简易交直流电压表.docVIP

沈阳航空航天大学 课 程 设 计 任 务 书 课 程 名 称 电子技术综合课程设计 院（系） 专业 班级 学号 姓名 课程设计题目 简易数字电压表电路的设计 课程设计时间: 年 月 日 至 年 月 日 课程设计的内容及要求： 一、设计说明 设计一个简易数字电压表，它可以测量直流、交流电压。其参考原理框图如图1所示。 图1数字电压表的原理框图 二、技术指标 测量电压的技术指标如表所示。 测量项目 量程 准确度 (23±5℃) 输入电阻 分辨力 最大允许电压 DCV 2V （0.78%RDG +3字） 10MΩ 1mV 500V 20V 10mV ACV(RMS) (40Hz~1kHz) 2V （1.56%RDG +3字） 10MΩ 1mV ±500V 20V 10mv 三、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本，要求采用LED显示。各量程的转换采用开关转换。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1．沙占友、李学芝著.中外数字万用表电路原理与维修技术. [M]北京：人民邮电出版社，1993年 2. 阎石. 数字电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年 3. 童诗白、华成英.模拟电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年 4. 戴伏生.基础电子电路设计与实践. [M]北京：国防工业出版社，2002年 5. 谭博学主编.集成电路原理与应用. [M]北京：电子工业出版社，2003年 六、按照要求撰写课程设计报告 指导教师 年 月 日 负责教师 年 月 日 学生签字 年 月 日 成绩评定表 评语、建议或需要说明的问题： 指导教师签字： 日期： 成 绩 一、概述 数字电压表既是常用的一种数字电压表，也是构成数字万用表的基本电路。随着科技的发展，电子产品在不断更新，但数字电压表是永远不会在电子产品中消失。 设计一个简易数字电压表，它可以测量直流、交流电压。测量电压量程为2V、20V，输入电阻为10MΩ，分辨率分别对应为1mV、10mV；准确度是在温度为235℃情况下测直流时为(0.5％RDG+3字)，测交流时为(1.0％RDG+3字)；输入电阻为10MΩ；最大允许直流电压为500V，最大允许交流电压为500V。 本设计是对电压测量电路作单独的研究，从实质上去了解万用表中测量电压的过程。电路涉及到对电路、低频、数字电路等知识的考查。 二、方案论证 方案一 ： 方案一原理方框图如图1所示。数字电压表由分压电路，输入保护及缓冲电路，交、直流变换电路，压频转换电路、译码显示电路组成。分压电路在电路中实现电压倍率变换起到将大电压转换成小电压的作用；输入保护及缓冲电路在电路中起到避免大电压输入对电路的烧坏；交、直流变换电路起到将交流电压转换成直流电压，且直流电压值为交流电压的有效值；压频转换电路将电压转换成对应的线性频率。译码显示电路时将频率的数值通过LED数码管显示出来。 图1 方案1的原理框图 方案二： 方案二的原理框图如图2所示，电路由分压电路，输入保护及缓冲电路，交、直流变换电路，A/D转换电路，单片机及译码显示电路组成。前几个模块的功能与方案一相同，不同的是方案中用到单片机对经过A/D转换器后的数字信号进行记录然后通过译码显示电路进行显示。 图2 方案2的原理框图 方案一，由于压频转换电路不稳定，电压与频率不能做到很好的线性对应，并且在显示时耗时长，不方便快速测量；而且通过译码显示电路，布线复杂，。方案二中由于仿真中没有A/D0809转换器，只能选用A/D0808代替，精度有所下降，但单片机显示快速灵活，外围电路简单。综合比较，选择方案二。 三、电路硬件设计 1、单片机最小系统电路 AT89C51是美国ATME