基于ICL7107数字电压表的设计-.doc

PAGE PAGE 1 目 录 一. 摘要…………………………………………………………………2 TOC \o 1-3 \h \z \u 二.课程设计任务与要求 ………………………………………………………2 2.1设计目的……………………………………………………………………2 2.2设计要求……………………………………………………………………2 三.总体设计思路………………………………………………………2 3.1方案选择……………………………………………………………………2 3.2系统框图……………………………………………………………………3 四.课程设计框图及工作原理…………………………………………4 4.1 工作原理…………………………………………………………………4 4.2 ICL7107的工作原理……………………………………………………5 4.3 ICL7107 安装电压表头时的一些要点…………………………………8 4.4 关于多量程电路部分 …………………………………………………10五.电路设计与仿真……………………………………………………12 六. 系统调试及结果分析 ……………………………………………13 6.1调试仪器 ………………………………………………………………13 6.2 调试方法…………………………………………………………………13 6.3 测试结果分析……………………………………………………………13 6.4 硬件实物图………………………………………………………………13 七.元器件清单…………………………………………………………14 八.设计心得体会………………………………………………………14 九.参考文献……………………………………………………………14 一. 摘要 数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等领域，显示出强大的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成各种新型数字电压表的工作原理。 二.课程设计任务与要求 2.1、设计目的 1、了解双积分式A / D转换器的工作原理 2、熟悉A / D转换器ICL7107的性能及其引脚功能 3、掌握用ICL7107构成直流数字电压表的方法 2.2、设计要求 1、采用课程或实验内容中所使用的元器件，设计一个三位半数字电压表，三位半是指个位、十位、百位的范围为0-9，而千位只有0和1两个状态，称为半位。所以数字电压表测量范围为0001-1999。数字电压表主要部分是A/D转换器，显示方法通常采用动态扫描（工作时四个数码管轮流点亮，利用人眼的视觉残留特性能够得到整体效果，当扫描频率过低时显示的数码会有闪烁感）方式，但需要字形译码驱动电路和字位驱动电路。 任务要求： 2、基本要求： 直流电压测量范围（0~200V）测量误差小于1% 附加 交流电压测量范围（0~200V）测量误差小于1% 自动量程转换 三.课程设计总体设计思路 3.1方案选择 1). 根据设计要求和功能的实现，我们考虑了如下三个可行性方案： 方案1：主要器件由芯片ICL7106和液晶显示器LCD组成 关键词：芯片ICL7106 液晶显示器LCD 图一为方案1的简易原理方框图。 由于7106是把模拟电路与逻辑电路集成在一块芯片上，属于大规模CMOS集成电路，因此本方案主要有以下特点：（1）采用单电源供电，可使用9V迭层电池，有助于实现仪表的小型化。（2）芯片内部有异或门输出电路，能直接驱动LCD显示器。（3）功耗低。芯片本身消耗电流仅1。8mA，功耗约16mW。（4）输入阻抗极高，对输入信号无衰减作用。（5）能通过内部的模拟开关实现自动调零和自动显示极性的功能。（6）噪声低，失调温标和增益温标均很小。具有良好的可靠性，使用寿命长（7）整机组装方便，无须外加有源器件，可以很方便地进行功能检查。 方案2：主要器件由芯片ICL7107和共阳极半导体数码管LED组成。 关键词：A/D转换器 芯片ICL7107 共阳极半导体数码管LED 图二为方案2的简易原理方框