3位半数字直流电压表的设计制作
三位半数字电压表设计方案
摘要：当今社会是信息科技的时代，科技技术发展日新月异，科学发展的程度是各国竞争的核心力量，尤其是电子信息技术显得更加重要。
在信息处理技术，模数混合系统中，对模拟信号的采样一般是使用专计电路比较复杂，用到集成芯片比较多，给设计带来不便。
为克服这些缺点，这次设计中采用了高级集成芯片ICL7107作为对模拟信号的采样，使设计更简单，可靠性得到提高。
本题目介绍的是三位半数字电压表的设计，本次设计主要包括了对电压表的基本构成，双积分型A/D转换器的工作原理以及通用数字电压表的设计方法与调试技术的学习研究，采用集成芯片TL7107作为数字电压表的A/D转化及锁存和译码模块，使得电路具有设计简单、集成度及可靠性高的特点。
TL7107采用大电流反向输出，静态驱动共阴极LED数码管，由±5V双电源供电，显示亮度高但耗电较大，适合制作小型的三位半数字电压表。
该系统设计能够实现0～199mV 、0～1.99V、0～19.99V、0～199.9V、0～1999.9V，共五个量程电压值的测量。
做成电路板，进行测试，可得到测试结果.一、绪论在数字和显示技术中，为了实现数字显示，需要把连续变化的模拟量变化成数字量，这宗变化就是A/D转化。
为了使模拟量变化成数字量，必须经过取样、量化过程。
量化单位越小，整量化的误差就越小，数字量就越接近连续量本真的值。
数字式仪表是能把连续的被测量自动地变成断续的、用数字编码方式的、并以十进制数字自动显示测量结果的一种测量仪表。
它把电子技术、计算技术、自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起。
成为仪器、仪表领域中独立而完整的一个分支。
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。
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，测量结果就是唯一的。
数字电压表具备了很多传统模拟仪表所不能相比拟的优势特点。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim
【设计背景及意义】
随着科技的不断发展，数字电压表在各个领域的应用越来越广泛。
三位半数字电压表作为一种常见的测量仪器，具有高精度、高稳定性、易于操作等优点。
本文将介绍如何使用Multisim软件设计一款三位半数字直流电压表，以满足实际应用需求。
【设计原理】
三位半数字直流电压表的设计主要依据以下原理：
1.采用分压式电路实现电压测量；
2.利用模数转换器将模拟信号转换为数字信号；
3.通过数字显示电路将数字信号转换为直观的电压值。
【设计步骤】
1.打开Multisim软件，新建一个项目；
2.添加所需元器件，包括电阻、电容、二极管、晶体管、运算放大器等；
3.连接电路，构建分压式电压测量电路、模数转换电路和数字显示电路；
4.设置元器件参数，如电阻值、电容值等；
5.添加电源和信号源，设置电压值；
6.配置仿真参数，进行仿真实验；
7.分析仿真结果，优化电路设计。
【仿真结果及分析】
经过多次仿真实验，得到以下结果：
1.电压测量范围：0~100V；
2.电压测量精度：0.5%；
3.数字显示：三位半液晶显示屏；
4.响应速度：≤1秒。
通过分析仿真结果，可以看出设计的三位半数字直流电压表具备较高的精度和响应速度，能够满足大部分实际应用场景的需求。
【总结与展望】
本文通过Multisim软件设计了一款三位半数字直流电压表，详细介绍了设计原理、步骤及仿真结果。
在今后的工作中，可以进一步优化电路设计，提高电压表的性能，如降低功耗、扩大测量范围等。
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。
数字直流电压表的设计制作
示方 法等 。从而培养学生工 程设 计能力 、自主学习能力 以及
ＣＤ４０５２
解 决 实 际 问题 的能 力 。
１ 数 字直流 电压表 的设计指标
数 字 电 压 表 的 设 计 采 用 ＭＣ１４４３３作 为 Ａ，Ｄ转 换 器 ，直
流 电 压 测 量 范 围 （０～２００）Ｖ，共 分 ４挡 即 ２００ ｍＶ 挡 （一１９９—
第 ２１卷 第 ４期
Ｖｏ１．２１
Ｎｏ．４
电子 设计 工程
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１３年 ２月
Ｆｅｂ．２０１３
数 字直流 电压 表的设计制 作
濮 霞 ，胡亚 刚 ，李 楠 ，陶炳坤
（军械 工程 学 院 河 北 石 家庄 ０５０００３）
摘 要 ：给 出 了数 字 直 流 电压 表 设 计 的具 体 电路 ，该 电路 采 用 纯 硬 件 实现 ，覆 盖 内容 广 泛 、涉及 知 识 点较 多 、难 易适 中 ，
一 步 了 解 数 字 电压 表 的原 理 和 集 成 电 路 的 使 用 方 法 ，加 深 掌
输 入 电压 变 换 电 路 由 双 向模 拟 开 关 ＣＤ４０５２、运 算 放 大
握 模 数 转 换 原 理 、逻 辑 电 路 的 原 理 和 使 用 方 法 以 及 数 码 管 显 器 ＬＭ３２４等 组 成 ，如 图 ２所 示 。
稿 件 编 号 ：２０１２１Ｏ０５２
高 校 实 验 教 学 的 主 要 目标 是 培 养 学 生 应 用 能 力 和 创 新 能力 。电 类 实 践 课 程 中 增 加 自主性 实验 对培 养学 生综 合 能 力
Ｈ 掰 转 路
起 到 了重 要 作 用 ［１－２１。数 字 电压 表设 计 与制 作 是 《实 验 电 子 学 》 的 自主 实 验 之一 ，采 用 纯 硬件 实现 ，涉 及 内容 较 广 ，包 括 了 Ａ／Ｄ 转 换 电路 、数 码 管 显 示 电 路 、组 合 逻 辑 电路 和 时 序 逻 辑 电路
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim三位半数字直流电压表是一种常用的测试仪器，用于测量直流电路中的电压值。
它具有简单易用、精度高、测量范围广等特点，被广泛应用于电子工程、电力工程、通信工程等领域。
在设计multisim 电路仿真软件时，三位半数字直流电压表也是必不可少的组成部分。
我们需要了解三位半数字直流电压表的原理。
它采用了数字显示技术，将测量到的电压值以数字形式显示在屏幕上。
一般情况下，三位半数字直流电压表的显示范围为0-1999，即可以显示0.000V-1.999V之间的电压值。
它通过测量电路中的电压，将模拟信号转换为数字信号，并通过显示器显示出来。
在multisim中设计三位半数字直流电压表，首先需要选择合适的元件进行连接。
常见的元件有电阻、电容、二极管等。
在连接电路时，需要注意保证电路的稳定性和准确性。
电路的稳定性可以通过合理选择元件值来实现，而准确性则需要根据实际需求来确定。
在连接电路之后，我们需要设置multisim的参数。
首先是设置电源电压，这是为了模拟实际电路中的电源情况，保证电路能够正常工作。
其次是设置测量范围，根据需要选择合适的范围。
最后是设置显示方式，可以选择数码管显示或液晶显示等方式。
完成电路的连接和参数设置后，我们可以进行仿真实验。
在multisim中，可以设置不同的输入电压值，观察三位半数字直流电压表的显示结果。
通过对比实际测量值和显示值，可以评估电路的准确性和稳定性。
除了基本的测量功能，三位半数字直流电压表还可以具备其他功能，如自动量程切换、峰值保持等。
这些功能可以通过添加适当的电路元件和控制电路来实现。
在multisim中，可以根据需要进行扩展和改进，使三位半数字直流电压表具备更多的功能和应用。
设计multisim电路仿真软件时，三位半数字直流电压表是一个不可或缺的元件。
它能够对直流电路中的电压进行准确测量，并以数字形式显示出来。
通过合理连接电路和设置参数，我们可以在multisim中模拟实际的测量过程，并评估电路的性能。
直流数字电压表的课程设计
3 元器件的介绍· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5
3.1 课程设计器材和供参考选择的元器件· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 3.2 3 A/D 转换器 MC14433· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5 2 3.3 MC14433 引脚功能说明· 8 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3.4 七段锁存—译码—驱动器 MC4511· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 10 3.5 七路达林顿驱动器阵列 MC1413· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 12 3.6 高精度低漂移能隙基准电源 MC1403· 12 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
5 课程设计报告结论· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·13
数管三位电压表电路0-100v
数管三位电压表电路0-100v
数显三位电压表是一种用于测量直流电压的电子仪器，其电路可以实现 0-100V 的电压测量范围，并通过数码管显示测量结果。
以下是一个简单的数显三位电压表电路的设计：
1. 电路原理图
该电路主要由 ADC 转换器、数码管驱动电路、数码管显示电路和电源电路等组成。
- ADC 转换器：采用 ADC0809 芯片，将输入的模拟电压信号转换为数字信号。
- 数码管驱动电路：采用 74HC595 芯片，将 ADC 输出的数字信号转换为数码管显示所需的段码。
- 数码管显示电路：采用三位共阳数码管，显示测量结果。
- 电源电路：采用 LM7805 芯片，将输入的 12V 直流电压转换为 5V 直流电压，为整个电路提供电源。
2. 电路工作原理
当输入电压信号接入电路时，ADC 转换器将模拟电压信号转换为数字信号，并将数字信号输出到数码管驱动电路。
数码管驱动电路将数字信号转换为数码管显示所需的段码，并将段码输出到数码管显示电路。
数码管显示电路根据段码显示测量结果。
3. 电路调试与测试
在电路设计完成后，需要进行调试和测试，以确保电路的正常工作。
可以使用示波器和万用表等仪器对电路进行测试，检查 ADC 转换器的转换精度、数码管的显示效果和电源电路的输出电压等。
以上是一个简单的数显三位电压表电路的设计，仅供参考。
具体的电路设计需要根据实际需求进行调整和优化。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim（最新版）目录1.引言2.三位半数字直流电压表的原理3.multisim 软件的使用4.设计过程5.测试结果6.结论正文1.引言数字电压表是一种常用的电子测量仪器，可以测量直流电压、交流电压、脉冲电压等。
随着科技的发展，数字电压表的设计和制造技术也在不断提高，使得数字电压表的性能和精度得到了极大的提升。
在本文中，我们将介绍一种三位半数字直流电压表的设计方法，该方法使用了multisim 软件进行仿真和设计。
2.三位半数字直流电压表的原理数字电压表的原理是基于模拟电压表和模数转换器的。
模拟电压表可以测量连续变化的模拟电压信号，而模数转换器则可以将模拟电压信号转换为数字电压信号。
数字电压表通常由一个模数转换器和一个数字显示器组成，模数转换器将模拟电压信号转换为数字电压信号，数字显示器则将数字电压信号显示出来。
三位半数字直流电压表是一种精度较高的数字电压表，它可以测量最大电压为±1.5V 的直流电压信号。
它的设计原理是基于三个半电池的电路，通过调整三个半电池的电压来实现对直流电压信号的测量。
3.multisim 软件的使用multisim 软件是一种电子电路仿真软件，它可以用来设计和仿真各种电子电路，包括放大器、滤波器、振荡器等。
在本文中，我们将使用multisim 软件来设计和仿真三位半数字直流电压表。
首先，我们需要在 multisim 软件中创建一个新的项目，然后添加所需的元器件，包括电源、电阻、电容、二极管、三极管等。
接下来，我们需要绘制电路图，并进行电路仿真。
在仿真过程中，我们可以通过观察电路的波形和参数来调整电路的性能和精度。
4.设计过程在设计三位半数字直流电压表时，我们需要考虑以下几个方面：首先，我们需要选择合适的元器件，包括模数转换器、电源、电阻、电容等。
这些元器件的选取应根据电路的性能要求和成本考虑。
其次，我们需要设计电路的拓扑结构，包括放大器、滤波器、模数转换器等。
CJ5135系列三位半直流电压电流数字面板表 说明书
CJ5135系列三位半直流电压电流数字面板表使用说明书CJ5135系列数显直流电压电流表具有精度高，稳定性好，抗干扰性能优越，显示清晰，工艺精良。
产品外观大方，小巧精致美观，品质优良。
产品特点：产品应用：CJ5135系列数显直流电压电流表，可广泛应用于各种仪器仪表，教学设备，电力电子，工业自动化控制设备，医疗器械，交直流稳压电源，教学设备等作为直流电参数显示部件，提升产品档次，为各类指针式仪表的首选更新换代品。
主要技术参数：（执行标准GB/14913-2002)1. 工作电源：DC 5V±5%单电源 或DC:9V 12V 24V,AC220V可定做2. 工作电流：≤50mA3. 基本量程：±199.9mV或±1.999V4. 输入阻抗：≥1MΩ5. 准确度：±（0.2%读数+2个字）6. 过量程显示：第一位显示＂1＂或＂-1＂，后三位全不显示7. 工作温度：0-50℃8. 工作湿度：≤85%RH9. 显示字高：LED 0.56＂10.外型尺寸：79×42×25(40)(mm)11.开孔尺寸：75×39（mm)12.其他性能：自动归零，自动极性转换.产品连接线说明：仪表接线及开孔尺寸如图所示：CJ5135系列接线图外形及安装尺寸以上接线图仅供参考，请以仪表壳体上的接线图为准温馨提示：本公司其它产品有:液晶显示的温度计,电压/电流面板表,数字调节仪,温控表,智能计数器,时间继电器,频率转速表,JD194系列电量变送器,CD194系列电力仪表,多功能电量测量仪表,DCDC电源模块,公司可根据客户要求定制非标产品.注意事项：1.仪表输入方式根据用户电路不同可分为两种,a：信号地、电源地、模拟地，如三地全部连接在一起就是“共地”，此种情况适用于采用独立工作电源的设备，稳定性好，抗干扰能力强；b:信号地独立，电源地和模拟地相连接，我们称为“浮地”，此情况适用于独立电源、差动放大信号输入设备；用户应根据实际用情况选择合适的输入方式。
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。
直流电压表的设计实验报告
直流电压表的设计实验报告直流电压表的设计实验报告引言：直流电压表是一种测量电路中直流电压的仪器。
在电子工程领域中，直流电压表是一种常用的测试工具。
本实验旨在设计并制作一台简单实用的直流电压表，以便能够准确测量电路中的直流电压。
一、实验目的：本实验的目的是设计并制作一台直流电压表，通过实验验证其准确性和可靠性。
具体目标如下：1. 理解直流电压表的工作原理；2. 学会使用电流表、电阻器等元器件进行电路设计；3. 测试直流电压表的灵敏度和测量范围。
二、实验原理：直流电压表是基于毫伏表的原理设计的。
毫伏表是一种电压测量仪器，它通过将待测电压与已知电阻串联，通过测量电流大小来计算待测电压的值。
直流电压表的关键是选择合适的电阻值，以确保测量电流的幅度适中，既能够保证测量精度，又不会对待测电路产生明显的影响。
三、实验材料和仪器：1. 直流电源；2. 电流表；3. 电阻器；4. 连接线；6. 待测电路。
四、实验步骤：1. 将直流电源的正极与待测电路的正极连接，负极与待测电路的负极连接；2. 将电流表的正极与待测电路的正极连接，负极与电阻器的一端连接；3. 将电阻器的另一端与待测电路的负极连接；4. 打开直流电源，调节电压大小，观察电流表的读数；5. 记录电流表的读数和待测电压的实际值；6. 重复步骤4和步骤5，改变待测电压的大小，以验证直流电压表的准确性和可靠性。
五、实验结果和分析：通过实验测量，我们得到了一系列的待测电压和电流表的读数。
根据实验数据，我们可以绘制出待测电压和电流表读数的关系曲线。
通过分析曲线，我们可以得出以下结论：1. 直流电压表的灵敏度较高，能够准确测量待测电压的变化；2. 直流电压表的测量范围较广，能够满足大部分实际测量需求；3. 直流电压表的测量精度较高，能够满足精确测量的要求。
六、实验总结：通过本实验，我们成功设计并制作了一台直流电压表。
实验结果表明，该直流电压表具有较高的灵敏度、较广的测量范围和较高的测量精度。
直流数字电压表设计方案及原理
直流数字电压表设计方案及原理直流数字电压表是一种用于测量直流电压的电子设备。
其设计方案及原理如下：设计方案：1. 选择合适的电压测量范围：根据实际需求选取合适的电压测量范围，可以是几个固定的范围或可调节的范围。
2. 选择适当的电压分压电阻：为了避免将高电压直接施加在测量电路上，通常会使用电压分压电阻将输入电压降低到安全范围内。
3. 选择合适的运算放大器：运算放大器用于放大电压信号，并将其转换为数字信号。
选择合适的运算放大器可以保证测量的准确性和稳定性。
4. 添加A/D转换器：A/D转换器将模拟电压信号转换为数字信号，以便于微处理器或显示器进行处理和显示。
5. 添加微处理器或显示器：微处理器可以对转换后的数字信号进行处理、计算和显示。
显示器可以直接显示测量结果。
原理：1. 电压分压：通过选择合适的电阻进行电压分压，将输入电压降低到运算放大器可接受的范围内。
2. 运算放大器放大：运算放大器将输入电压放大到合适的范围内，通常使用差分放大器进行放大，并通过负反馈控制放大倍数。
3. A/D转换：通过A/D转换器将模拟电压信号转换为数字信号。
A/D转换器将连续的模拟信号离散化为一系列数字值，通常使用逐次逼近型或积分型A/D转换器。
4. 数字处理和显示：微处理器对转换后的数字信号进行处理和计算，可以进行单位转换、数据平滑等操作，并将结果显示在显示器上。
总结：直流数字电压表通过电压分压、运算放大、A/D转换和数字处理等步骤，将输入的直流电压转换为数字信号，并通过显示器显示测量结果。
设计方案需要选择合适的电压测量范围、电压分压电阻、运算放大器、A/D转换器和显示器，以保证测量的准确性和稳定性。
三位半数字直流电压表的设计
三位半数字直流电压表的设计(总14页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-钦州学院数字电子技术课程设计报告三位半数字直流电压表的设计院系物理学院专业过程控制自动化学生班级 2010级1班姓名 xxxx学号 xxxx指导教师单位 xxxxx指导教师姓名 xxxx指导教师职称 xxxx2013年7月三位半数字直流电压表过程控制自动化专业2010级 xxx指导教师 xxx摘要：根据设计的指标和要求，结合平时所学的理论知识，设计出一个功能较齐全的数字直流电压表。
关键词：电压表、电路、设计、A/D转换器目录前言 (1)1设计技术指标与要求 (1)设计技术指标 (1)设计要求 (1)2 方案的设计及元器件清单 (1)3 电路的工作原理 (2)4 各部分的功能 (3)三位半位双积分A / D 转换器CC14433 的性能特点 (3)基准电源(CC1403) (3)译码器(MC4511) (4)显示电路模块 (5)驱动器 (5)显示器 (5)5系统电路总图及原理 (5)电路组成 (5)电路的工作原理及过程 (6)三位半A／D转换器MC14433 (7)七段锁存-译码-驱动器CD4511 (8)高精度低漂移能隙基准电源MC1403 (9)6电路连接测试 (9)7经验体会 (10)参考文献 (10)前言数字电压表（Digital Voltmeter），简称DVM，是采用数字化测量技术，把连续的模拟信号转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
数字电压表的类型很多，其输入电路、设计电路和显示电路基本相似，只是电压—数字转换方法不同。
因此，我们此次设计电压表就是为了了解电压表的原理，从而学会制作电压表。
而且通过电压表的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。
1 设计技术指标与要求设计技术指标1. 量程：一档：+～0～－二档: +～0～－2. 用七段LED数码管显示读数，做到显示稳定、不跳变；3. 保持/测量开关：能保持某一时刻的读数；4. 指示值与标准电压表示值误差最低位在5之内。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim【实用版】目录1.引言2.三位半数字直流电压表的原理3.Multisim 软件的使用4.电路设计与仿真5.结论正文1.引言在现代电子技术中，数字电压表已经成为了实验室和工程领域中必不可少的测量工具。
数字电压表相较于传统的模拟电压表，具有更高的精度、更小的体积和更方便的操作方式。
本文将介绍如何使用 Multisim 软件设计一款三位半数字直流电压表。
2.三位半数字直流电压表的原理数字电压表的原理是将连续的模拟电压量转换成不连续、离散的数字量并加以显示。
数字电压表的精度主要取决于 A/D 转换器的位数，位数越多，精度越高。
三位半数字电压表指的是电压表可以显示到小数点后三位半的精度。
3.Multisim 软件的使用Multisim 是一款电子设计自动化（EDA）软件，可以用于电路仿真、单片机控制等。
在本文中，我们将使用 Multisim 软件进行电路设计和仿真。
4.电路设计与仿真在 Multisim 软件中，我们首先需要绘制电路图，然后进行元器件封装和连接。
对于三位半数字直流电压表，我们需要设计一个 A/D 转换器、一个数字显示器和一些控制电路。
在设计过程中，我们需要选择合适的元器件和电路拓扑，以满足电压表的精度和稳定性要求。
接下来，我们需要对电路进行仿真。
在 Multisim 软件中，我们可以添加虚拟仪器，如电压源、电流源、示波器等，来模拟实际电路中的信号波形和电压值。
通过观察仿真结果，我们可以检验电路设计的正确性和有效性。
5.结论通过使用 Multisim 软件，我们可以方便地设计并仿真三位半数字直流电压表。
在设计过程中，我们需要注意选择合适的元器件和电路拓扑，以满足电压表的精度和稳定性要求。
直流数字电压表的设计仿真与制作
学号：课程设计题目学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 直流数字电压表的设计仿真与制作初始条件：利用集成3位半或4位半的A/D转换器及显示译码驱动电路设计实现直流数字电压表的基本功能（也可以利用FPGA或单片机系统设计实现）。
要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周内完成对数控电压源的设计、仿真、装配与调试。
2、技术要求：输入电压介于+—2v之间。
①用电阻、电位器构成一个简单的输入电压Vx调节电路；②用3位半MC14433/CD14433或4位半ICL7135ADC实现A/D转换；③设计4个或5个数码管的动态显示驱动电路实现测量电压的显示；④确定设计方案，按功能模块的划分分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书，全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。
时间安排：1)第1-2天，查阅相关资料，学习设计原理。
2)第3-4天，方案选择和电路设计仿真。
3)第4-5天，电路调试和设计说明书撰写。
4)第6天，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录课程设计任务书....................................................................................................... - 2 -1 Proteus软件简介................................................................................................... - 4 -2方案论证和确定.................................................................................................... - 6 -2.1 设计目标................................................................................................... - 6 -2.2 方案论证................................................................................................... - 6 -2.3 总体设计 .................................................................................................. - 8 -3 硬件系统的设计................................................................................................... - 9 -3.1 硬件系统设计原则................................................................................... - 9 -3.2 A/D转换电路........................................................................................... - 9 -3.2.1 双积分A/D转换器的工作原理.................................................... - 9 -3.2.2 ICL7135芯片介绍 ....................................................................... - 10 -3.3 电压反向电路.................................................................................. - 16 -3.4 数码显示模块电路................................................................................... - 18 -3.5 输入电路................................................................................................. - 20 -4 系统的软件设计................................................................................................. - 21 -4.1 应用软件设计原则................................................................................. - 21 -4.2 系统主程序设计..................................................................................... - 21 -5 制作与调试......................................................................................................... - 25 -5.1 调试........................................................................................................... - 25 -5.1.1 软件调试......................................................................................... - 25 -5.1.2 硬件调试....................................................................................... - 25 -8 原件清单............................................................................................................. - 28 -9参考文献.............................................................................................................. - 29 -1 Proteus软件简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。
数字电压表的设计
3. 数字电压表的测量原理与主要器件性能分析
直流数字电压表的核心器件是一个间接型A / D转换器： 3.1.双积分A/D转换器 1).转换方式 ：V-T型间接转换ADC。输入的模拟电压信 号变换成易于准确测量的时间量，然后在这个时间宽度 里用计数器计时，计数结果就是正比于输入模拟电压信 号的数字量。 2).电路结构 :图-1是这种转换器的原理电路， ①积分器A1:定时信号控制开关S2,Qn为不同电平时， 极性相反的输入电压Vx和参考电压 VREF将分别加到积分 器的输入端，进行两次方向相反的积分，积分时间常数 τ=RC。 ②过零比较器A2:确定积分器的输出电压V0过零的时刻, V0≥0时比较器输出VC为低电平；当V0<0时，VC为高电平. 输出信号接至时钟控制门(G)作为关门和开门信号
Vi
8
1
7
2
6
3
5
4
MC1403
Vo GND
4.2. 标准电压源的连接和调整：
插上MC1403基准电源，用标准数字电压表检查输出是否为2.5V，然后 调整10KΩ电位器，使其输出电压为2.00V，调整结束后去掉电源线。
2018/10/16 9
4. 3. 总装测试的方法与步骤：
1)接线：按设计电路接好线路，并插上MC(TC)14433及MC1413等芯片。 2) 通电显示检查：接通+5V、-5V电源及地线，当输入端接地，此时显示 器将显示“000”值，否则，应依次检测电源正负电压，用示波器测量、 观察DS1～DS4 ，Q0～Q3波形，判别故障所在。 3) 电压粗测：调节输入电压VX 的高低，4位输出显示数码应相应变化，然 后进入下一步精调。 4)测量基准校正： 用标准数字万用表（示波器）测量输入电压，调节电位器，使
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表是一种常用的电子测量仪器，用于测量直流电路中的电压。
在multisim软件中设计这样一款电压表，可以帮助工程师和电子爱好者更方便地进行电路仿真和测试。
在使用multisim软件进行电路设计时，首先需要选择合适的元件进行搭建电路。
对于三位半数字直流电压表来说，主要包括电压测量部分和显示部分。
电压测量部分需要使用电压分压器来将待测电压转换为适合测量的范围，同时还需要精准的运算放大器来放大信号。
显示部分则需要使用数模转换器将模拟电压转换为数字信号，并通过数码管或LCD显示屏来显示测量结果。
在设计过程中，需要考虑电路的稳定性、精度和抗干扰能力。
通过合理选择元件参数和设计电路结构，可以有效提高电压表的测量精度和稳定性，同时减小干扰对测量结果的影响。
在multisim软件中还可以进行仿真分析，验证设计的电路是否符合预期要求。
通过仿真可以检测电路中的潜在问题，并及时进行调整和优化，以确保电路的正常工作和准确测量。
总的来说，利用multisim软件设计三位半数字直流电压表可以帮助我们更好地理解电路原理，提高电路设计的效率和准确性。
希望通过不断学习和实践，能够更深入地掌握电子技术，为实际工程应用提供更好的支持和服务。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim多位半数字直流电压表是一种能够测量电路中直流电压的仪器。
它一般由数码显示部分和模拟-数字转换部分组成。
在Multisim中，我们可以通过建立电路模型来设计并模拟一个三位半数字直流电压表。
我们需要选择合适的元件来构建电路模型。
在三位半数字直流电压表中，最重要的元件是模数转换器（ADC）和显示部分。
在Multisim 中可以通过搜索栏找到这些元件并将它们添加到工作区。
在电路模型中，我们需要引入一个待测电路的输入信号，并连接到ADC的输入引脚上。
可以选择一种直流电源作为输入信号，并使用电阻来限制电流大小，以防止ADC被烧坏。
同时，需要为ADC提供一个参考电压，该电压与输入电压的量程相关。
ADC会将模拟信号转换为数字信号，并输出给显示部分。
在显示部分，我们可以选择七段数码管来显示数字。
在Multisim中，可以找到七段数码管的元件，并将其添加到工作区。
将ADC的输出和数码管的输入进行连接。
在Multisim中，可以使用导线工具将两者连接起来。
此外，为了显示多个数字，可以选择多个数码管，并通过逻辑电路将它们连接在一起。
在设计电路模型时，需要注意以下几点：1.选择合适的ADC和七段数码管。
ADC的位数决定了电压的精确度，而七段数码管的个数决定了显示的范围。
2.为ADC提供合适的参考电压。
参考电压的选取需要根据待测电路的电压范围来确定。
3.使用合适的电阻来限制输入电流，以保护ADC不受损坏。
4.在连接元件时，要确保正确地连接输入和输出引脚，以便电路正常工作。
完成电路模型的设计后，可以进行仿真。
在Multisim中，可以通过点击“仿真”按钮启动仿真过程。
仿真过程将模拟电路中的信号变化，并将结果显示在数码管上。
通过以上步骤，我们可以在Multisim中设计一个三位半数字直流电压表。
设计完成后，可以通过仿真来测试其在不同电压下的显示情况，以验证电路的正确性和稳定性。
总结起来，使用Multisim来设计一个三位半数字直流电压表需要选择合适的元件，构建电路模型，并进行仿真。
直流数字电压表
电子技术课程设计报告题目名称：直流数字电压表的设计姓名：学号：班级：指导教师：重庆大学电气工程学院2010 年6 月直流数字电压表摘要：传统的模拟指针式电压表功能单一，精度低，读数的时候也非常不方便，很容易出错。
而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常的方便，抗干扰能力强等优点而被广泛应用。
本设计给出基于MC14433双积分模数转换器的一种电压测量电路。
数字电压表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。
该系统由MC144333位半A\D转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、MC4543BCD七段锁存-译码-驱动器、基准电源MC1403和共阳极LED发光数码管组成。
本次设计的简单直流数字电压表的具体功能是：最高量程为1999V，分四个档位量程，即0~1.999V，0~19.99V0~199.9V，0~1999V，可以通过调档开关来实现各个档位。
一、设计内容及要求：1)设计直流数字电压表；2)直流电压测量范围：0V~1.999V，0V~19.99V，0V~199.9V，0V~1999V。
3)直流输入电阻大于100kΩ。
4)画出完整的设计电路图,写出总结报告。
5) 选做内容：自动量程转换。
二、比较和选定设计的系统方案，画出系统框图：方案：本次设计的直流数字电压表由测量电路、双积分模数转换电路电路、数码显示电路和量程转换电路组成，原理框图如图1 所示。
测量电路和量程转换将宽范围的输入直流电压变换为模数转换电路输入电压范围的直流电压，模数转换电路将其转换为数字量，送数码显示电路显示测量值。
三、单元电路设计、参数计算和器件选择：1）量程转换电路：R1、R2、R3、R4对输入电压进行分压，使x V 直流输入电压的范围是0V~2V 。
由于直流输入电阻要求大于100k Ω，设定总电阻为1000K Ω。
列出方程计算各电阻阻值：41234431234432123412340.0010.010.11000R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R K ⎧=⎪+++⎪+⎪=⎪+++⎨⎪++⎪=+++⎪⎪+++=Ω⎩ 得：1234900;90;9;1R K R K R K R K =Ω=Ω=Ω=Ω 图2 量程转换电路图1直流数字电压表原理框图图3 小数点控制仿真电路（如图所示，当被测电压为6V时，百位上的小数点亮）2）双积分模数转换电路：集成双积分模数转换器MC14433原理电路和引脚图如图4所示。
三位半数字电压表
三位半数字电压表
三位半数字电压表是一种电子测量仪器，它能够以数字形式显示电压值。
这种电压表的特点是其显示部分由三位完整显示位和一位半显示位组成，其中最高位（千位）只能是0或1，因此称为半位。
这种设计允许电压表显示从0.0001 V到1999V的电压范围。
在电子和电气工程中，三位半数字电压表是一种常用的工具，用于测量直流电压和交流电压。
它们通常具有较高的精确度和稳定性，而且操作简单，读数方便。
这些电压表通常由模拟电路和数字电路两部分组成：模拟部分负责放大和滤波输入的电压信号，数字部分则负责将模拟信号转换为数字信号，并进行显示。
三位半数字电压表的设计和制造需要考虑到诸如精度、分辨率、响应时间、温度漂移等因素。
为了确保测量结果的准确性，这些电压表通常会采用高质量的电子元件，并且会通过严格的生产和测试流程。
在实际应用中，三位半数字电压表可以用于各种场合，包括实验室研究、工业生产、故障诊断以及教学演示等。
用户可以根据需要选择不同量程的电压表，以满足不同的测量需求。
随着技术的发展，四位半甚至更多位数的数字电压表已
经问世，它们能够提供更高的精度和更宽的测量范围，满足更专业的测量需求。
不过，三位半数字电压表由于其平衡的性能和合理的价格，依然在许多场合保持着其应用价值。
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MOV DPTR,#TABLE MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH MOVX @DPTR,A CLR P2.0 LCALL DELAY ORL P2,#0FH RET TABLE: DB 0C0H,0F9H,0A4H DB 0B0H,99H,92H,82H DB 0F8H,80H,90H —————————————— ；延迟子程序 DELAY: MOV R3,#08H LOOP: MOV R4,#0A0H DJNZ R4,$ DJNZ R3,LOOP RET END
1.3 电路板制作
根据设计，实验器件如图 4 所示，实现电路总图如图 5 所示。对制好的电路板，对照器件位置，焊接 所需器件。
器件 代号
器件名称及型号
器件代号
器件名称及型 号
器件代号
器件名称及型 号
器件代号
器件名称 及型号
IC1
89C51（40 脚） 电容 C1、C2 0.1μF×2 IC8
74LS32（14 脚） 电阻 R7
MOV DPTR,#TABLE MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH MOVX @DPTR,A CLR P2.3
LCALL DELAY ORL P2,#0FH INC R0 MOV DPTR,#TABLE MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH MOVX @DPTR,A CLR P2.2 LCALL DELAY ORL P2,#0FH INC R0 MOV DPTR,#TABLE MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH MOVX @DPTR,A CLR P2.1 LCALL DELAY ORL P2,#0FH INC R0
×6
电阻 R15～R22 200Ω×8
IC7
74LS04（14 脚） 电阻 R6
470KΩ
晶振
12MHZ
电位器 P1
1KΩ
图 4 器件列表
图 5 三位半数字直流电压表设计电路图
1.4 程序录入、编辑、调试及烧录
电路的程序设计主要包括 A／D 转换部分、数码管动态显示部分、键盘控制部分。在 Keil μVision2 录入程序、
1.2 电路组成及设计原理
本设计以 AT89S51 单片机作为电路的核心部件，采用软硬件相结合的方式设计一种三位半数字直流电 压表。电路的组成如图 1 所示，主要有电压测量端、量程标定电路、A/D 转换电路、AT89S51 单片机、键盘 及显示部分组成。模拟电压信号经过档位切换到不同的分压电路衰减，再通过 A/D 转换电路后送入 AT89S51 单片机进行处理，最终将处理结果送到 LED 显示。
JKEY3: LCALL KEY3 JKEY4: LCALL KEY4 JKEY5: LCALL KEY5
RET KEY0: SETBP3.0
CLR P2.4 CLR P2.5 SETB P2.6 LCALL DISP RET PDLC0: MOV A,P1 JNB ACC.3,GLC0 QLC0: SETBP3.0 CLR P2.4 SETB P2.5 CLR P2.6 LCALL CL LCALL DISP RET GLC0: CLR P3.0 SETB P2.4 CLR P2.5 SETB P2.6 LCALL CL LCALL DISP RET KEY1: SETBP3.0
【5】 贾培军 ，董军堂，高延华，一种量程自动切换数字电压表的设计，山西电子技术，2007 (6)
300KΩ
IC2 MC14433（24 脚） 电容 C3、C4 0.047μF×2 IC9
MC1403（8 脚） 电阻 R8
1KΩ
IC5 74LS273（20 脚） 电容 C5、C6
30pF×2
LED 显示器
×4
电阻 R9～R14 4.7KΩ×6
IC6 74LS244（20 脚） 电容 C7
22F
按键
2)
K1K2K3K4=1010
时，电路放大系数：Aµ
=
R5 R4+R5
=
0.1，此时将输入电压衰减
10
倍，可实现
02K3K4=0101
时，电路放大系数：Aµ
=
1
+
R4 R5
=
10，此时将输入电压放大
10
倍，可实现
0～0.2V
量程的输入。 为了对其电路进行验证，使用 protel 软件进行模拟分析，对于衰减电路，得到模拟仿真电压图，如图 3 所示。
ANL A,#0FH MOV 30H,A RET ERR: SETB21H RET —————————————— ；键盘扫描子程序
KEY: MOV DPTR,#7FFFFH MOVX A,@DPTR JNB ACC.0,KEY0 JNB ACC.1,KEY1 JNB ACC.2,KEY2 JNB ACC.3,JKEY3 JNB ACC.4,JKEY4 JNB ACC.5,JKEY5 RET
KEY4: CPL 22H RET
KEY5: SETB20H RET
XSBZ: CLR P2.3 SETB P2.2 SETB P2.1 SETB P2.0 MOV DPTR,#7FFFH MOVX @DPTR,A LCALL DELAY RET
—————————————— ；显示子程序 DISP: MOV R0,#30H
本文采用 AT89S51 单片机为 8 位单片机，当 ADC 出入 2V 时，输出数字量值为 FFH，故最大分辨率为 07.8mV, 如果需要扩大量程，需采用 12 位或者更高位的单片机。而数字电压表的显示部分可以通过增加 BCD 码调整 程序来显示数据。
参考文献
【1】 【2】
【3】 【4】
周开邻，3 位半数字直流电压表的设计制作，云南大学物理系，2010.10 张英平，基于 AT89C51 单片机的数字电压表的 Proteus 仿真设计与应用，MACHINE TOOL ELECTRIC APPARATUS，2008，35(6) 宋凤娟，孙军，李国忠，基于 89c51 单片机的数字电压表设计，制造业自动化，2007，29(2) 包婉贞，单片机在智能数字电压表中的应用，INDUSTRIAL CONTROL COMPUTER，2001 (6)
３位半数字直流电压表的设计制作
赵亚涛
摘要：本文介绍一种基于 AT89S51 单片机、A/D 转换芯片和 LED 数码显示器的 3 位半数字直流电压表设计制 作方法，设计三个档位电压测量、实现自动连续测量和手动单次测量两种不同测量模式。 关键词：电压测量 A/D 转换器 单片机
1.1 引言
数字电压表（Digital Voltmeter），简称 DVM，是采用数字化测量技术，把连续的模拟信号转换成不连续、 离散的数字形式并加以显示的仪表。数字电压表的类型很多，其输入电路、计数电路和显示电路基本相似， 只是电压－数字转换方法不同。常见的直流电压－数字转换方法有：V-T 转换法；V-F 转换法和逐位逼近法。 与传统的指针电压表相比，采用单片机的数字电压表，其精度高、抗干扰能力强，具有可扩展、集成方便 等优点。
得输入阻抗大于 10MΩ。量程切换通过利用单片机的 P3.0(K1)、P2.4(K2)、P2.5(K3)、P2.6(K4)四条引脚实
现。
如图 2 所示，其具体工作原理为：
1)
K1K2K3K4=0110
时，电路放大系数：Aµ
=
1
+
0 R4+R5
=
1，此时相当于电压跟随器，可实现
0～2V
基本量程的输入；
1.2.4 键盘、显示部分
更具技术指标的功能要求，采用 6 个按键式独立键盘和 4 个 LED 显示器。 键盘功能为： 1) 量程选择键 4 个：AUTO（KB1）、2V（KB2）、20V（KB3）、200mV（KB4）； 2) 功能键 2 个：自动连续测量/手动单次测量转换键（KB5）、自检（KB6）。 选用三态八缓冲/线驱动器 74LS244 作为键盘接口芯片。
调试，寻找并解决问题。通过 51AVR 实验板下载程序到 AT89S51 单片机中。
实验程序
ORG 0003H LJMP MAIN —————————————— ORG 0000H LJMP MAIN —————————————— ORG 0030H;主程序 MAIN: CLR 20H CLR 21H CLR 22H SETB P3.0 SETB P2.4 CLR P2.5 SETB P2.6 —————————————— ；中断子程序 BEGIN: LCALL CL LCALL KEY MOV R7,#10H REPEAT: LCALL DISP DJNZ R7,REPEAT AJMP BEGIN CL: JB P3.2,CL CL1: MOV A,P1 JNB ACC.4,CL1 JB ACC.0,ERR JNB ACC.3,CLQ CLR A MOV 33H,A AJMP CLB CLQ: MOV A,#01H MOV 33H,A CLB: MOV A,P1 JNB ACC.5,CLB ANL A,#0FH MOV 32H,A CLS: MOV A,P1 JNB ACC.6,CLS ANL A,#0FH MOV 31H,A CLG: MOV A,P1 JNB ACC.7,CLG
1.2.1
电
量程标
压
量程标定电路
A/D 转换电路
测
单
如图 量
片
为一个由 输
机
器 μ A741 入
键盘电路
容组成的 端
LED 显示部分
定电路
2 所示， 运算放大 及电阻电 量程标定
电路，使
得电压表