三位半數(shù)字電壓表畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　xx</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　課程名稱：《 電子技術(shù) 》綜合課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目名稱：3 /1/2位數(shù)字電壓表</p><p>　　一﹑課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)﹑目的：</p><p>　

2、　課程設(shè)計(jì)的主要目的，是通過電子技術(shù)的綜合設(shè)計(jì)，熟悉一般電子電路綜合</p><p>　　設(shè)計(jì)過程﹑設(shè)計(jì)要求應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體的設(shè)計(jì)方法。通過設(shè)計(jì)也有助于復(fù)</p><p>　　習(xí)﹑鞏固以往學(xué)習(xí)的模電﹑數(shù)電內(nèi)容，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。在設(shè)計(jì)完成后，還</p><p>　　要將設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行安裝﹑調(diào)試以加強(qiáng)個(gè)的動(dòng)手能力。在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)</p>

3、<p><b>　　工作的整體觀念。</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)以能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)同時(shí)注意多方面能力</p><p>　　的培養(yǎng)與提高，主要包括以下方面：</p><p>　　·獨(dú)立工作能力和創(chuàng)造力。</p><p>　　·綜合運(yùn)用專業(yè)急基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程

4、技術(shù)問題的能力。</p><p>　　·查閱圖書資料﹑產(chǎn)品手冊(cè)和各種工具書的能力。</p><p>　　·熟悉常用電子一起操作使用和測(cè)試方法；工程繪圖能力。</p><p>　　·寫技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力。</p><p>　　二、 課程設(shè)計(jì)要求；</p><p>　　采用中小規(guī)模集

5、成電路、MC14433A/D轉(zhuǎn)換器等電路進(jìn)行設(shè)計(jì)三位半數(shù)字電壓表。要求如下：</p><p>　　1、直流電壓測(cè)量范圍 1999—0001V；199.9—0.1V；19.99—0.01V；1.999—0.001V；</p><p>　　2、交流電壓測(cè)量范圍 1999—199V；</p><p>　　3、3位半數(shù)碼顯示。</p><p>　　三

6、、 方案設(shè)計(jì)及論證；</p><p>　　方案一：數(shù)字電壓表主要由數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、顯示電路等三部分組成。電路中涉及到的集成電路有74LS47、ADC0804、AT89C51。其中ADC0809等器件組成的轉(zhuǎn)換電路，將輸入的模擬量信號(hào)進(jìn)行取樣、轉(zhuǎn)換、然后將轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)送進(jìn)單片機(jī)。單片機(jī)控制電路主要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行程序處理；顯示電路主要用于將單片機(jī)的信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后顯示測(cè)量結(jié)果。</p>

7、<p>　　方案二：根據(jù)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)要求，決定控制系統(tǒng)采用ICL7106、四個(gè)共陰極LED數(shù)碼管。原理框圖如下：</p><p>　　注：直流信號(hào)直接輸入，交流信號(hào)通過整流、濾波后輸入。</p><p>　　方案三：本設(shè)計(jì)實(shí)際上是將被測(cè)模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并進(jìn)行實(shí)時(shí)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(zhǔn)電源單元電路、譯碼驅(qū)

8、動(dòng)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(zhǔn)電源選用MC1403，譯碼驅(qū)動(dòng)器則CD4511，另加四個(gè)共陰極LED發(fā)光數(shù)碼管。原理框圖如下： </p><p><b>　　方案比較：</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　?。?）方案一，此方案電路復(fù)雜，而且成

9、本高，所以不選用此電路。方案二，此方案雖然能達(dá)到測(cè)量電壓的目的，但是，電路復(fù)雜，穩(wěn)定性差，因此不采用該電路。方案三，由于3位半雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器MC14433可以滿足設(shè)計(jì)要求，其轉(zhuǎn)換精度為讀數(shù)的±0.05%±1字，并能很方便地判斷出是否超欠量程，以便于量程的自動(dòng)切換功能的實(shí)現(xiàn)，其中集成了雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器所有的CMOS模擬電路和數(shù)字電路。具有外接元件少，輸入阻抗高，功耗低，電源電壓范圍寬，精度高等特點(diǎn)，并且具有自

10、動(dòng)校零和自動(dòng)極性轉(zhuǎn)換功能，只要外接少量的阻容件即可構(gòu)成一個(gè)完整的A/D轉(zhuǎn)換器，另外價(jià)格只有10元多點(diǎn)，是較好的選擇， MC1403集成精密穩(wěn)壓源作參考電壓，MC1403的輸出電壓為 2.5V，當(dāng)輸入電壓在4.5～15V 范圍內(nèi)變化時(shí)，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因此選擇方案三。</p><p>　　四、方案三詳細(xì)設(shè)計(jì)：</p><p>　　1、

11、單元電路設(shè)計(jì)與分析；</p><p>　?。ㄒ唬㎝C14433簡介：</p><p>　　在數(shù)字儀表中，三位半 A／D 轉(zhuǎn)換器 MCl4433電路是一個(gè)低功耗三位半雙積分式 A／D 轉(zhuǎn)換器。和其它典型的雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器類似，MC14433A／D 轉(zhuǎn)換器由積分器、比較器、計(jì)數(shù)器和控制電路組成。如果必要設(shè)計(jì)應(yīng)用者可參考相關(guān)參考書。</p><p>　　使用 MC1

12、4433 時(shí)只要外接兩個(gè)電阻(分別是片內(nèi) RC 振蕩器外接電阻和積分電阻 RI)和兩個(gè)電容(分別是積分電容 CI和自動(dòng)調(diào)零補(bǔ)償電容C0)就能執(zhí)行 3位半的 A／D 轉(zhuǎn)換。</p><p>　?。?）MC14433型3 ½位A／D轉(zhuǎn)換器具有以下特點(diǎn)：</p><p>　?、俟ぷ麟妷悍秶?.5V~8V。典型值為5V，功耗約8mW。</p><p>　?、贏／

13、D轉(zhuǎn)換精度：0.05％1個(gè)字（½位十進(jìn)制相當(dāng)于11位二進(jìn)制），轉(zhuǎn)換速率為3~10次／秒。</p><p>　?、劬哂凶詣?dòng)調(diào)零和自動(dòng)轉(zhuǎn)換極性之功能。</p><p>　?、苡卸嗦氛{(diào)制的BCD碼輸出，可以方便的與微機(jī)相連，或打印記錄。</p><p>　?、菽塬@得超量程（OR）和欠量程（UR）信號(hào)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程。</p><p>

14、;　　⑥具有讀數(shù)保持功能。</p><p>　?、卟捎霉碴帢OLED動(dòng)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>　?。?）引腳說明：</b></p><p>　　VAG（1腳）：被測(cè)電壓VX和基準(zhǔn)電壓VR的參考地。</p><p>　　VR（2腳）：外接基準(zhǔn)電壓（2V或200mV）

15、輸入端</p><p>　　當(dāng)參考電壓VR＝2V 時(shí)，滿量程顯示1.999V；VR＝200mV時(shí)，滿量程為199.9mV。可以通過選擇開關(guān)來控制千位和十位數(shù)碼管的h筆經(jīng)限流電阻實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)的小數(shù)點(diǎn)顯示的控制。</p><p>　　VX（3腳）：被測(cè)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</p>

16、<p>　　C1＝0.1μf（聚酯薄膜電容器），R1＝470KΩ（2V量程）；</p><p>　　R1＝27KΩ（200mV量程）。</p><p>　　CO1（7腳）、CO2（8腳）：外接失調(diào)補(bǔ)償電容端，典型值0.1μf。</p><p>　　DU（9腳）：實(shí)時(shí)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>

17、;<p>　　CP1 （10腳）、CPo （11腳）：時(shí)鐘振蕩外接電阻端，典型值為470KΩ。CP1~CP0端外接電阻R9＝330 kΩ時(shí)，fo60Hz，采樣速率約為4次／s。外接電阻變成165kΩ，此時(shí)fo120kHz，采樣速率提高到8次／s。</p><p>　　VEE （12腳）：電路的電源最負(fù)端，接－5V。</p><p>　　VSS （13腳）：除CP外所有輸入端的

18、低電平基準(zhǔn)（通常與1腳連接）。</p><p>　　EOC（14腳）：轉(zhuǎn)換周期結(jié)束標(biāo)記輸出端，每一次A / D轉(zhuǎn)換周期結(jié)束，EOC 輸出一個(gè)正脈沖，寬度為時(shí)鐘周期的二分之一。</p><p>　　（15腳）：過量程標(biāo)志輸出端，當(dāng)｜VX｜＞VR 時(shí)，輸出為低電平。</p><p>　　DS4～DS1 （16～19腳）：多路選通脈沖輸入端，DS1對(duì)應(yīng)于千位，DS2 對(duì)應(yīng)

19、于百位，DS3 對(duì)應(yīng)于十位，DS4對(duì)應(yīng)于個(gè)位。</p><p>　　Q0～Q3 （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(jìn)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(cè)電壓極性標(biāo)志信號(hào)。</p><p>　　（3）MC14433 內(nèi)部模擬電路實(shí)現(xiàn)了如下功能：</p><p>　　1）提高 A／D 轉(zhuǎn)

20、換器的輸入阻抗，使輸入阻抗可達(dá) 100MΩ以上；</p><p>　　2）和外接的 RI、CI構(gòu)成一個(gè)積分放大器，完成 V／T 轉(zhuǎn)換即電壓—時(shí)間的轉(zhuǎn)換；</p><p>　　3）構(gòu)造了電壓比較器，完成“0”電平檢出，將輸入電壓與零電壓進(jìn)行比較，根據(jù)兩者的差值決定極性輸出是“1”還是“0”。比較器的輸出用作內(nèi)部數(shù)字控制電路的一個(gè)判別信號(hào)；</p><p>　　4）與外

21、接電容器 C0構(gòu)成自動(dòng)調(diào)零電路。</p><p><b>　　(4)工作原理：</b></p><p>　　三位半數(shù)字電壓表通過位選信號(hào)DS1~DS4進(jìn)行動(dòng)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(shí)現(xiàn)四位數(shù)字的LED發(fā)光數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示。DS1~DS4輸出多路調(diào)制脈沖信號(hào)。DS選

22、通脈沖高電平，則表示對(duì)應(yīng)的數(shù)位被選通，此時(shí)該數(shù)據(jù)在Q0~Q3端輸出。每個(gè)DS選通脈沖高電平寬度為18個(gè)時(shí)鐘脈沖周期。兩個(gè)相鄰選通脈沖之間間隔2個(gè)時(shí)鐘脈沖周期。DS和EOC的時(shí)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(duì)應(yīng)最高位（MSB），DS4則對(duì)應(yīng)最低位（LSB）。在對(duì)應(yīng)DS2、DS3和DS4選通期間，Q0~Q3輸出BCD碼全位數(shù)據(jù)，即以8421碼方式輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)字0~9。在DS

23、1選通期間，Q0~Q3輸出千位的半位數(shù)?；?及過量程、欠量程和極性標(biāo)志信號(hào)。</p><p>　　在位選信號(hào)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(cè)電壓的極性，Q2的電平為1，表示極性為正，即V

24、x>0，Q2的電平為0，表示極性為負(fù)，即Vx<0。顯示數(shù)的負(fù)號(hào)（負(fù)電壓）由MC1413中的一只晶體管控制，符號(hào)位“一”段的陰極與千位數(shù)的陰極接在一起，當(dāng)輸入信號(hào)Vx為負(fù)電壓時(shí)，Q2端輸出置“0”。Q2負(fù)號(hào)控制位使得驅(qū)動(dòng)器不工作，通過限流電阻Rm使顯示器的“一”段（即g段）點(diǎn)亮；當(dāng)輸入信號(hào)Vx為正電壓時(shí)，Q2端輸出置“1”，負(fù)號(hào)控制位使反相器導(dǎo)通，電阻接地，使“一”旁路而熄滅。</p><p>　　小數(shù)

25、點(diǎn)顯示是由正電源通過限流電阻供電燃亮小數(shù)點(diǎn)。若量程不通則選通對(duì)應(yīng)的小數(shù)點(diǎn)。</p><p>　　過量程是當(dāng)輸入電壓Vx超過量程范圍時(shí)，輸出過量程標(biāo)志信號(hào)/OR。</p><p>　　當(dāng)Q3=0，Q0=1時(shí)，表示Vx處于過量程狀態(tài)。</p><p>　　當(dāng)Q3=1，Q0=1時(shí)，表示Vx屬于欠量程狀態(tài)。</p><p>　　當(dāng)/OR=0時(shí)，|Vx

26、|>1999，則溢出；|Vx|>Vr，則/OR輸出低電平。</p><p>　　當(dāng)/OR=1時(shí)，表示|Vx|<Vr。正常時(shí)/OR輸出高電平，表示被測(cè)量在量程內(nèi)。</p><p>　?、婢芑鶞?zhǔn)電源MC1403</p><p>　　A / D轉(zhuǎn)換需要外接標(biāo)準(zhǔn)電壓源作參考電壓。標(biāo)準(zhǔn)電壓源的精度應(yīng)當(dāng)高于A / D轉(zhuǎn)換器的精度。本實(shí)驗(yàn)采用MC1403集成精

27、密穩(wěn)壓源作參考電壓，MC1403的輸出電壓為 2.5V，當(dāng)輸入電壓在4.5～15V 范圍內(nèi)變化時(shí)，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>　　㈢七路達(dá)林頓晶體管列陣MC1413 </p><p>　　MC1413采用NPN達(dá)林頓復(fù)合晶體管的結(jié)構(gòu)，因此有很高的電流增益和很高的輸入阻抗，可直接接受MOS或CMOS集成電路的輸出信號(hào)，并把電

28、壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成足夠大的電流信號(hào)驅(qū)動(dòng)各種負(fù)載。該電路內(nèi)含有7個(gè)集電極開路反相器（也稱OC門）。MC1413采用16引腳的雙列直插式封裝。每一驅(qū)動(dòng)器輸出端均接有一釋放電感負(fù)載能量的抑制二極管。</p><p>　?、柽^載閃爍報(bào)警電路MC4013</p><p>　　現(xiàn)利用雙D觸發(fā)器CD4013的一半作二分頻器。 作觸發(fā)器復(fù)位信號(hào)EOC作時(shí)鐘脈沖。常態(tài)下，OR’＝1→ Q’＝1→ BI’＝1，能正

29、常顯示；一旦發(fā)生超量程， OR’＝0，EOC信號(hào)經(jīng)二分頻后加至CD45511的 端，令顯示器低頻閃爍。1/2CD4013有兩個(gè)作用：第一，將EOC窄脈沖變成方波；第二，對(duì)fEOC進(jìn)行二分頻，降低閃爍頻率以取得最佳報(bào)警效果。例如，當(dāng)f0＝50kHz時(shí)，fEOC＝f0/16400≈3Hz，經(jīng)二分頻后f＝1.5Hz方波，周期T＝0.67s。這樣， 端就加上交替變化的高、低電平，強(qiáng)迫LED顯示器以1.5Hz的低頻進(jìn)行閃爍，以示超量程報(bào)警。<

30、;/p><p>　?、轱@示及小數(shù)點(diǎn)控制電路；</p><p>　　從MC14433輸出的BCD碼經(jīng)過CD4511譯碼后，連接到四個(gè)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(fù)號(hào)。</p><p>　　當(dāng)Vx＞2V時(shí)，OR端呈低電平，MC4013分頻使段譯碼驅(qū)動(dòng)器CD4511的消隱控制端以0、1循環(huán)顯示，使強(qiáng)迫共陰極顯示器低頻進(jìn)行閃爍。位選通信號(hào)經(jīng)過反相器分別

31、接4只數(shù)碼管的公共陰極，在DS1～DS4位選通信號(hào)的控制下進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描顯示。反相器有兩個(gè)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(dòng)能力。利用MC1403向MC14433提供2V的基準(zhǔn)電壓，RP為精密多圈電位器。實(shí)選R2＝470kΩ時(shí)f0≈50kHz。排阻為筆段限流電阻。負(fù)極性顯示的原理是，當(dāng)DS＝1（正好掃到千位）且Vx＜0時(shí)，從Q2端輸出負(fù)極性信號(hào)（低電平），加至MC1413的第5腳。因

32、MC1413屬于集電極開路輸出（OC門），故第12腳無輸出，相當(dāng)于開路。＋5V電壓就經(jīng)過限流電阻接千位LED的g段，由于此時(shí)千位已被選中并且該位公共陰極接低電平，故g段發(fā)光，顯示負(fù)極性符號(hào)。</p><p>　?、闏D4511詳細(xì)介紹</p><p>　?、貯、B、C、D----BCD碼輸入端；a、b、c、d、e、f、g----譯碼輸出端，輸出“1”有效。LT’----測(cè)試輸入端，LT’=

33、“0”時(shí)，譯碼輸出全為“1”；BI’----消隱輸入端，BI’=“0”時(shí)，譯碼輸出全為“0”；LE----鎖定端，LE=“1”時(shí)譯碼器處于鎖定狀態(tài)，譯碼輸出保持在LE=“0”的數(shù)值，LE=“0”為正常譯碼。</p><p>　　②CD4511的功能表如下：</p><p>　?。ㄆ撸┳x數(shù)保持電路；</p><p>　　在EOC端與DU端串入100kΩ電阻。當(dāng)開關(guān)S斷

34、開時(shí)能正常進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，顯示值被不斷地刷新；閉合S時(shí)DU＝0，A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果就長期保持下來，此時(shí)A/D 處于鎖存狀態(tài)。保持時(shí)間即開關(guān)閉合時(shí)間。</p><p><b>　　(八)量程開關(guān)</b></p><p>　　數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)要求量程為：</p><p>　　0.001～1.999V,0.01～19.99V,0.1～199.9V,0～

35、1999V選MC14433的基準(zhǔn)電壓為2V,則其量程為0.001～1.999V , 所以其他量程分別×10 ×100 ×1000檔位。</p><p>　　電路如圖用4個(gè)電阻串聯(lián)進(jìn)行分壓，使進(jìn)入MC14433電壓均小于2V</p><p>　　圖三—— 分壓電路圖</p><p>　　20(R2+R3+R4)/(R1+R2+R3+R4)

36、 =2</p><p>　　200(R3+R4)/ (R1+R2+R3+R4)=2</p><p>　　2000R4/ (R1+R2+R3+R4)=2</p><p><b>　　取R4=1KΩ</b></p><p>　　則R1=900KΩ R2=90KΩ R3=9KΩ</p><p>&l

37、t;b>　　（九）整流濾波電路</b></p><p><b>　　電路一：</b></p><p>　　圖一 半波整流濾波電路</p><p>　　此電路IC3為精密半波整流電路；IC4為平均值——有效值變換電路</p><p>　　IC3輸入電壓是經(jīng)過衰減器和電壓跟隨后得到的，此交流電壓被限制在2

38、V以下，由IC3半波整流后，變換成平均值的，再經(jīng)過IC4修正，使之成為電壓的有效值。</p><p>　　但是，該電路復(fù)雜，并且該電路只適用于小電流整流。因?yàn)?，LM324的輸出電流很小，約為幾十毫安，不能作為電源電壓的整流。所以不采用此電路。</p><p><b>　　電路二：</b></p><p>　　圖二 單相橋式整流濾波電路<

39、/p><p>　　電路為單向橋式整流電路，適用于大電壓的整流，所以采用此電路。</p><p>　　電路TR為電流變壓器，它的作用是將交流電網(wǎng)電壓V1變成整流電路要求的電壓V2=Sinwt，四支整流二極管D1~D4接成電橋的形式。</p><p>　　時(shí)，管子兩端承受的是最大電壓。</p><p>　　在整流電路時(shí),說過交流經(jīng)過整流后有紋波,所以

40、在1腳和3腳間加一濾波電路,如下圖.R1 R2和C構(gòu)成T型濾波器有兩個(gè)作用:第一是消除外界噪聲干擾,提高儀表的信噪比:第二是通過R1、R2起到限流作用,防止因輸入信號(hào)的電流過大而損壞芯片.</p><p><b>　　電路如下圖：</b></p><p>　　2、積分電阻電容的選擇：</p><p>　?、俜e分電阻電容的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件而定。

41、若時(shí)鐘頻率為66kHz，CI一般取0.1μF。RI的選取與量程有關(guān)。</p><p>　　量程為2V時(shí)，取R為470kΩ；</p><p>　　量程為200mV時(shí)，取R為27kΩ。</p><p>　　選取RI和C的計(jì)算公式如下：</p><p>　　RI=UX(MAX)*T/(CI*ΔUC )</p><p>　　式

42、中，ΔUC為積分電容上充電電壓幅度, </p><p>　　ΔUC=VDD-UX(MAX)-ΔU, ΔU=0.5V;</p><p>　　T=4000/fclk</p><p>　　例如，假定 CI=0.1μF，VDD=5V，fCLK=66kHz。當(dāng) UX(max)=2V 時(shí)，代入上式可得 RI=480kΩ，取 RI=470kΩ。MC14433 設(shè)計(jì)了自動(dòng)調(diào)零線路，

43、足以保證精確的轉(zhuǎn)換結(jié)果。</p><p>　　MC14433A／D 轉(zhuǎn)換周期約需 16000 個(gè)時(shí)鐘脈沖數(shù)，若時(shí)鐘頻率為 48kHz，則每秒可轉(zhuǎn)換3 次，若時(shí)鐘頻率為 86kHz，則每秒可轉(zhuǎn)換 4 次。</p><p><b>　?、谙蘖麟娮璧倪x擇：</b></p><p>　　根據(jù)共陰極ＬＥＤ顯像管（顯示顏色不同管壓降不同這里選用紅色V）的管

44、壓降為1.7V-2.5,LED管通10ma為宜。固限流電阻阻值為200Ω。</p><p>　　五、電路的安裝與調(diào)試； 1、 數(shù)碼顯示部分的組裝與調(diào)試；</p><p>　　(1) 將4只數(shù)碼管插入7號(hào)板，將4個(gè)數(shù)碼管同名筆劃段與顯示譯碼的相應(yīng)輸出端連在一起，其中最高位只要將b、c、g三筆劃段接入電路，按圖接好

45、連線，但暫不插所有的芯片，待用。</p><p>　　(2) 插好芯片CD4511與MC1413，并將CD4511的輸入端A、B、C、D接至撥碼開關(guān)對(duì)應(yīng)的A、B、C、D四個(gè)插口處；將MC1413的1、2、3、4腳接至邏輯開關(guān)輸出插口上。</p><p>　　(3) 將MC1413的2腳置“1”，1、3、4腳置“0”，接通電源，撥動(dòng)碼盤（按“＋”或“－”鍵）自0～9變化，檢查數(shù)碼管是否按碼盤

46、的指示值變化。</p><p>　　(4) 檢查譯碼顯示是否正常。</p><p>　　(5) 分別將MC1413的3、4、1腳單獨(dú)置“1”，重復(fù)(3)的內(nèi)容。</p><p>　　如果所有4位數(shù)碼管顯示正常，則去掉數(shù)字譯碼顯示部分的電源，備用。</p><p>　　2、 標(biāo)準(zhǔn)電壓源的連接和調(diào)整；</p><p>　　

47、插上MC1403基準(zhǔn)電源，用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表檢查輸出是否為2.5V，然后調(diào)整10KΩ電位器，使其輸出電壓為2.00V，調(diào)整結(jié)束后去掉電源線，供總裝時(shí)備用。</p><p><b>　　3、 總裝總調(diào)；</b></p><p>　　(1) 插好芯片MC14433，接電路全圖接好全部線路。</p><p>　　(2) 將輸入端接地，接通+5V，－5V

48、電源（先接好地線），此時(shí)顯示器將顯示“000”值，如果不是，應(yīng)檢測(cè)電源正負(fù)電壓。用示波器測(cè)量、觀察DS1～DS4 ，Q0～Q3 波形，判別故障所在。</p><p>　　(3) 用電阻、電位器構(gòu)成一個(gè)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(yīng)變化，然后進(jìn)入下一步精調(diào)。</p><p>　　(4) 用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表（或用數(shù)字萬用表代）測(cè)量輸入電壓，調(diào)節(jié)電位器，使VX＝1.000

49、V，這時(shí)被調(diào)電路的電壓指示值不一定顯示“1.000”，應(yīng)調(diào)整基準(zhǔn)電壓源，使指示值與標(biāo)準(zhǔn)電壓表誤差個(gè)位數(shù)在5之內(nèi)。</p><p>　　(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(zhǔn)顯示值。</p><p>　　(6) 在+1.999V～0～－1.999V量程內(nèi)再一次仔細(xì)調(diào)整（調(diào)基準(zhǔn)電源電壓）使全部量程內(nèi)的誤差均不超過個(gè)位數(shù)在5之內(nèi)。</p

50、><p>　　至此一個(gè)測(cè)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>　　4、 記錄輸入電壓為±1.999，±1.500，±1.000，±0.500，0.000時(shí)（標(biāo)準(zhǔn)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>　　5、如圖連接好量程選擇電路，用電壓表測(cè)試經(jīng)過衰減后的電

51、壓的比例關(guān)系是否為1000：100：10：1，經(jīng)過電壓跟隨器后，連接到MC14433的輸入端。撥動(dòng)量程開關(guān)到20V，輸入電壓為2~20V時(shí)，觀察輸出電壓的數(shù)值。</p><p>　　6、按圖連接好AC-DC轉(zhuǎn)換電路，設(shè)置一個(gè)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(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。 </p><p&

52、gt;<b>　　六、元器件列表</b></p><p><b>　　七、設(shè)計(jì)心得與體會(huì)</b></p><p>　　通過這次對(duì)數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，讓我了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也讓我了解了數(shù)字電壓表的原理和設(shè)計(jì)理念。通過大量查閱資料和上網(wǎng)閱讀才對(duì)此設(shè)計(jì)了解了一些，通過老師的提示和講解逐漸是思路更加清晰，從中學(xué)到了很多的東西，學(xué)習(xí)到了一些電路原理方

53、面的知識(shí)，豐富了我的知識(shí)面，對(duì)我以后的電子電路學(xué)習(xí)提供了幫助。在對(duì)原理有了了解之后，又通過在實(shí)驗(yàn)室真正動(dòng)手實(shí)踐后，明白了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，不光是理論知識(shí)，動(dòng)手能力也得跟得上。只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，對(duì)芯片MC14433的掌握感覺很難，位選信號(hào)端DS1,DS2,DS3,DS4，其功能為輸出多路調(diào)制脈沖信號(hào)。DS選通脈沖高電平，則表示對(duì)應(yīng)的數(shù)

54、位被選通，此時(shí)該數(shù)據(jù)在Q0~Q3端輸出。每個(gè)DS選通脈沖高電平寬度為18個(gè)時(shí)鐘脈沖周期。兩個(gè)相鄰選通脈沖之間間隔2個(gè)時(shí)鐘脈沖周期。DS和EOC的時(shí)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(duì)應(yīng)最高位（MSB），DS4則對(duì)應(yīng)最低位（LSB）。通過老師的提問，我覺得必須要把原理了解清楚才能更好的設(shè)計(jì)東西。</p><p>　　在這次實(shí)驗(yàn)中我們將MC1413改用三

55、極管反相器代替，在線的布局上要實(shí)用和走線簡單，否則太亂很容易出錯(cuò)，我覺得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，通過動(dòng)手實(shí)踐讓我們對(duì)各個(gè)元件印象深刻，在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　同時(shí)我認(rèn)為我們的工作是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作，團(tuán)隊(duì)需要個(gè)人，個(gè)人也離不開團(tuán)隊(duì)，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。</p><p><b>

56、　　八、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ).第四版.北京：高等教育出版社.1999年.447頁</p><p>　　2楊剛、周群.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐.第一版.北京：電子工業(yè)出版社.2004年.337頁</p><p>　　3于淑萍.電子技術(shù)實(shí)踐.第一版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004年.151頁</p><p

57、>　　4卿太全、李蕭、郭明朗.常用數(shù)字集成電路原理與應(yīng)用.第一版.北京：人民郵電出版社.2006年.278頁</p><p>　　5沙占友.新型數(shù)字電壓表原理與應(yīng)用.第一版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006年.56頁-73頁</p><p>　　6閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).第四版.北京：高等教育出版社.1983年.153頁</p><p>　　7吳慎山.電子線路設(shè)