三位半数字电压表设计 2013.docVIP

河北建筑工程学院 《电子技术》课程设计报告 题 目： 数字电压表设计 院 系： 电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 学 号： 2011308 指导老师： 设计地点（单位）:河北建筑工程学院电气实验室 设计时间: 2013年月日一、题目及设计目的 - 1 - 二、设计要求 - 1 - 三、方案设计与论证 - 1 - （1）、主控芯片 - 1 - （2）显示部分 - 1 - 四 、设计原理及电路图 - 1 - （1）数字电压表原理框图如下： - 2 - ①量程转换模块 - 2- ②基准电压模块 - 3 - ③ 3 1/2位A/D电路模块 - 3 - ④字形译码驱动电路模块 - 4 - ⑤显示电路模块 - 4 - （2）实验芯片简介： - 4 - ①三位半A／D转换器MC14433 - 4 - ②七段锁存-译码-驱动器CD4511??（如图二） - 7 - ③七路达林顿驱动器阵列MC1413 (如图三) - 8 - ④高精度低漂移能隙基准电源MC1403 （如图四） - 8 - （3）实验电路图： - 9 - 五、元器件清单 - 10 - 六、参数计算 - 10 - 七、遇得到问题及解决方法………………………………………………………… - 10 - 八、各芯片具体信息………………………………………………………………………………- 11- 九、结论与心得……………………………………………………………………………………- 11- 参考文献 - 11 - 数字电压表电路设计报告 题目及设计目的 1、题目：三位半数字电压表 2、设计目的：通过电子技术的综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法。通过设计复习、巩固以往的学习模电、数电内容，达到灵活应用的目的。在设计完成后，将设计的电路进行安装、调试以加强动手能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 设计要求 1、利用所学过知识，通过上网或到图书馆查阅资料，设计出2-3个实现数字电压表的方案；只要求写出实现工作原理，画出电原理功能图，描述其功能。 2、对将要实验方案，须采用中、小规模集成电路、MC14433A/D转换器等电路进行设计，写出已确定方案详细工作原理，计算出参数。 3、技术指标： 测量直流电压 1999-1V；199.9-0.1V；19.99-0.01V；1.999-0.001V； 测量交流电压 1999-199V。 三、方案设计与论证 1、主控芯片 方案1：选用A/D转换芯片MC14433、CD4511、MC1413、MC14031）数字电压表原理框图如下： 方案1的原理框图如图a所示； 方案2的原理框图如图b所示； 方案3的原理框图如图c所示。 图a 图b 图c 鉴于选用方案一，由数字电压表原理框图可知,数字电压表由五个模块构成,分别是基准电压模块, 3 1/2位A/D电路模块,字形译码驱动电路模块,显示电路模块,字位驱动电路模块. 各个模块设计如下: 量程转换模块 采用多量程选择的分压电阻网络，可设计四个分压电阻大小分别为900KΩ，90KΩ，9KΩ和1KΩ。用无触点模拟开关实现量程的切换。 基准电压模块 这个模块由MC1403和电位器构成, 提供精密电压，供A/D 转换器作参考电压. 3 1/2位A/D电路模块 直流数字电压表的核心器件是一个间接型A / D转换器，这个模块由MC14433和积分元件构成,将输入的模拟信号转换成数字信号。 字形译码驱动电路模块 这个模块由MC4511构成 ,将二—十进制(BCD)码转换成七段信号。 显示电路模块 这个模块由LG5641AH构成,将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出A/D 转换结果。 （2）实验芯片简介： 数字显示电压表将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示。该系统（如图1 所示）可采用MC14433—三位半A/D 转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、CD4511 BCD到七段锁存-译码-驱动器、能隙基准电源MC1403和共阴极LED发光数码管组成。本系统是三位半数字电压表,三位半是指十进制数0000～1999。所谓3位是指个位、十位、百位，其数字范围均为0～9，而所谓半位是指千位数，它不能从0变化到9，而只能由0变到l，即二值状态，所以称为半位。各部分的功能如下： 三位半AD转换器(MC14433)：将输入的模拟信号转换成数字信号。基准电源(MC1403)：提供精密电压，供AD 转换器作参考