文档介绍：河北建筑工程学院
课程设计报告
课程名称:《电子技术》综合课程设计
题目名称: 3 1/2位数字电压表
系: 电气系
专业:
班级:
学号:
学生姓名:
指导教师:
职称: 高级实验师
2011年7月 10日
目录
1/2位数字电压表
通过电子技术的综合设计,巩固学习的模电、数电等内容,灵活运用所学知识,从而熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求,运用正确的设计方法完成设计内容。在设计完成后,还要将设计的电路进行安装、调试以加强学生的动手能力,培养从事设计工作的整体概念。
,或通过网上资源和书籍资料,设计3种数字电压表的方案,绘制功能框图,并对3种方法加以比较。
、小规模集成电路、MC14433A/D转换器等元器件设计3 1/2 位数字电压表,绘制电路原理图。
:(1)直流电压测量范围 1999—0001V;—;—;—; 交流电压测量范围 1999—199V。(2)交、直流电流。(3)三位半数字显示。
、试验。
方案一
本设计实际上是将被测模拟量转换为数字量,并进行实时数字显示,主要由以下几部分构成:量程转换电路、AC-DC转换电路、3位半A/D转换单元电路、基准电源单元电路、译码驱动单元以及数码管显示单元。其中A/D转换器选用三位半MC14433,基准电源选用MC1403,译码驱动器则CD4511,另加四个共阴极LED发光数码管。原理框图如下:
方案二
根据系统功能实现要求,决定控制系统采用AT89C52单片机,A/D转换采用ADC0809、四个共阴极LED数码管。系统除能确保实现要求的功能外,还可以方便地进行8路其他A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。原理框图如下
AT89C52
P0
P2
P1
P3
ADC0809
LED显示器
上电复位
串口通信
电源电路
方案三
根据系统功能实现要求,决定控制系统采用ICL7106、四个共阴极LED数码管。原理框图如下:
显
示
器
ICL
7106
振荡
电路
基准电压
分压电路
+
输入
_
方案比较:
①
项目
MC14433
ICL7106
转换速率
3~10次/s
~15次/s
输入阻抗
1000M
10000M
基准电压
(200mV量程)
(100mV量程)
(2V量程)
(1V量程)
封装形式
DIP-24
DIP-40
电源电压
双电源供电,电源电压范围是+~+8V。一般取典型值+5V
单电源供电,电源电压范围是7~15V,典型值为9V
显示器
共阴极LED显示器
LCD显示器
显示方式
动态扫描方式,驱动线少
静态显示,驱动线多
显示特点
亮度高,亮暗对比度大,显示清晰,色彩绚丽,寿命长,功耗高
亮度低,亮暗对比度小,寿命短,微功耗
输出功能
具有BCD码输出,可配计算机进行数据处理,自动控制自动打印结果
无BCD码输出,不能配计算机或打印机
外围电路
需配基准电源,短译码驱动器和位驱动器,电路较复杂
外围电路简单,只需5个电阻和5个电容
②由于3位半双积分式A/D转换器MC14433可以满足设计要求,其转换精度为读数的±%±1字,并能很方便地判断出是否超欠量程,以便于量程的自动切换功能的实现,其中集成了双积分式A/D转换器所有的CMOS模拟电路和数字电路。具有外接元件少,输入阻抗高,功耗低,电源电压范围宽,精度高等特点,并且具有自动校零和自动极性转换功能,只要外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器,另外价格只有10元多点,是较好的选择, MC1403集成精密稳压源作参考电压,MC1403的输出电压为 ,~15V 范围内变化时,输出电压的变化不超过3mV,,输出最大电流为10mA因此选择方案一。
1/2位数字电压表
(一)主要元件功能及引脚图
如下图中四个电阻串联分压设计,总电阻值为10MΩ,当开关S1闭合时,为最小量程2V;当开关S2闭合时,衰减10倍,其量程为20V;当开关S3闭合时,衰减100倍,其量程为200V;当开关S3闭合时,衰减1