。若量程不同則選通對(duì)應(yīng)的小數(shù)點(diǎn)。 過(guò)量程是當(dāng)輸入電壓 UX 超過(guò)量程范圍時(shí)，輸出過(guò)量程標(biāo)志信號(hào) OR 。 當(dāng) Q3=0且 Q0=1時(shí)表示 UX 處于過(guò)量程狀態(tài)。 當(dāng) Q3=1且 Q0=1時(shí)表示 UX 處于欠量程狀態(tài)。 當(dāng) OR 0 時(shí)， |UX|1999，則溢出。 X R |U | U 則 OR 輸出低電平。 當(dāng) OR 1時(shí)，表示 R |U X |U 。平時(shí) OR 輸出為高電平，表示被測(cè)量在量程內(nèi)。 MCl4433的 OR 端與 MC4511 的消隱端 BI 直接相連，當(dāng) UX 超出量程范圍時(shí)， OR 輸出低電平，即 OR 0 → BI 0 ， MC4511 譯碼器輸出全 0，使發(fā)光數(shù)碼管顯示數(shù)字 熄滅，而負(fù) 號(hào)和小數(shù)點(diǎn)依然發(fā)亮 . 7 圖 1 1／ 2位數(shù)字電壓表 五、實(shí)驗(yàn)器材 (1) MCl4433 1 片 (5)4位七段顯示器 1片 (2) MC4511 1 片 (6)電位器 1 kΩ 1個(gè) (3) MC1413 1 片 (7)電容 F 2個(gè) (4) MCl403 1 片 (8)導(dǎo)線若干 (9)電阻 100Ω * 7 470 kΩ *2 680Ω *2 六、電路設(shè)計(jì)實(shí)施方案 數(shù)字電壓表原理框圖如下 : 8 由數(shù)字電壓表原理框圖可知 ,數(shù)字電壓表由五個(gè)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(dòng)電路模塊 ,顯示電路模塊 ,字位驅(qū)動(dòng)電路模塊 . 各個(gè)模塊設(shè)計(jì) 基準(zhǔn)電壓模塊 這個(gè)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 . 芯片 MC1403: 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(dòng)電路 顯示電路 LED 字位驅(qū) 動(dòng)電路 9 10 3 1/2 位 A/D 電路模塊 器件介紹： MC14433 是美國(guó) Motorola 公司推出的單片 3 1/2 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，其中集成了雙積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器所有的 CMOS 模擬電路和數(shù)字電路。具有外接元件少，輸入阻抗高，功耗低，電源電壓范圍寬，精度高等特點(diǎn)，并且具有自動(dòng)校零和自動(dòng)極性轉(zhuǎn)換功能，只要外接少量的阻容件即可構(gòu)成一個(gè)完整的 A/D 轉(zhuǎn)換器，其主要功能特性如下： 精度：讀數(shù)的177。 %177。 1 字 模擬電壓輸入量程： 和 兩檔 轉(zhuǎn)換速率： 225 次 /s 輸入阻抗：大于 1000MΩ 電源電壓：177。 — 177。 8V 功耗： 8mW（177。 5V 電源電壓時(shí)，典型值） 采用字位動(dòng)態(tài)掃描 BCD 碼輸出方式，即千、百、十、個(gè)位 BCD 碼分時(shí)在 Q0— Q3 輪流輸出，同時(shí)在 DS1— DS4 端輸出同步字位選通脈沖，很方便實(shí)現(xiàn) LED 的動(dòng)態(tài)顯示。 MC14433 最主要的用
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