【正文】 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 設(shè)計要求及方案選擇 設(shè)計要求 (1).測量范圍： ～ +。 1個字。 (4).超量程顯示：正超量程“ 0000”閃；負超量程“ 0000”閃。本系統(tǒng)所設(shè)計的 4 1/2 電壓表由 ICL71354 1/2 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、三極管 9013驅(qū)動陣列、 74LS47BCD 到七段鎖存 譯碼 驅(qū)動器、共陽極 LED 發(fā)光管、基準電源、時鐘及量程開關(guān)電路組成。 它是按照普通運用電路而組合而成的最基本的數(shù)字表頭，主要使用了其 的直接測量的功能。 基本質(zhì)量的快速判別：送入 +5V 直流穩(wěn)壓電源，屏幕上面應該顯示隨機數(shù)字，用金屬短接兩個輸入端口，屏幕上應該顯示 “0000” ，利用指針萬用表的 X1電阻檔，輸入到表 頭的信號輸入端口，屏幕上應該顯示電池的數(shù)字。經(jīng)過這樣一輪的測試，如果都沒有問題，表頭就可以準備使用了。 長 春 大 學 課程設(shè)計紙 共 16 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 長 春 大 學 課程設(shè)計紙 共 16 頁 第 4 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 2 章 數(shù)字電壓表單元電路設(shè)計 A/D 轉(zhuǎn)換 單元 電路設(shè)計 A/D 轉(zhuǎn)換器 ICL7135 的功能介紹 A/D 轉(zhuǎn)換器是數(shù)字電壓表、數(shù)字多用表及測量系統(tǒng)的 心臟 。在單極性基準電壓 (VREF+=1V)供給之下 ,能對雙積分極性輸入的模擬電壓進行 A/D 轉(zhuǎn)換 ,并自動輸出極性判斷信號 ,它采用了自校零技術(shù) ,可保證零點在常溫下的長期穩(wěn)定性 ,零點的溫度系數(shù) 2mv/℃, 模擬輸入可以差動信號 ,輸入阻抗極高輸入端零點漏電流 10PA。極限值 7V，通常取 5V VREF(引腳 2)：基準電壓輸入端。極限值為 +6V，通常取 +5V D5～ D1(引腳 1 17～ 20)： BCD 碼數(shù)據(jù)的位選通信號輸出端。積分器在積分過程中 BUSY 輸出電平，積分器在反向積分過零后輸出低電 平 (本次設(shè)計懸空 ) CLK(引腳 22)：時鐘脈沖輸入端。當輸入信號為正時， POL 極性輸出為高電平，輸入信號為負時， POL 極性輸出為低電平 DGND(引腳 24)：數(shù)字地 RIH(引腳 25)： 啟動轉(zhuǎn)換 /保持控制端。其脈沖寬度為時鐘脈沖寬度的一半一次 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，該端輸出 5個負脈沖，分別選通高位到低位的 BCD數(shù)據(jù)輸出端，可利用該信號把數(shù)據(jù)打入并行接口中供 CPU 讀取，這一點在和機接口時非常重要 OVERRANGE(引腳 27)：過量程標志輸出端。當輸入信號讀取小于 9%或更小時，該端輸出高電平 長 春 大 學 課程設(shè)計紙 共 16 頁 第 6 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 時鐘產(chǎn)生單元電路設(shè)計 ICM7556 功能介紹 ICM7556 是 MAXIM 公司生產(chǎn)的通過 RC 雙定時器（含有兩個 7555），能產(chǎn)生精確定時和頻率，用于以電池為能源的設(shè)備非常合適。其主要特征如下 [10]： （ 1）電源電壓范圍寬： 2V18V （ 2）輸出時沒有短路現(xiàn)象 （ 3）占空比可調(diào) （ 4） THRESHOLD 電流、 TRIGGER 電流、 RESET 電流低 （ 5）低功耗的 COMS 型單塊集成電路 （ 6）電源電流低 （ 7）電氣放電保護（ ESD ICM7556 管腳排列如下： 長 春 大 學 課程設(shè)計紙 共 16 頁 第 7 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ICM7556 組成的多諧振蕩器 時鐘振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖的頻率直接影響 A/D 轉(zhuǎn)換器的采樣速度和抗干擾的能力。 多諧振蕩器也稱為無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器， 多諧振蕩器是能產(chǎn)生矩形波的一種自激振蕩器電路，由于矩形波中除基波外還含有豐富的高次諧波，故稱為多諧振蕩器。由定時器構(gòu)成的多諧振蕩器如圖 1 所示， R1， R2 和 C 是外接定時元件，電路中將高電平觸發(fā)端（ 6腳） 和低電平觸發(fā)端（ 2腳）并接后接到 R2 和 C 的連接處，將放電端（ 1 腳）接到 R1，長 春 大 學 課程設(shè)計紙 共 16 頁 第 8 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ R2的連接處。這時，電源經(jīng) R1， R2 對電容 C 充電，使 電壓 uc按指數(shù)規(guī)律上升，當 uc 上升到（ 2/3） Vcc 時，輸出 uo 為低電平，放電管 VT導通，把 uc從（ 1/3） Vcc 上升到（ 2/3） Vcc 這段時間內(nèi)電路的狀態(tài)稱為第一暫穩(wěn)態(tài)，其維持時間 TPH 的長短與電容的充電時間有關(guān) 。不難理解，接通電源后，電 路就在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間來回翻轉(zhuǎn)，則輸出可得矩形波。 振蕩周期和振蕩頻率分別為 多諧振蕩器 的工作過程可分為以下四個階段 : (1) 暫穩(wěn)態(tài) I(O~tl): 電容 C 充電 , 充電回路為 VDD → R1 → R2 → C →地 , 充電時間常數(shù)為 為 τ1=(R1+R2)C,