数字电压表电路图
DIY数字显示直流电压表
DIY数字显示直流电压表最近想做一个电源，因为经常DIY，没有一个电源不像样子，虽然是业余的，但是电压有时也会有不同的电压值，如做成固定的电压应用起来就不方便，如做成可调的，电源值就不能直观的展示出来，每调一次就用万用表量一起也不方便。
如果有一个电压表装在电源上就方便多了，指针式的表头读起数来总是有点别扭，所以就想找一个数字式的电压表头。
因此在这样的背景下自己通过DIY 制作了一个4位数字显示的电压表头。
做数字式电压表用什么IC好呢？选来选去最后决定用ICL7017吧！定好芯片就开要画个完整的电路图。
既然要做就做好点，不想用洞洞板来接线路板，电线飞来飞去的有点头痛的感觉，所以还要画一块PCB板。
电路图及PCB板的设计如下图示：有了图就要准备物料了，不想一个一个的写出来，给个物料清单吧如下组件编号组件数值组件规格用量号C1 0.1uF 瓷片电容±20% 50V 1C2 100P 瓷片电容±5% 50V 1C3 0.1uF 金属膜电容±5% 63V 1C4 0.1uF 独石电容±5% 63V 1C6 0.22uF 金属膜电容±5% 63V 1C5 0.47uF 金属膜电容±5% 63V 1C7,C8 10uF/25V 电解电容+80-20% 2R1 150Ω金属膜电阻±1% 1/4W 1R8 1K 金属膜电阻±1% 1/4W 1R9 1M 1/2W 金属膜电阻±1% 1/2W 1R7 1M 金属膜电阻±1% 1/4W 1R3 2.95K 金属膜电阻±1% 1/4W 1R2,R5 10K 金属膜电阻±1% 1/4W 2R4 20K 金属膜电阻±1% 1/4W 1R6 154K 金属膜电阻±1% 1/4W 1R10 470K 金属膜电阻±1% 1/4W 1VR2 5K 精密微调电阻922C0 W 502 1D2,D3 4148 ST 1N4148 DO-35 2J1,J2 DC5V 鱼骨针2pin 2D1 DIODE 1N4004 DO-41 1DS1~4 HS-5161BS2 共阳8段数码管 4U1 ICL7107 IC ICL7107CPLZ DIP-40 1U2 TC4069 IC TC4069UBP DIP-14 1U3 TL431 IC TL431A TO-92 1IC插座14 pin 2.54mm 1IC插座40 pin 2.54mm 1PCB光板36x68x1.6mm 双面FR-4 1塑料外壳尺寸要与PCB板配合，网上购的 1镙丝 4锡线适量工具就是电子爱好者的常用工具了由于手头上没有150Ω的电阻就用100Ω串了个51Ω。
数字电压表课程设计实验报告
自动化与电气工程学院电子技术课程设计报告题目数字电压表的制作专业班级学号学生姓名指导教师二○一三年七月一、课程设计的目的与意义1.课程设计的主要目的，是通过电子技术综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法。
2.同时了解双积分式A/D转换器ICL7107的性能及其引脚功能，熟悉集成电路ICL7107构成直流数字电压表的使用方法，并掌握其在电路中的工作原理。
3.通过设计也有助于复习和巩固以往的模电、数电内容，达到灵活应用的目的。
在完成设计后还要将设计的电路进行安、调试以加强学生的动手能力。
在此过过程中培养从事设计工作的整体观念。
4.利用双积分式A/D转换器ICL7107设计一数字电压表，量程为-1.99—+1.99，通过七段数码管显示。
二、电路原理图数字电压表原理图三、课程设计的元器件1.课程设计所使用的元器件清单：2.主要元器件介绍（1）芯片ICL7107：ICL7107的工作原理双积分型A/D转换器ICL7107是一种间接A/D转换器。
它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔，然后利用脉冲时间间隔，进而得出相应的数字性输出。
它的原理性框图如图所示，它包括积分器、比较器、计数器，控制逻辑和时钟信号源。
积分器是A/D转换器的心脏，在一个测量周期内，积分器先后对输入信号电压和基准电压进行两次积分。
比较器将积分器的输出信号与零电平进行比较，比较的结果作为数字电路的控制信一号。
时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。
它是由内部的两个反向器以及外部的RC组成的。
其振荡周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。
ICL7106A/D转换器原理图计数器对反向积分过程的时钟脉冲进行计数。
控制逻辑包括分频器、译码器、相位驱动器、控制器和锁存器。
分频器用来对时钟脉冲逐渐分频，得到所需的计数脉冲fc和共阳极LED数码管公共电极所需的方波信号fc。
数字电压表电路图（docX页）
数字电压表电路图2008年01月11日 23:38 本站原创作者：本站用户评论（0）关键字：数字电压表电路图ICL7107 安装电压表头时的一些要点：按照测量＝±199.9mV 来说明。
1.辨认引脚：芯片的第一脚，是正放芯片，面对型号字符，然后，在芯片的左下方为第一脚。
也可以把芯片的缺口朝左放置，左下角也就是第一脚了。
许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。
知道了第一脚之后，按照反时针方向去走，依次是第 2 至第 40 引脚。
（1 脚与 40 脚遥遥相对）。
2.牢记关键点的电压：芯片第一脚是供电，正确电压是 DC5V 。
第 36 脚是基准电压，正确数值是 100mV，第 26 引脚是负电源引脚，正确电压数值是负的，在－3V 至－5V 都认为正常，但是不能是正电压，也不能是零电压。
芯片第 31 引脚是信号输入引脚，可以输入±199.9mV 的电压。
在一开始，可以把它接地，造成“0”信号输入，以方便测试。
3.注意芯片 27,28,29 引脚的元件数值，它们是 0.22uF,47K,0.47uF 阻容网络，这三个元件属于芯片工作的积分网络，不能使用磁片电容。
芯片的 33 和 34 脚接的 104 电容也不能使用磁片电容。
4.注意接地引脚：芯片的电源地是 21 脚，模拟地是 32 脚，信号地是 30 脚，基准地是 35 脚，通常使用情况下，这 4 个引脚都接地，在一些有特殊要求的应用中（例如测量电阻或者比例测量），30 脚或 35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。
－－本文不讨论特殊要求应用。
5.负电压产生电路：负电压电源可以从电路外部直接使用 7905 等芯片来提供，但是这要求供电需要正负电源，通常采用简单方法，利用一个 +5V 供电就可以解决问题。
比较常用的方法是利用 ICL7660 或者 NE555 等电路来得到，这样需要增加硬件成本。
我们常用一只 NPN 三极管，两只电阻，一个电感来进行信号放大，把芯片 38 脚的振荡信号串接一个 20K －56K 的电阻连接到三极管“B”极，在三极管“C”极串接一个电阻（为了保护）和一个电感（提高交流放大倍数），在正常工作时，三极管的“C”极电压为 2.4V － 2.8V 为最好。
基于51单片机的数字电压表仿真设计(有参考文献)
基于51单片机的数字电压表仿真设计一、引言随着电子科学技术的发展,电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段,对测量的精度和功能的要求也越来越高,而电压的测量甚为突出,因为电压的测量最为普遍。
数字电压表是采用数字化测量技术设计的电压表。
数字电压表与模拟电压表相比,具有读数直观、准确、显示范围宽、分辨力高、输入阻抗大、集成度高、功耗小、抗干扰能力强,可扩展能力强等特点,因此在电压测量、电压校准中有着广泛的应用。
而单片机也越来越广泛的应用与家用电器领域、办公自动化领域、商业营销领域、工业自动化领域、智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路、汽车电子与航空航天电子系统。
单片机是现代计算机技术、电子技术的新兴领域。
本文采用ADC0808对输入模拟信号进行转换,控制核心C51单片机对转换的结果进行运算和处理,最后驱动输出装置显示数字电压信号,通过Proteus仿真软件实现接口电路设计,并进行实时仿真。
Proteus软件是一种电路分析和实物模拟仿真软件。
它运行于Windows 操作系统上,可以进行仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,是集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能强大,具有系统资源丰富、硬件投入少、形象直观等优点,近年来受到广大用户的青睐。
二、数字电压表概述1、数字电压表的发展与应用电压表指固定安装在电力、电信、电子设备面板上使用的仪表，用来测量交、直流电路中的电压。
传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，并且传统的电压表在测量电压时需要手动切换量程，不仅不方便，而且要求不能超过该量程。
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领域，并且由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。
2、本次设计数字电压表的组成部分本设计是由单片机AT89C51作为整个系统控制的核心，整个系统由衰减输入电路、量程自动转换电路、交直流转换电路、模数转换及控制电路以及接口电路五大部分构成。
数字电压表设计说明书样本
引言.................................................. 错误!未定义书签。
1 系统总体设计及方案.................................. 错误!未定义书签。
1.1设计题目、内容、规定 ............................ 错误!未定义书签。
1.2概述 ............................................ 错误!未定义书签。
1.3系统原理及基本框图 .............................. 错误!未定义书签。
1.4方案阐明 ........................................ 错误!未定义书签。
1.5方案论证 ........................................ 错误!未定义书签。
1.5.1 显示某些 .................................... 错误!未定义书签。
1.5.2 A/D转换某些................................. 错误!未定义书签。
2 电路设计............................................ 错误!未定义书签。
2.1输入电路 ........................................ 错误!未定义书签。
2.2A/D转换电路..................................... 错误!未定义书签。
2.3双积A/D转换器工作原理.......................... 错误!未定义书签。
2.4A/DC0808转换流程图.............................. 错误!未定义书签。
2.5液晶显示某些..................................... 错误!未定义书签。
可自动切换量程的数字电压表
. I可自动切换量程的数字电压表一、实验任务制作可调量程的电压表，通过继电器调节电压表的量程，使电压在0V~200mV，200mV~2V之间转换。
二、各个芯片的资料1、ADC0832ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。
该芯片具有体积小，兼容性，性价比高的优点。
ADC0832 具有以下参数：8位分辨率；双通道A/D转换；输入输出电平与TTL/CMOS相兼容；5V电源供电时输入电压在0~5V之间；工作频率为250KHZ，转换时间为32μS；一般功耗仅为15mW；8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种封装；商用级芯片温宽为0°C to +70°C，工业级芯片温宽为−40°C to +85°C；芯片接口说明：CS_ 片选使能，低电平芯片使能。
CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。
CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。
GND 芯片参考0 电位（地）。
DI 数据信号输入，选择通道控制。
DO 数据信号输出，转换数据输出。
CLK 芯片时钟输入。
Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）。
单片机对ADC0832 的控制原理：正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。
但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。
当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。
当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。
此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。
在第1 个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。
在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2 位数据用于选择通道功能，当此2 位数据为“1”、“0”时，只对CH0 进行单通道转换。
第七章电子电压表
U 02
U 01
1 R INTCINT
T2 0
U REFdt
T1 RINT CINT
U xcp
T2 RINT CINT
U REF
0
可求得放电时间与被测电压U xcp成正比,即
T2
T1 U REF
U xcp
在 T2时间间隔， 比较器将输出一个时间间隔为T2的脉冲，
利用T2控制计数脉冲， 即完成A / D转换。
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第五节 数字电压表实例
一、CL系列数字式交流电压表基本构造
整个电路是由输入通道、时钟电路、A/D转换、驱动 显示四大部分构成
CL系列数字式交流电压表电路图
二、CL系列数字式交流电压表旳输入通道 。
R1、R2、R3、R5、C1构成取样电路， 被测电压转换为小电压，送IC1检波并 放大，
满足该条件，其指示仪表旳
指针偏转角将与被测电压峰值成
正比。
S I I cp
S UM R
2.闭路式峰值检波
闭路式检波电路假如满足下 列条件：
RC≥ RiC RC≥ T 则其指示仪表指针旳偏转角 将与被测电压交流峰值成正比。
交流分量正向峰值
SI
R
或
交流分量负向峰值
SI
R
闭路式峰值检波电路
3.峰-峰值检波
4.外差式
这种方式先经过混频，将被测频率转换为固定旳中 频，经中频放大后再经过检波转换为直流。既能处理 放大在前频率范围受到限制旳缺陷，又能处理检波在 前仪表旳敏捷度不足旳问题。多用于高频和超高频旳 测量。
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三、数字电压表旳构造类型
1 电压-时间变换型
又称斜波型，它将不同被测电压值转换为不同旳时间间隔，用这 个时间间隔旳起止点，控制进入计数器旳脉冲个数，使显示屏能 显示出不同数值。
多路数字电压表的设计
8.3 多路数字电压表的设计数字电压表是电子测量中经常用到的电子器件，传统的指针式电压表功能单一、精度低、不能满足数字时代的要求。
而采用单片机的数字电压表精度高、抗干扰能力强、可扩展性强、使用方便，在日常生活中广泛应用。
8.3.1 多路数字电压表的功能要求多路数字电压表的功能要求如下：(1) 输入电压为8路。
(2) 电压值的范畴为0～5V。
(3) 测量的最小分辨率为0.019V，测量误差为 0.02V。
(4) 能通过显示器显示通道和通道电压，有效位数为小数点后两位8.3.2 多路数字电压表的总体设计多路数字电压表的总体结构如图8.9所示，处理过程如下：先用A/D转换器对各路电压值进行采样，得到相应的数字量，再按数字量与模拟量成正比关系运算得到对应的模拟电压值，然后把模拟值通过显示器显示出来，另外可以通过按键选择通道。
图8.9 多路数字电压表的总体结构图根据系统的功能要求，控制系统采用AT89C52单片机，A/D转换器采用ADC0808(0809)。
ADC0808(0809)是8位的A/D转换器。
当输入电压为5.00V时，输出的数据值为255(0FFH)，因此最大分辨率为0.0196V(5/255)。
ADC0808(0809)具有8路模拟量输入端口，通过3位地址输入端能从8路中选择一路进行转换。
如每隔一段时间依次轮流改变3位地址输入端的地址，就能依次对8路输入电压进行测量。
显示器采用LCD显示器，显示效果好。
按键可只设定一个，用于选择显示的当前通道。
8.3.3 多路数字电压表硬件电路多路数字电压表具体硬件电路如图8.10所示。
D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0E R W R S V S S V D D V E E图8.10 多路数字电压表的电路原理图其中，ADC0808(0809) 的数据线D0～D7与AT89C52的P2口相连，地址输入端ADDA 、ADDB 、ADDC 与AT89C52的P3口的低3位P3.0、P3.1、P3.2相连，地址锁存控制端ALE 和启动信号START 连接在一起与P3.7相连，数据输出允许控制端OE 与P3.6相连，转换结束信号EOC 与P1.3相连。
8.11 《MC14433数字电压表电路分析与制作》课件、8.12 《三角波发生器电路分析与制作》课件
任务9.1 MC14433数字电压表电路分析与制作
9.1.3 A/D转换器主要技术指标 1 .转换精度 在单片集成的A/D转换器中转换精度也采用分辨率和转换误差来描述。 （1）分辨率 A/D转换器的分辨率用输出二进制数或十进制数的位数来表示。它表 示A/D转换器对输入信号的分辨能力。 (2)转换误差 转换误差一般是以输出误差的最大值形式给出，它表示A/D转换器实 际输出的数字量和理论上应有的输出数字量之间的差别。通常以最低有效 位的倍数给出，如若转换误差为<±LSB/2，则说明实际输出的数字量和 理论上应得的输出数字量之间的最小误差小于最低有效位的半个字。 2 .转换时间 转换时间是指A/D转换器从接到转换启动信号开始，到输出端获得稳 定的数字信号所经过的时间。
任务9.2 三角波发生器电路分析与制作
9.2.3 D/A转换器主要技术指标
1 .分辨率 分辨率通常用于表征D/A转换器对输入微小量变化的敏感程 度。 2 .转换精度 D/A转换器的转换精度是指输出模拟电压的实际值与理想值 之差，即最大静态转换误差。 3 .转换速度 从输入的数字量发生突变开始，到输出电压进入与稳定值相 差±0.5LSB范围内所需要的时间，称为建立时间tset。 4 .温度系数 在输入不变的情况下，输出模拟电压随温度变化产生的变化 量。
任务9.1 MC14433数字电压表电路分析与制作
ADC0809 是8 位逐次逼近型 A/D 转换器。它由一个 8 路模拟 开关、一个地址锁存译码器、一个A/D转换器和一个三态输出 锁存器组成，如图9-3所示。 图9-4为ADC0809的引脚图。ADC0809芯片有28条引脚，采 用双列直插式封装，各引脚功能如下。
任务9.1 MC14433数字电压表电路分析与制作
单片机课程设计 数字电压表
一目的和意义 (2)二任务和要求 (2)1、设计任务 (2)2、设计要求 (2)三设计思路 (2)四、系统结构框图与工作原理 (2)1、系统结构框图 (2)2、工作原理 (3)五、硬件介绍 (3)1、单片机系统 (3)2、ADC0808主要特性 (5)ADC0808的外部引脚特征： (5)3、ADC0808的内部结构及工作流程 (7)六、复位电路和时钟电路 (8)1、复位电路设计 (8)2、时钟电路设计 (8)七LED显示系统设计 (9)1、 LED基本结构 (9)2、LED显示器的选择 (9)3、 LED译码方式 (9)4、LED显示器与单片机接口间的设计 (10)八、A/D转换电路和测量电路的设计 (11)九、程序设计 (12)1、程序设计总方案 (12)2、系统子程序设计 (12)十、使用说明与调试结果 (14)十一、总结 (15)参考文献 (16)附一系统原理图 (17)附二程序清单 (18)一目的和意义《单片机原理与接口技术》课程设计是在完成《单片机原理及其接口技术》的理论教学之后安排的一个实践教学环节。
《单片机原理与接口技术》课程设计是学习单片机理论的重要实践环节。
在单片机课程基础上，通过本课程设计的学习使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解；使学生了解和掌握单片机应用系统软件的软硬件设计工程、方法及实现，强化单片机应用电路的设计与分析能力。
提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风，培养学生综合运用理论知识解决问题的能力。
二任务和要求1、设计任务基于MCS-51系列单片机AT89C51，设计一个能测量0~5V直流电压的数字电压表2、设计要求(1）选用A/D转换器ADC0808，测定0——+5V范围内的直流电压值。
（2）采集的数据送四位数码管实时显示。
（3）实现多路电压循环测量和循环显示。
三设计思路1、根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。
2、A/D转换采用ADC0808实现，与单片机的接口为P0口和P2口。
最新三位半数字电压表
三位半数字电压表四、设计原理及电路图（1）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900K Ω，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Output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A/D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A/D 转换器作参考电压。
译码器(MC4511)：将二—十进制(BCD)码转换成七段信号。
基于单片机的数字电压表.
1 前言 (1)2 总体方案设计 (2)2.1 方案论证 (2)2.2 方案比较及选择 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 AD转换电路 (4)3.2 复位电路 (4)3.3 时钟电路 (5)3.4 显示电路 (6)3.5 特殊器件介绍 (6)3.5.1 主控芯片AT89S51 (6)3.5.2 ADC0808 (7)3.5.3 LED (9)4 软件部分设计 (11)4.1 A/D转换子程序 (11)4.2 显示子程序 (12)5 电路仿真 (13)5.1 软件调试 (13)5.2 显示结果及误差分析 (13)6 系统功能 (17)小结 (18)参考文献 (19)附录1 基于单片机的数字电压表原理图 (20)附录2 基于单片机的数字电压表程序清单 (21)1 前言在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。
而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。
数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而得到广泛应用。
传统的指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要。
采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC实时通信。
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。
目前，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。
最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路（IC）和微处理器技术的发展，数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步，从而促使了数字电压表的快速发展，并不断出现新的类型。
数字电压表
目录引言 (1)1 设计目的和要求 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 设计内容及要求 (3)2 数字电压表的基本原理 (3)2.1 数字电压表组成电路 (3)2.2 系统功能 (4)3 元器件的介绍 (5)3.1132A/D转换器MC14433的介绍 (5)3.2MC14433引脚功能说明 (8)3.3 七段锁存—译码—驱动器CD4511的介绍 (10)3.4 七路达林顿驱动器阵列MC1413的介绍 (12)3.5 高精度低漂移能隙基准电源MC1403的介绍 (12)4 课程设计调试的要点 (12)4.1 电路调试 (12)4.2 功能调试 (13)5 课程设计器材和供参考选择的元器件 (13)6 课程设计报告结论 (14)6.1 按设计内容要求整理实验数据及调试中的波形 (14)6.2 画出设计内容中的电路图、接线图 (15)6.3 总结设计数字电压表的体会 (15)参考文献 (16)引言传统的模拟式（即指针式）电压表已有100多年的发展史，虽然不断改进与完善，仍无法满足现代电子测量的需要，数字电压表自1952年问世以来，显示强大的生命力，现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪表。
数字电压表简称DVM（Digital Voltmeter），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。
智能化数字电压表则是最大规模集成电路（LSI）、数显技术、计算机技术、自动测试技术（ATE）的结晶。
一台典型的直流数字电压表主要由输入电路、A/D转换器、控制逻辑电路、计数器（或寄存器）、显示器，以及电源电路等级部分组成，如下图1-1所示：图1-1 直流数字电压表的基本方框图其中A/D转换器是数字电压表的核心，xu表示其输入。
它的数字输出可由打印机记录，也可以送入计算机进行数据处理。
数字电压表与指针式电压表相比具有以下特点：（1）显示清晰、直观、读数准确传统的模拟式电压表必须借助指针和刻度盘进行读数。
数字电压表工作原理
数字电压表工作原理
数字电压表是一种用于测量电压的电子仪器。
它的工作原理基于模拟到数字转换技术，将输入的连续变化的电压信号转换为数字信号，通过数字显示器显示出来。
数字电压表的主要组成部分包括输入部分、模数转换器（ADC）、显示部分和控制部分。
首先，输入部分将待测电压信号输入到模数转换器中。
在输入部分，可能还包括电压分压器等电路，用于将输入电压的幅值范围限定在模数转换器可处理的范围内。
然后，模数转换器将模拟电压信号转换为数字信号。
模数转换器一般采用逐次逼近型（SAR）或者积分型（ΔΣ）转换器。
逐次逼近型转换器通过逐步逼近输入电压的幅值，得到与之对应的数字码。
积分型转换器则通过积分输入电压，得到数字码。
接着，数字信号经过处理后，传输到显示器中。
在数字电压表中，显示器通常采用数码管、液晶显示模块或者LED等显示
技术。
数字信号经过解码后，根据每个数字的编码显示相应的数字。
最后，控制部分用于控制整个测量过程和显示操作。
控制部分包括按键、微处理器等。
按键用于设置、控制测量功能和显示方式。
微处理器则进行信号处理、数据计算和显示控制等操作。
综上所述，数字电压表的工作原理是通过模拟到数字转换技术，
将输入的连续变化的电压信号转换为数字信号，并通过数字显示器显示出来。
这种工作原理保证了数字电压表的测量精度和可靠性。
数字电压表
CD4017 提供了16 引 线多层陶瓷双列直插 (D)、熔封陶瓷双列直 插(J)、塑料双列直插 (P)和陶瓷片状载体 (C)4 种封装形式。
引出端功能符号：
CO：进位脉冲输出 CP：时钟输入端 CR：清除端 INH：禁止端 Q0-Q9 计数脉冲输出端 VDD：正电源 VSS：地
推荐工作条件
电源电压范围：3V-15V 输入电压范围：0V-VDD 工作温度范围 M 类：55℃-125℃ E 类：40℃-85℃
74LS244真值表 L表示低电平 H表示高电平 X表示不定状态 Z表示高阻态
技术参数：
最小 VCC 4.25V 高电平输出电流 -低电平输出电流 -工作温度 0℃ -
典型 5V ---
最大 5.25V - 15mA 24mA 70℃
4位数码管：
四位数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发 光二极管。能显示4个数码管叫四位数码管。数码管按段数分 为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一 个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按发光二极管单 元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管 是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM) 的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V， 当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。 当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码 管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极 (COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到 地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相 应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就 不亮。
（２） 、ADC0809 应用说明
（1）． ADC0809
数字电压表
实验四 数字电压表一、实验目的1．了解A/D 转换器的基本工作原理；2．熟悉CC14433A/D 转换器各引出端功能；3．利用CC14433A/D 转换器组装成一个量程为2V 的简易三位半直流数字电压表。
二、实验说明1．直流数字电压表是采用数字化方法测量直流电压的仪表。
如果被测量不是直流电压而是交流电压或者非电量，如温度、压力、重量、频率等。
则可通过交直流变换、频压变换或各种传感器将其转换成直流电压后再进行测量。
如数字压力表、数字电子秤、数字频率计等数字仪表，都可用数字电压表与相应的传感器构成。
本实验介绍CMOS 大规模集成电路213位A/D 转换器CC14433的工作原理及用其构成直流电压表的方法。
2．用CC14433集成A/D 转换器组成的213位数字电压表电路如图3.4.1所示。
图中各部分的功能如下： 图3.4.1 简易213位数字电压表电路图213位A/D 位转换器CC14433：将输入的模拟信号转换成数字信号。
基准电源CC1403：提供精密电压，供A/D 转换器作参考电压。
译码/驱动器CC4511：将二–十进制（BCD ）码转换成七段信号，并驱动显示器的a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 七个发光段，推动数码管（LED ）进行显示。
显示器：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。
213位是指十进制数0000~1999，所谓三位是指个位、十位、百位，其数字范围为0~9。
而所谓半位是指千位，它不能从0变化到9，而只能由0变到1，即为二值状态，所以称为半位。
（1）CC14433电路是一个低功耗的213位双积分式A/D 转换器。
它的内部逻辑电路组成框图如图3.4.2（a ）所示，其引脚图如图3.4.2（b ）所示，时钟频率f cp 与CP 0端所接电阻R c 有关，当R c =470K Ω时，f cp ≈66KHz 。
DS 1 DS 2 DS 3 DS 4DS 1DS 2DS 3DS 4U I（a ）内部逻辑电路 （b ）引脚排列图3.4.2 CC14433的内部逻辑电路A/D 转换器CC14433将模拟部分和数字部分的电路集成在同一芯片内。
基于51单片机的数字电压表
课程设计题目数字电压表学生姓名张玉龙学号20081341056学院信息与控制学院专业测控技术与仪器指导教师葛化敏二Ｏ一一年六月三十日基于51单片机的数字电压表一、设计内容：先在proteus 上进行软件仿真设计，在仿真实现的基础上，要求完成部分硬件模块的制作和系统联调，实验内容为设计一个数字电压表，实现从模拟信号输入到数字信号输出的基本功能。
二、设计要求：采用51系列单片机和ADC 设计一个数字电压表电路，通过调节滑动变阻器改变电压，在LCD 液晶屏上显示其相应的电压值，要求电压精确到小数点后第四位，显示格式为，LCD 第一行前一段为“20081341056”（班级同学张玉龙的学号），后一段则为“V ：”(电压单位)；第二行的前一段为“Class 2”(班级2班)，后一段则显示电压值，单位为“V ”。
三、设计原理：通过在Keil 软件对单片机AT89C52进行编程，硬件电路中单片机与ADC0804及LCD 显示屏连接。
P0与ADC0804相连接，P1与LCD 连接。
通过start()子程序启动ADC0804，通过init （）子程序初始化LCD 。
模拟信号通过ADC0804的VIN+引脚输入到ADC0804中转换为数字信号，P0获得此数字量后，经过处理得到每位的数据后，通过P1口写数据到LCD上图为基本的原理图 四、实验电路图及仿真结果：51系列 单片机电压输入五、程序代码：#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit lcdrs=P3^0;sbit lcden=P3^1;sbit wrad=P3^6;sbit rdad=P3^7;uint temp,a1,a2,a3,a4,a5,num;uchar code table[]="0123456789.";//显示数字uchar code table1[]="20081341056 V:"; uchar code table2[]="Class 2";void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=100;y>0;y--);}void start()//启动AD{wrad=1;wrad=0;wrad=1;}void write_command(uchar com)//写命令{lcdrs=0;P1=com;delay(2);lcden=1;delay(2);lcden=0;}void write_data(uchar date)//写数据{lcdrs=1;P1=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;}void init()//lcd初始化{lcden=0;write_command(0x38);//设置16x2显示write_command(0x0c);//设置光标write_command(0x06);//写字符指针加1,光标加1write_command(0x01);//清屏}void main(){init();//LCD初始化write_command(0x80);//LCD写地址for(num=0;num<15;num++){write_data(table1[num]);delay(5);}while(1){start();//启动ADdelay(50);rdad=0; //rd低脉冲读数据delay(50);temp=P0;a1=(temp*50000/255)/10000;//区分位数，最高位 255*50000/255/10000＝5.0000V a2=(temp*50000/255)%10000/1000;a3=(temp*50000/255)%1000/100;a4=(temp*50000/255)%100/10;a5=(temp*50000/255)%10;write_command(0x80+0x40);for(num=0;num<7;num++){write_data(table2[num]);delay(5);}write_command(0x80+0x49);//LCD写地址write_data(table[a1]);delay(1);write_data(table[10]);delay(1);write_data(table[a2]);delay(1);write_data(table[a3]);delay(1);write_data(table[a4]);delay(1);write_data(table[a5]);delay(1);write_data('V');delay(1);}}六、心得体会：课程设计中不得不遇到一些问题，但只要自己有恒心有毅力，终究会克服一切困难；在设计中我们要学会运用keil软件及protues软件对我们设计的电路不断地进行仿真、调试和修正，遇到程序问题时我们应该学会一段一段地去排查，最终解决所有问题；另外，还应熟练掌握每个芯片及器件如51单片机及ADC0804和LM016L每个引脚的作用和接法及各种状态的判断。
数字式交流电压表
第一章技术指标1.系统功能要求交流数字电压表的功能是测量正弦电压的有效值，然后以数码管显示测量结果。
2.系统结构要求交流数字电压表的系统结构方框图如下图所示：3.电气指标●被测信号频率范围：10Hz~10KHz●被测信号波形：正弦波●显示数字含义：有效值●档位：分三档：① 1.0V~9.9V；②0.10V~0.99V;③0.010V~0.099V 。
●显示方式：两位数码显示4.扩展指标可自动换挡5.设计条件●电源条件：直流稳压电源提供±5V。
●可供选择的器件：TL084 运算放大器2片74139 二四线译码器1片（模拟开关实现档位指示，故实际电路未采用74139）CC4052四选一模拟开关1片74161四位二进制计数器1片4511显示译码器 2 片2AP9检波二极管2只发光二极管3只28C64存储器1片ADC0804A/D转换器1片半导体数码管C392 2片电容电阻自选第二章整体方案设计1.算法设计数字电压表（Digital V oltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流或交流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
它利用A/D转换原理，将被测模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。
2.整体方案实验时的输入为交流电压，为测量其有效值，应先将输入信号进行整流，得到一个稳定的直流电压后，再将其进行模数转换，最终通过数字形式显示出来。
而交流是指输入的信号是正弦波，电压表需要显示的是正弦信号的有效值。
电路中需有交直流转换。
由测量电压范围可知，显示输入电压的有效值在0.01V至9.9V范围，分成三档。
意味着输入正弦信号的峰峰值为0.028V至28V。
因此，输入需有量程转换及衰减电路。
将该电路分成数电和模电两部分来设计，模电部分完成交流直流转换工作，数电部分负责实现模数转换和具体结果的显示，两部分电路分别实现后再拼接完成。
2.交流数字电压表组成框图被测信号V i经输入电路衰减后，经量程放大器放大，经过整流电路，被积分电路转化成直流信号，再由可变增益放大器调节，以适合A/D转换器输入电压的要求，然后用存储器实现二进制码到BCD码的转换进去显示译码器最后由数码管显示出来。
数字电路3位半直流数字电压表
一、课题名称：3½直流数字电压表二、内容摘要：数字电压表是常用的测量仪表之一，与同级别的指针式电压表相比较，使用方便，测量更准确，因此广泛使用。
它由模拟电路和数字电路两部分组成，模拟部分包括转换式输入放大器、基准电压源和A/D转换电路。
数字部分包括计数器、译码驱动显示及逻辑控制。
3½直流数字电压表具有以下7大特点：（1）显示清晰直观，读数准确（2）显示位数本设计中显示的位数为3位（3）高准确度（4）分辨率高（5）测量速率快（6）输入阻抗高（7）集成度高微功耗新型数字电压表采用CMOS 集成电路，整机功耗很低。
三、设计内容及设计要求：1. 了解双积分式A / D转换器的工作原理2. 熟悉位A / D转换器MC14433的性能及其引脚功能3. 掌握用MC14433构成直流数字电压表的方法4. 设计一个具有三位的十进制数字显示电压表四、试验器件清单：1.MC1403基准电源（1个）2.MC14433A/D转换器（1个）3.CD4511译码驱动（1个）4.LED共阴极数码管（4个）5.MC1413（ULN2003）（1个）6.电阻：10K（3个）1K（2个）47K（2个）3K（1个）470K（2个）100Ω（10个）10K的滑动变阻器（2个）7.电容：0.01µF（1个）0.1µF（3个）8.排针若干 9.覆铜板（2个） 10.导线若干 11.电池盒（2个）五、设计的系统方案：根据数字电路课程设计要求，在指定时间内系统的完成电路的设计、组装以及调试。
一、选题，根据数字电路技术基础课本大纲的要求，在网上搜集课题，筛选出能够体现和运用数字电路基本知识点的选题，确定设计方向。
二、根据选题进行思考，找出选题涉及的知识点，根据工作原理和相关专业知识，做到理解透彻，理清设计思路。
三、系统的对选题进行有层次的设计，画出初始电路图，再进一步的改进。
四、根据电路图连线、调试，使电路完成预期的设计要求和功能，并使电路达到最好的运行状态。