四位半数字电压表课程设计内页

长春大学┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊I214位数字电压表[摘要]142数字电压表主要分为四部分：测量部分、显示部分、脉冲部分、供电部分。测量部分是通过4位半双积分式A/D转换器ICL7135芯片实现。ICL7135对模拟电压进行A/D转换，输出BCD码，并自动输出极性判断信号，同时ICL7135用动态扫描传送数据使数码管亮灭的时间间隔短，保证了测量结果的稳定显示。74LS47和共阳数码管是显示部分，74LS74译码器接收ICL135的BCD码译码成控制信号去点亮数码管，从而显示出所测的模拟电压值。用ICM7556配上合适的电阻电容组成多谐振荡器作为脉冲部分产生标准的137KHz频率提供ICL7135工作时针信号。外接+5V和74HC04产生的-5V是供电部分给整个电路供电。整个设计利用反相器与555结合产生-5V给ICL7135供电降低了电路的供电要求。选用ICL7135使显示变得简单而又稳定。[关键字]数字电压表A/D转换数码管译码器ICL7135长春大学┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊II142DIGITALVOLTMETER[Abstract]142digitalvoltmetermeasurementaremainlydividedintofourparts:part,thatpart,pulse,powersupply.MeasurementpartisthroughfourhalfA/DconverterICL7135chip.ICL7135tosimulateA/Dconversionvoltageoutput,andautomaticBCDoutputsignal,andICL7135polarityjudgmentwithdynamicscanningGuanLiangdigitaldatatransmissiontodestroythetimeintervalisshort,guaranteethestabilityofmeasurementresults.74LS47andYangdigitaldisplay74LS74part,isreceivingthedecoderICL135BCDdecodingintothecontrolsignaltolight,whichshowedthatthesimulationtestvoltagevalues.ICM7556withmatchingappropriateresistancecomposedmanyharmonicoscillatorascapacitancehavestandard137KHzpulsefrequencysignal.ICL7135provideworkinghourExternal+5Vand74HC04produces-forthepartis5Vcircuitpowersupply.Thewholedesignusinginverterandcombinedtoproduce555-5VcircuitICL7135powersupplydecreased.ICL7135choosetodisplaybecomesimpleandstable.[Keywords]ThedigitalvoltmeterA/DconversionDigitaltubeDecoderICL7135长春大学┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊I目录1前言...........................................................................................................................................11.1总体方案设计论证...........................................................................................................21.1.1设计要求................................................................................................................21.1.2设计目的................................................................................................................21.2数字电压表的特点及发展趋势.......................................................................................31.2.1数字电压表的特点...............................................................................................21.2.2数字仪表的发展趋势...........................................................................................42数字电压表的基本组成原理及电路设计...............................................................................52.1数字电压表基本原理及系统框图...................................................................................62.2输入滤波电路及负电源组成原理..................................................................................72.3214位A/D转换器ICL7135的功能介绍....................................................................82.4ICM7556时钟振荡器...................................................................................................82.5驱动器、译码器、数码显示器......................................................................................93调试要点及测试方法...............................................................................................................93.1调试要点及测试方法.....................................................................................................103.2故障及排除104设计心得与体会.....................................................................................................................10参考文献.......................................................................................................................................12附录：...........................................................................................................................................13长春大学┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊共13页第1页1前言随着电子科学技术、传感技术、自动控制技术和计算机的发展，电阻、电压、电流等数值的测量变得越来越常见，其中电压的测量最为常见。传统的指针式电压表应经无法满足如今高精度的要求，数字电压表的诞生很好地解决了这一问题。数字电压表(DigitalVoltmeter)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。且数字电压表精度高，抗干扰能力强，可扩展性强，集成方便,读数方便。目前由各种A/D转换器构成的数字电压表,已被广泛应用于电子及电工测量，工业自动化仪表，自动测试系统等智能化测试领域，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站新水平。综上所述，数字电压表在现在及将来都会有广大的应用。长春大学┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊共13页第2页1.1总体方案设计论证1.1.1设计要求1.设计数字电压表电路。2.测量范围，0~199.99mV,0~1.9999V,0~19.999V,0~199.99V。3.用199.99mV或1.9999V的模拟电压作为输入，校准电压表的读数。4.选做内容：自动量程切换。1.1.2设计目的1．电子技术课程设计是学习电子技术十分重要的环节之一，是对学习电子技术知识的综合性实践训练。对于巩固所学的电子技术理论知识，培养解决实际问题的能力，加强基本的技能训练具有明显的积极作用。2.掌握数字电压表的设计原理，组装、焊接与调试方法。3.熟悉集成电路ICL7135、ICM7556、74HC04、74LS47的使用方法，并掌握其工作原理。1.2数字电压表的特点及发展趋势数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。因此对数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。数字电压表简称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。1.2.1数字电压表的特点1．显示清晰直观，读数准确传统的模拟式仪表必须借助于指针和刻度盘进行读数，在读数过程中不可避免的会引入人为的测量误差。数字电压表则采用先进的数显技术，使测量结果一目了然，只要仪表不发生跳读现象，测长春大学┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊共13页第3页量结果就是唯一的。新型数字电压表还增加了标志符显示功能，包括测量项目、符号单位和特殊符号、为解决DVM不能反映被测电压的连续变化过程以及变化趋势这一难题，一种数字/模拟条图仪表业已问世。模拟图条（AnalofBargraph）有双重含义：第一，被测量为模拟量；第二，利用条状图形来模拟被测量的大小及变化趋势。这类仪表将数字显示与高分辨率模拟条图显示集于一身，兼有DVM与模拟电压表之优点。智能数字电压表均带微处理器和标准接口，可配合计算机和打印机进行数据处理或自动打印，构成完整的测试系统。2．显示位数显