數(shù)字直流電壓表設計方案

1、<p>　　數(shù)字直流電壓表課程設計報告</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　數(shù)字直流電壓表課程設計報告1</p><p><b>　　目 錄1</b></p><p><b>　　前言1</b></p>

2、<p>　　1.總體設計方案2</p><p>　　1.1數(shù)字直流電壓表方案2</p><p>　　1.1.1運用單片機制作直流電壓表方案2</p><p>　　1.1.2 運用數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)字直流電壓表方案2</p><p>　　2. 單元模塊設計4</p><p>　　2.1直流電壓表電路模塊設計

3、4</p><p>　　2.1.1 基準電源MC14035</p><p>　　2.1.2 A/D轉(zhuǎn)換器MC144336</p><p>　　2.1.3 顯示電路10</p><p>　　2.1.4讀數(shù)保持電路12</p><p>　　2.2 系統(tǒng)整體硬件電路12</p><p>　　

4、2.2.1 整體硬件電路12</p><p><b>　　3.系統(tǒng)功能14</b></p><p>　　3.1 仿真軟件介紹14</p><p>　　3.1.1 仿真電路圖14</p><p>　　3.2 調(diào)試現(xiàn)象及結(jié)論16</p><p>　　3.3 安裝總調(diào)16</p>

5、<p><b>　　4.設計總結(jié)18</b></p><p><b>　　5.參考文獻19</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子行業(yè)經(jīng)常需要測量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。何況在電量的測量中，電壓

6、、電流和頻率是最基本的三個被測量，其中電壓量的測量最為經(jīng)常。</p><p>　　數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流或交流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準確方便、精度高、誤差小、靈敏度高和分辨率高、測量速度快等特點而倍受青睞。</p><p>　　本次我們所做的課程設計就是

7、基于數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)的一個電子產(chǎn)品。本人對自己的設計作品從各個角度分析了由A/D轉(zhuǎn)換器組成的數(shù)字電壓表的設計過程及各部分電路的組成及其原理，并且分析了數(shù)模轉(zhuǎn)換進而使系統(tǒng)運行起來的原理及方法。</p><p>　　通過自身實踐提高了動手能力，也只有親歷親為才能收獲掌握到已經(jīng)學過的知識。其實也為建立節(jié)約成本的意識有些幫助，本人并沒有采用單片機模塊，而是直接采用A/D轉(zhuǎn)換，在MC1433系列找塊帶顯示譯碼并帶

8、A/D轉(zhuǎn)換的片子并不難，相對于單片機有成本上的優(yōu)勢，但這里同時也牽涉幾個問題：精度、位數(shù)、速度、還有功耗等不足之處，這些都要慎重考慮。這些也是在這次實踐中收獲的吧！</p><p><b>　　1.總體設計方案</b></p><p>　　1.1數(shù)字直流電壓表方案</p><p>　　1.1.1運用單片機制作直流電壓表方案</p>

9、<p>　　用ICL7135與AT89C52單片機構(gòu)成電壓表系統(tǒng)的硬件和軟件設計方法。優(yōu)點： CL7135的串行方式在實踐中的應用效果很好。與并行方式相比，其突出的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、程序簡潔、占用單片機的資源少、可提高抗干擾能力，同時可提高儀器的檢測可靠性，并且可在不添加任何擴展口線器件的情況下使系統(tǒng)的成本得到降低。</p><p><b>　　基本結(jié)構(gòu)圖：</b></p&g

10、t;<p><b>　　圖1結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　定時器T0所用的CLK頻率是系統(tǒng)晶振頻率的1/12。因此可利用單片機（AT89C52）的ALE信號作為ICL7135的脈沖（CLK）輸入。但要注意，若指令中不出現(xiàn)MOVX指令，ALE端產(chǎn)生的脈沖頻率將是晶振的1/6。至此，便可找到定時器所使用的頻率與單片機系統(tǒng)晶振頻率的關(guān)系，以及ICL7135所需的頻率輸入與單片機

11、系統(tǒng)晶振頻率的關(guān)系。</p><p>　　1.1.2 運用數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)字直流電壓表方案</p><p>　　本設計實際上是將被測模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并進行實時數(shù)字顯示，主要由以下幾部分構(gòu)成：量程轉(zhuǎn)換電路、AC-DC轉(zhuǎn)換電路、3位半A/D轉(zhuǎn)換單元電路、基準電源單元電路、譯碼驅(qū)動單元以及數(shù)碼管顯示單元。其中A/D轉(zhuǎn)換器選用三位半MC14433，基準電源選用MC1403，譯碼驅(qū)動器則MC14511

12、，另加四個共陰極LED發(fā)光數(shù)碼管。并利用Multisim和PROTEUS 軟件對其編譯和仿真。</p><p><b>　　實驗結(jié)構(gòu)圖：</b></p><p><b>　　圖2實驗結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　位計數(shù)器由三級十進制計數(shù)器和一個D觸發(fā)器構(gòu)成，計數(shù)范圍是0～1999。鎖存器用來存放A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果?？刂七?/p>

13、輯能適時發(fā)出信號接通相應的模擬開關(guān)，按照順序完成A/D轉(zhuǎn)換。DS1～DS4是多路調(diào)制位選通信號。當某一選通信號為高電平時，相應的位即被選通，此時該位數(shù)據(jù)便從Q0～Q3端輸出。EOC為脈寬僅T0/2的窄脈沖，且當EOC 正脈沖過后按照DS1（最高位MSD，即千位）→DS2→DS3→DS4（最低位LSD）的順序依次選通。位選通信號的脈寬為18T0，相鄰位選通信號之間有2T0的位間消隱時間。做動態(tài)掃描時，掃描頻率f1＝f0／80。若取f0＝5

14、0kHz，則f1＝625Hz，測量速率MR＝f0/16400≈3次／秒。</p><p>　　整個A/D轉(zhuǎn)換分6個階段進行：①模擬調(diào)零，占4000T0；②數(shù)字調(diào)零，小于800 T0；③重復模擬調(diào)零占4000 T0；④正向積分，T1＝4000 T0；⑤重復數(shù)字調(diào)零，小于800 T0；⑥反向積分，T2≤4000 T0。其中，階段①與階段③都是消除緩沖器和積分器的失調(diào)電壓。在階段②用計數(shù)器將比較器的失調(diào)電壓△UOS記下

15、來，存入鎖存器中；階段⑤則是在反向積分之前先扣除△UOS的影響，使計數(shù)器復位。</p><p>　　本次設計選用方案為：MC14433型3 ½位A／D轉(zhuǎn)換器。其具有以下特點：</p><p>　　（1）工作電壓范圍是4.5V~8V。典型值為5V，功耗約8mW。</p><p>　　（2）A／D轉(zhuǎn)換精度：0.05％1個字（½位十進制相當于11位二進

16、制），轉(zhuǎn)換速率為3~10次／秒。</p><p>　?。?）具有自動調(diào)零和自動轉(zhuǎn)換極性之功能。</p><p>　?。?）有多路調(diào)制的BCD碼輸出，可以方便的與微機相連，或打印記錄。</p><p>　　（5）能獲得超量程（OR）和欠量程（UR）信號，便于實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換量程。</p><p>　?。?）具有讀數(shù)保持功能。</p>

17、<p>　?。?）采用共陰極LED動態(tài)掃描顯示方式，不僅降低了顯示功耗，還使外部接線大為簡化。</p><p><b>　　2. 單元模塊設計</b></p><p>　　2.1直流電壓表電路模塊設計</p><p><b>　　電路各部分的功能：</b></p><p>　　1. 基準電

18、源：提供精密電壓，供A/D轉(zhuǎn)換器作參考電壓。</p><p>　　2. 位A/D轉(zhuǎn)換器：采用MC14433-----位A/D轉(zhuǎn)換器將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。</p><p>　　3. 譯碼器：將二-十進制（BCD）碼轉(zhuǎn)換成七段信號。</p><p>　　4. 驅(qū)動器：驅(qū)動顯示器的a、b、c、d、e、f、g七個發(fā)光段，驅(qū)動發(fā)光數(shù)碼管（LED）進行顯示。</

19、p><p>　　5. 顯示器：將譯碼輸出的七段信號進行數(shù)字顯示，讀出A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果</p><p>　　2.1.1 基準電源MC1403</p><p>　　A / D轉(zhuǎn)換需要外接標準電壓源作參考電壓。標準電壓源的精度應當高于A / D轉(zhuǎn)換器的精度。本實驗采用MC1403集成精密穩(wěn)壓源作參考電壓，MC1403的輸出電壓為2.5V，當輸入電壓在4.5～15V 范圍內(nèi)變化時

20、，輸出電壓的變化不超過3mV，一般只有0.6mV左右，輸出最大電流為10mA。 </p><p><b>　　圖3基準電壓源</b></p><p>　　MC1403是低壓基準芯片。一般用作8～12bit的D/A芯片的基準電壓等一些需要基本精準的基準電壓的場合。MC1403的輸出電壓的溫度系數(shù)為零，即輸出電壓與溫度無關(guān)。該電路的特點是：①溫度系數(shù)??；②躁聲??；③輸入電

21、壓范圍大，穩(wěn)定性能好，當輸入電壓從+4.5V變化到+15V時，輸出電壓值變化量小于3mV；④輸出電壓值準確度較高，在2.475V～2.525V以內(nèi)；⑤壓差小，適用于低壓電源；⑥負載能力小，該電源最大輸出電流為10mA。</p><p>　　MC1403采用8引線雙列直插標準封裝：</p><p>　　圖4 MC1403引腳圖：</p><p>　　因為輸出是固定的，

22、所以電路很簡單。</p><p>　　1、Vin接電源輸入。 </p><p><b>　　2、GND接底。</b></p><p>　　3、Vout加一個0.1uf~1uf的電容就可以了。 </p><p>　　4、 Vout一般用作8～12bit的D/A芯片的基準電壓

23、。</p><p>　　2.1.2 A/D轉(zhuǎn)換器MC14433</p><p>　　MC14433是美國摩托羅拉公司生產(chǎn)的A/D（模擬／數(shù)字）轉(zhuǎn)換集成電路，廣泛應用于其有自動量程LED顯示，合數(shù)字萬用表中。 1．功能特點 MC 14433集成電路內(nèi)含BCD碼產(chǎn)生電路，DS 1--DS4的個、十、百、千位選通電路，A/D變換器電路，自動調(diào)零控制電路，基準電源電壓電路，以及其他一些輔助功能電路

24、。 2.引腳功能及數(shù)據(jù) MC 14433集成電路采用24腳雙列封裝，其集成電路的引腳排列及功能如圖所示，其集成電路的實測電阻值見表所列。</p><p>　　MC14433具有自動調(diào)零，自動極性轉(zhuǎn)換等功能?？蓽y量正或負的電壓值。當CP1 、CP0 端接入470KΩ 電阻時，時鐘頻率≈66KHz，每秒鐘可進行4次A / D轉(zhuǎn)換。它的使用調(diào)試簡便，能與微處理機或其它數(shù)字系統(tǒng)兼容，廣泛用于數(shù)字面板表，數(shù)字萬用表，數(shù)字溫

25、度計，數(shù)字量具及遙測、遙控系統(tǒng)。</p><p>　　圖5 A/D轉(zhuǎn)換器MC14433</p><p>　　MC14433引腳表：</p><p><b>　　引腳功能說明：</b></p><p>　　VAG（1腳）：被測電壓VX和基準電壓VR的參考地。</p><p>　　VR（2腳）：外接基

26、準電壓（2V或200mV）輸入端；當參考電壓VR＝2V 時，滿量程顯示1.999V；VR＝200mV時，滿量程為199.9mV?？梢酝ㄟ^選擇開關(guān)來控制千位和十位數(shù)碼管的h筆經(jīng)限流電阻實現(xiàn)對相應的小數(shù)點顯示的控制。</p><p>　　VX（3腳）：被測電壓輸入端。</p><p>　　R1（4腳）、R1 ／C1（5腳）、C1（6腳）：外接積分阻容元件端；C1＝0.1μf（聚酯薄膜電容器），

27、R1＝470KΩ（2V量程）；R1＝27KΩ（200mV量程）。</p><p>　　CO1（7腳）、CO2（8腳）：外接失調(diào)補償電容端，典型值0.1μf。</p><p>　　DU（9腳）：實時顯示控制輸入端。若與EOC（14腳）端連接，則每次A / D轉(zhuǎn)換均顯示。</p><p>　　CP1 （10腳）、CPo （11腳）：時鐘振蕩外接電阻端，典型值為470KΩ

28、。CP1~CP0端外接電阻R9＝330 kΩ時，fo60Hz，采樣速率約為4次／s。外接電阻變成165kΩ，此時fo120kHz，采樣速率提高到8次／s。</p><p>　　VEE （12腳）：電路的電源最負端，接－5V。</p><p>　　VSS （13腳）：除CP外所有輸入端的低電平基準（通常與1腳連接）。</p><p>　　EOC（14腳）：轉(zhuǎn)換周期結(jié)束

29、標記輸出端，每一次A / D轉(zhuǎn)換周期結(jié)束，EOC 輸出一個正脈沖，寬度為時鐘周期的二分之一。</p><p>　?。?5腳）：過量程標志輸出端，當｜VX｜＞VR 時，輸出為低電平。</p><p>　　DS4～DS1 （16～19腳）：多路選通脈沖輸入端，DS1對應于千位，DS2 對應于百位，DS3 對應于十位，DS4對應于個位。</p><p>　　Q0～Q3 （

30、20～23腳）：BCD碼數(shù)據(jù)輸出端，DS2、DS3、DS4選通脈沖期間，輸出三位完整的十進制數(shù)，在DS1選通脈沖期間，輸出千位0或1及過量程、欠量程和被測電壓極性標志信號。</p><p>　　三位半數(shù)字電壓表通過位選信號DS1~DS4進行動態(tài)掃描顯示，由于MC14433電路的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果是采用BCD碼多路調(diào)制方法輸出，只要配上一塊譯碼器，就可以將轉(zhuǎn)換結(jié)果以數(shù)字方式實現(xiàn)四位數(shù)字的LED發(fā)光數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示。D

31、S1~DS4輸出多路調(diào)制脈沖信號。DS選通脈沖高電平，則表示對應的數(shù)位被選通，此時該數(shù)據(jù)在Q0~Q3端輸出。每個DS選通脈沖高電平寬度為18個時鐘脈沖周期。兩個相鄰選通脈沖之間間隔2個時鐘脈沖周期。DS和EOC的時序關(guān)系是在EOC脈沖結(jié)束后，緊接著是DS1輸出正脈沖。以下依次為DS2、DS3和DS4。其中DS1對應最高位（MSB），DS4則對應最低位（LSB）。在對應DS2、DS3和DS4選通期間，Q0~Q3輸出BCD碼全位數(shù)據(jù)，即以8

32、421碼方式輸出對應的數(shù)字0~9。在DS1選通期間，Q0~Q3輸出千位的半位數(shù)。或1及過量程、欠量程和極性標志信號。</p><p>　　在位選信號DS1選通期間Q0~Q3的輸出內(nèi)容如下：</p><p>　　Q3表示千位數(shù)，Q3代表千位數(shù)的數(shù)字。若其值為1，則代表千位數(shù)的數(shù)字顯示為0；反之，若其值為0，千位數(shù)的數(shù)字顯示為1。</p><p>　　Q2表示被測電壓的

33、極性，Q2的電平為1，表示極性為正，即Vx>0，Q2的電平為0，表示極性為負，即Vx<0。顯示數(shù)的負號（負電壓）由MC1413中的一只晶體管控制，符號位“一”段的陰極與千位數(shù)的陰極接在一起，當輸入信號Vx為負電壓時，Q2端輸出置“0”。Q2負號控制位使得驅(qū)動器不工作，通過限流電阻Rm使顯示器的“一”段（即g段）點亮；當輸入信號Vx為正電壓時，Q2端輸出置“1”，負號控制位使達林頓驅(qū)動器導通，電阻Rm接地，使“一”旁路而熄滅。

34、</p><p>　　小數(shù)點顯示是由正電源通過限流電阻Rdp供電燃亮小數(shù)點。若量程不通則選通對應的小數(shù)點。</p><p>　　過量程是當輸入電壓Vx超過量程范圍時，輸出過量程標志信號/OR。</p><p>　　當Q3=0，Q0=1時，表示Vx處于過量程狀態(tài)。</p><p>　　當Q3=1，Q0=1時，表示Vx屬于欠量程狀態(tài)。</p

35、><p>　　當/OR=0時，|Vx|>1999，則溢出；|Vx|>Vr，則/OR輸出低電平。</p><p>　　當/OR=1時，表示|Vx|<Vr。正常時/OR輸出高電平，表示被測量在量程內(nèi)。</p><p>　　MC14433的/OR端與MC4511的消隱端直接相連，當Vx超出量程范圍時，/OR=0，輸出低電平。那么，/BI=0，也處于低電平，M

36、C4511譯碼器輸出全0，是發(fā)光數(shù)碼管顯示數(shù)字熄滅，而負號和小數(shù)點依然發(fā)亮。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器性能指標：</p><p><b>　?。?）分辨率</b></p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率是指引起A/D轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)字量變動一個二進制數(shù)碼的最低有效位（LSB）（例如從00H變到01H）時輸入模擬量的最小變化量。例如，A/

37、D轉(zhuǎn)換器輸入模擬電壓變化范圍為0～10V，輸出為10位碼，則分辨率R為</p><p>　　比9.77mV小的模擬量變化不再引起輸出數(shù)字量的變化。所以，A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率反映了它對輸入模擬量微小變化的分辨能力。在滿量程一定的條件下位數(shù)愈多，分辨率越高，當然價格也愈貴。常用的A/D轉(zhuǎn)換器有8、10、12位幾種。</p><p><b>　　（2）精度</b></

38、p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器的精度決定于量化誤差及系統(tǒng)內(nèi)其他誤差之和。一般的精度指標為滿量程的±0.02%，高精度指標為滿量程的±0.001%。</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)換時間或轉(zhuǎn)換速度率</p><p>　　從輸入模擬量到轉(zhuǎn)換完畢輸出數(shù)字量所需要的時間稱為轉(zhuǎn)換時間，轉(zhuǎn)換時間越短，速率越高，價格也越貴。A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時間的典型值50μs，高速A

39、/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間為50ns。</p><p>　　2.1.3 顯示電路</p><p>　　從MC14433輸出的BCD碼經(jīng)過MC14511譯碼后，連接到四個七段數(shù)碼管，其中千位只連接b,c和g端，使其只顯示1和負號。</p><p><b>　　圖6仿真顯示電路</b></p><p>　　當UIN＞2V時，OR端

40、呈低電平、使段譯碼驅(qū)動器CD4511的消隱控制端 ＝0，強迫共陰極顯示器全部消隱。位選通信號經(jīng)過MC1413分別接4只數(shù)碼管的公共陰極，在DS1～DS4位選通信號的控制下進行動態(tài)掃描顯示。MC1413屬于7路達林頓驅(qū)動器（現(xiàn)僅用其中5路），它有兩個作用：第一，將DS1～DS4反相成低電平有效，以便接LED數(shù)碼管的公共陰極；第二，增加驅(qū)動能力，其β＝l500，ICM≥200mA，7路同時工作時每路仍可輸出40mA電流。利用MC1403向M

41、C14433提供2V的基準電壓，RP為精密多圈電位器。實選R2＝470kΩ時f0≈50kHz。R3～R9為筆段限流電阻。RDP、RM分別為小數(shù)點、負極性筆段的限流電阻。負極性顯示的原理是，當DS＝1（正好掃到千位）且UIN＜0時，從Q2端輸出負極性信號（低電平），加至MC1413的第5腳。因MC1413屬于集電極開路輸出（OC門），故第12腳無輸出，相當于開路。＋5V電壓就經(jīng)過RM接千位LED的g段，由于此時千位已被選中并且該位公共陰極

42、接低電平，故g段發(fā)光，顯示負極性符號。</p><p>　　2.1.4讀數(shù)保持電路</p><p>　　在EOC端與DU端串入100kΩ電阻。當開關(guān)S斷開時能正常進行A/D轉(zhuǎn)換，顯示值被不斷地刷新；閉合S時DU＝0，A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果就長期保持下來，此時A/D 處于鎖存狀態(tài)。保持時間即開關(guān)閉合時間。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)整體硬件電路</p>

43、<p>　　2.2.1 整體硬件電路</p><p>　　PROTEL是PORTEL公司推出的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設計者的首選軟件，它較早就在國內(nèi)開始使用，在國內(nèi)的普及率也最高，有些高校的電子專業(yè)還專門開設了課程來學習它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使用PROTEL。它包含了電原理圖繪

44、制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印制電路板設計（包含印制電路板自動布線）、可編程邏輯器件設計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客戶/服務器）體系結(jié)構(gòu)，同時還兼容一些其它設計軟件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多層印制線路板的自動布線可實現(xiàn)高密度PCB的100％布通率。</p><p>　　1、運用PROTELL工具畫出以下電路：<

45、/p><p><b>　　圖7整體電路圖</b></p><p><b>　　2、PCB圖</b></p><p>　　圖8 PCB電路圖</p><p><b>　　3、三維PCB圖</b></p><p><b>　　圖9三維PCB圖<

46、/b></p><p><b>　　3.系統(tǒng)功能</b></p><p>　　3.1 仿真軟件介紹</p><p>　　Proteus軟件是一種低投資的電子設計自動化軟件，提供可仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件和多達30多個元件庫。Proteus軟件提供多種現(xiàn)實存在的虛擬儀器儀表。此外，Proteus還提供圖形顯示功能，可以將線路

47、上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗，盡可能減少儀器對測量結(jié)果的影響，Proteus軟件提供豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。提供Schematic Drawing、SPICE仿真與PCB設計功能，同時可以仿真單片機和周邊設備，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU，并提供周邊設備的仿真，例如373、led、示波器等。Pr

48、oteus提供了大量的元件庫，有RAM、ROM、鍵盤、馬達、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件，編譯方面支持Keil和MPLAB等編譯器。</p><p>　　3.1.1 仿真電路圖</p><p>　　仿真電路基本操作步驟：</p><p>　?。?）、打開PROTEUS 操作界面添加所需電路元件到元件列表中：</p><

49、;p>　　單擊“P”按鈕，出現(xiàn)挑選元件對話框，</p><p>　　在出現(xiàn)的對話框Keywords中輸入所用元件名稱，在對話框中單擊OK按鈕，關(guān)閉對話框。</p><p>　?。?）放置元件。在元件列表中左健選取元件，在編輯窗口中單擊左健，這樣元件就被放到原理圖編輯窗口中了。</p><p>　?。?）在編輯區(qū)布線，修改元件參數(shù)。</p><

50、;p>　　點擊想要連接的兩個引腳，就能就能簡單地實現(xiàn)布線。在特殊的位置需要布線，用戶只需在中間的角落點擊。自動布線也能在元件移動的時候操作，自動地解決相應的連線。節(jié)點自動布置和移除。節(jié)約時間的同時，避免其他方面可能引起的錯誤。也可以手工布點，但是布點以后需要連線。雙擊元件修改相關(guān)參數(shù)。</p><p>　　（4）進行電路仿真，完成原理圖如圖10所示。</p><p>　　運用PROT

51、EUS軟件仿真電路圖：</p><p><b>　　圖10仿真電路圖</b></p><p>　　注：MC1413或ULN2003都是集成了7個非門的器件，作用是輸入‘1’的時候輸出‘0’，使得共陰極的數(shù)碼管被選中。在做仿真時，可能是仿真軟件版本的問題，仿真效果均不理想，所以用74ls04（4非門）來替代。</p><p>　　整個電路顯示是采

52、用動態(tài)掃描的方式實現(xiàn)的。</p><p>　　3.2 調(diào)試現(xiàn)象及結(jié)論</p><p>　　由于電路中使用共陰極數(shù)碼管,調(diào)節(jié)DIP SW-10,使其輸出相應的值,經(jīng)過非門在數(shù)碼管上就可以看到管子動態(tài)顯示相應的字符。</p><p>　　經(jīng)過以上的系統(tǒng)調(diào)試,證明該電路圖正確,就是我們設計所要的電路圖。</p><p><b>　　3.3

53、 安裝總調(diào)</b></p><p>　　1、直流電壓表調(diào)試步驟。</p><p>　　(1) 插好芯片MC14433，接圖13接好全部線路。</p><p>　　(2) 將輸入端接地，接通+5V，－5V電源（先接好地線），此時顯示器將顯示“000”值，如果不是，應檢測電源正負電壓。用示波器測量、觀察DS1～DS4 ，Q0～Q3 波形，判別故障所在。<

54、;/p><p>　　(3) 用電阻、電位器構(gòu)成一個簡單的輸入電壓VX 調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)電位器，4位數(shù)碼將相應變化，然后進入下一步精調(diào)。</p><p>　　(4) 用標準數(shù)字電壓表（或用數(shù)字萬用表代）測量輸入電壓，調(diào)節(jié)電位器，使VX＝1.000V，這時被調(diào)電路的電壓指示值不一定顯示“1.000”，應調(diào)整基準電壓源，使指示值與標準電壓表誤差個位數(shù)在5之內(nèi)。</p><p>

55、　　(5) 改變輸入電壓VX極性，使Vi＝－1.000V，檢查“－”是否顯示，并按(4)方法校準顯示值。</p><p>　　(6) 在+1.999V～0～－1.999V量程內(nèi)再一次仔細調(diào)整（調(diào)基準電源電壓）使全部量程內(nèi)的誤差均不超過個位數(shù)在5之內(nèi)。</p><p>　　至此一個測量范圍在±1.999的三位半數(shù)字直流電壓表調(diào)試成功。</p><p>　　2

56、、記錄輸入電壓為±1.999，±1.500，±1.000，±0.500，0.000時（標準數(shù)字電壓表的讀數(shù)）被調(diào)數(shù)字電壓表的顯示值，列表記錄之。</p><p>　　3、如圖連接好量程選擇電路，用電壓表測試經(jīng)過衰減后的電壓的比例關(guān)系是否為100：10：1，經(jīng)過電壓跟隨器后，連接到MC14433的輸入端。撥動量程開關(guān)到20V，輸入電壓為2~20V時，觀察輸出電壓的數(shù)值。<

57、;/p><p>　　4、按圖連接好AC-DC轉(zhuǎn)換電路，設置一個交流/直流選擇檔，如果輸入的是交流，則必須通過AC-DC轉(zhuǎn)換電路，將交流電壓的有效值轉(zhuǎn)換為直流電壓，這樣才能通過MC14433進行A/D轉(zhuǎn)換。 </p><p>　　5、若積分電容C1、C02(0.1μF)換用普通金屬化紙介電容時，觀察測量精度的變化。</p><p>　　6、準確度是測量結(jié)果中系

58、統(tǒng)誤差與隨機誤差的綜合。它表示測量結(jié)果與真值的一致程度，也反映了測量誤差的大小，準確度愈高，測量誤差愈小。測量的絕對誤差有兩種表達式：</p><p>　　△U＝±（a%Ux＋b%UM） （1）</p><p>　　△U＝±（a%Ux＋n） （2）</p><p>　　式（1）中

59、，Ux為讀數(shù)值（即顯示值），UM表示滿度值。括號中前一項代表A/D轉(zhuǎn)換器和功能轉(zhuǎn)換器（例如分壓器）的綜合誤差，后一項是數(shù)字化處理所帶來的誤差。</p><p>　　式（2）中，n是量化誤差反映在末位數(shù)字上的變化量。若把n個字的誤差折合成滿量程的百分數(shù)，則變成式（1）?？梢娚鲜龆绞峭耆葍r的。數(shù)字電壓表的準確度遠優(yōu)于模擬式電壓表。例如，3½位、4½位DVM的準確度分別可達±0.1％、

60、±0.02％。</p><p><b>　　4.設計總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過5個星期的課程設計，實踐中碰到很多的困難，也給我們提了個醒必須要有扎實的基礎(chǔ)才能更快的找到實驗中碰到的運用模塊，也意識到軟件在實驗中起到了很大的作用 ，所以計算機輔助設計是我們顯示工作中有著舉足輕重的位置這必須引起我們足夠的重視。</p><p>

61、;　　我就碰到過有些芯片很難在網(wǎng)上找到，必須要動手畫出來，其中就必須熟悉運用軟件，要不然搞了半天還在磨蹭著，浪費時間這是不可取的。本次的課程設計并不要求自己有太多的收獲，但至少要求自己要親歷親為的去做，不要怕丟臉不懂就要問，學習就要臉皮要厚就要有多厚才行，這是自己的一些心得吧！</p><p>　　隨著實驗進行的深入自己也潛移默化的受到一些影響，就是怎么把整體的看待開發(fā)產(chǎn)品中要從全局出發(fā)，不能只知其一卻不知其二這

62、是失敗的。自己的設計并不奢望一定能成功，但一定要對已學的各種電子知識能有一定的運用能力，我做設計的目的是希望能檢查下對所學知識的運用能力的好壞，有所收獲就是這次的實驗目的吧。</p><p>　　課程設計是培養(yǎng)了我綜合運用所學知識、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力。是對我實際工作能力的具體訓練和考察.檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)已經(jīng)在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位和作用。因此作為大學生來說掌握檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)的知識是十

63、分重要的。</p><p>　　在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固……通過這次課程設計之后，把以前所學過的知識也重新溫故。</p><p>　　在收獲知識的同時，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我通過查找大量資料以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手操作的能

64、力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，我學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。</p><p><b>　　5.參考文獻</b></p><p>　　[1] 沙占友編著.新編實用數(shù)字化測量技術(shù)，國防工業(yè)出版社，1998.9 </p><p>　　[2] 沙占友編

65、著.數(shù)字萬用表的原理使用與維修，電子工業(yè)出版社，1988.11</p><p>　　[3] 沙占友、李學芝編著.數(shù)字萬用表電路圖集,人民郵電出版社,1996.11</p><p>　　[4] 王福瑞，單片微機測控系統(tǒng)設計大全。北京:北京航空航天大學出版社，1998。</p><p>　　[5]. 張毅坤，陳善久等，單片微型計算機原理及應用。西安電子科技大學出版社，1

66、998。</p><p>　　[6] 楊威,張金棟.《電力電子技術(shù)》.重慶大學出版社,2000年 </p><p>　　[7] 傅豐林.《模擬電子線路基礎(chǔ)》.西安科技大學出版社,1999年 </p><p>　　[8] 馮民昌.《模擬集成電路系統(tǒng)》.中國鐵道出版社, 2003年 </p><p>　　[9]王增福,李昶,魏永明.《新