数显式测量电路设计报告.doc
[优质文档]数显式测量电路设计 装置调试
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_______年___ 月___ 日
2020/12/12
20
1、时间：下周周五下午13:30~17:00 2、地点： 实验室 3、形式：按班、组顺序进行，届时交总结报告，回答老师
提问。时间约5分钟。
4、答辩顺序： 自控0801\自控0802: 13:30~15:15
不准抄袭！ 不准复制！
自控0805\自实0801 ：15:20 ~ 17:00
VX的极性不同，故积分电路中D1极性接法不同。
2020/12/12
26
④ 后接的43k电阻什么作用？
… 29V
5V
⑤ 两者的Va (积分器输出) 、V1 (比较器输出) 的波形是否相同？
VP-VX转换后的 压控振荡器
-VX转换后的
压控振荡器
v1 V1m
-Vva1m Vam -Vam
v1 V1m
-V1m va
2020/12/12
9
二、调 试 要 点
运
1. 电流、电压转换电路
放 反
运放324的1脚输出一直流电压VX≈0.051 V
相 输
2. 压控振荡器：运放351的6脚输出一锯齿波
入 端
应
24V
“
虚
地
比较器311的7脚输出一矩形波
”
！
29V
2020/12/12
10
3. 555振荡器：555的3脚输出矩形波
清零信号产
生电路
2020/12/12
24
2. 单元电路讨论 (1) β-VX转换电路
① 如何实现β-VX转换？
V I R
X
B
2
-15V
e
c
b
R1 1.5MR3
智能检测数字显示仪表制作报告(DOC)
1. 概述................................................................................................................................................ - 1 -1.1设计要求 (1)1.2实验步骤 (1)1.3数字仪表 (1)1.31数字仪表概述 ............................................................................................................................. - 1 -1.32数字仪表组成及作用 ................................................................................................................. - 1 -2.设计方案.......................................................................................................................................... - 2 -2.1系统原理 (2)2.2器件选用 (2)2.2.1热电偶........................................................................................................................................ - 2 -2.2.2放大器——ICL7650 .................................................................................................................. - 3 -2.2.3 A/D转换——MC14433 ............................................................................................................. - 3 -2.2.4地址锁存器——74LS373 .......................................................................................................... - 4 -2.2.5 EEPROM线性化器——MC28C64 ........................................................................................... - 5 -2.2.6计数译码——CD4511 ............................................................................................................... - 6 -2.2.7数字显示与数码输出——七段码转换器 ................................................................................ - 6 -2.3全部实验器材 .. (7)2.3.1集成电路芯片有： .................................................................................................................... - 7 -2.3.2开发环境如下： ........................................................................................................................ - 7 -3. 制作及调试过程............................................................................................................................ - 8 -3.2遇到的问题及解决方法 (9)4. 结果及分析.................................................................................................................................... - 9 -4.1实验结果截图 (9)4.2误差及分析 (10)5.心得及体会.................................................................................................................................... - 11 -6.参考文献........................................................................................................................................ - 12 -北京信息科技大学自动化学院实验报告课程名称智能检测技术及仪表实验名称基于热电偶的数字温度显示仪专业自动化（信息与控制系统）班级/学号自控/学生姓名实验日期 2013.4.10-4.25 实验地点 7-109 成绩指导教师1.概述1.1设计要求制作E,K型热电偶数字温度表,其大体可以采用放大,记数,时钟,译码,显示等数字仪表组建方式,其间也有一些是属于热电偶的特殊之处,在制作过程中区别于其他的数字仪表。
数显式β值测量电路设计报告(完整版)2
北京化工大学信息科学与技术学院测控技术与仪器专业课程设计题目数显式β测量电路说明书30页图纸5页班级:姓名:徐婕洋学号:同组人:指导教师:吴亚琼2012年9月6日目录一、课程设计的任务及基本要求二、逻辑框图设计三、逻辑电路的设计及参数计算四、安装调试步骤及遇到的问题五、印刷线路板设计六、体会及建议七、参考文献八、附录（元件使用说明）九、附图（框图逻辑图印刷线路板图）一、课程设计的任务及基本要求课程设计任务书三极管的电流放大系数——β值可以用晶体管特性图示仪来进行测量，但存在着读数不直观和误差较大等缺点，因此本课题要求设计一个“三极管β值得数显式测量电路”。
目的及意义：了解物理参数测量的基本原理和数显电路的设计方法和步骤。
学会理论联系实际，对上学期所学的数电课程还有模电课程有更深的理解，另一方面加强大家的动手操作能力和实际解决问题的能力。
培养小团队合作精神，提高学习能力。
Ⅰ. 具体任务要求1、测量NPN 硅三极管的直流电流放大系数β≤199 测试条件：①I B ＝10μA ，允许误差±2％ 。
②14V ≤V CE ≤16V ，对不同β值的三极管，V CE 基本不变。
2、该测量电路制作好之后，在测量过程中不需要进行手动调节，便可自动满足上述测试条件。
3、采用一只发光二极管、两只LED 数码管显示构成数字显示器。
发光二极管用来显示最高位，它的亮状态和暗状态分别用来代表1和0，两只数码管分别用来显示十位和个位。
即数字显示器可显示不超过199的正整数和0。
4、在温度不变的条件下，本测量电路误差绝对值不超过，1N 1005+这里的N是数字显示器的读数。
5、测量电路设有测三极管的三个插孔，分别标上E、B和C。
当被测三极管的发射极、基极和集电极分别插入E、B和C插孔时，接通电源，数字显示器就自动显示出被测三极管的β值，响应时间不超过2秒钟。
6、数组显示器的读数显示应当清晰、稳定——显示时间大于人眼的滞留时间（0.1S)。
数字式电参数测量仪设计实验报告
数字式电参数测试仪一、绪论本文介绍了一种基于高精度恒流源采样技术的新型数字式电参数测试仪，利用微处理器实现对电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数的测量，该系统使用单片机AT89C51为核心芯片，通过ADS1100来进行A/D转化，通过LM334来采集恒流源，通过LCD1602来显示测量数据。
并给出了整个系统的总体设计方案，制作了样机，实际测试表明该：数字式电参数测试仪完全满足题目规定的基本要求和发挥部分的要求。
二、系统方案本设计是一种基于高精度恒流源采样技术的新型数字式电参数测试仪，利用微处理器实现对直流电压、直流电流、电阻、频率等电参数的测量，该系统主要通过ADS1110来进行A/D转化，通过LM334来采集恒流源，通过LCD来显示测量数据。
并给出了整个系统的总体设计方案，制作了样机，实际测试表明该：数字式电参数测试仪完全满足题目规定的基本要求和发挥部分的要求。
该系统要求用单5V直流电源供电，能测量电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数。
该系统控制系统采用STC89C52单片机，A/D转换采用ADS1100，显示部分采用LCD显示，恒流源采用LM334产生。
该系统设计方案框图如图所示：系统功能框图：主要芯片：OP07C，LM324，ADS1110，MAX232，LM334，LM319，LCD1602，L7805，STC89C52 设计要求电阻测量范围（10Ω~1MΩ）相对误差<0.3%电流测量范围（100μA~10mA）相对误差<0.2%电压测量范围（100mV~10V）相对误差<0.1%频率测量范围（10Hz~100kHz）相对误差<0.01%输入正弦信号为50 mV的正弦交流信号2.1系统控制部分本设计采用STC89C52八位单片机实现。
单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。
而且体积小，硬件实现简单，安装方便。
2.2 A/D转换部分由于该系统的测量精度要达到0.3%，普通的8位AD转换芯片无法达到这一要求，而ADS1110是16位A/D转换，线性误差仅为0.0015%，内置自校准电路，串行输出接口，可方便地与单片机配接。
电子电路设计报告--数字万用表电路设计与制作
电子电路设计报告课题项目：数字万用表电路设计与制作设计目的设计要求设计方案四、电路原理图—附录1五、元器件介绍六、测试报告一一附录2七、问题探讨八、心得与体会九、实物拍照一一附录3一、设计目的利用给定元器件设计一台数字式电压、电阻测量仪，通过原理设计和实物电路的制作掌握数字电路设计的基本方法及电路的焊接技术，同时复习、巩固以往的学习内容，达到灵活应用的目的。
设计完成后在实验室进行自行安装、调试，在该过程中培养从事设计工作的整体概念。
二、设计要求1、利用给定元器件设计一台数字式万用表能够实现不同档位的电阻和交、直流电压的测量2、完成电路原理图的设计及实际电路的焊接调试3、技术指标：量程范围直流电压档：200V、20V、2V交流电压档：200V、20V、2V电阻档：2M、200K、20K、2K显示令三位半数码管显示令过量程令正负值三、设计方案1、整体思路利用MC14433的数模转换功能实现对。
〜2V电压的测量，并通过译码器及数码管进行显示。
利用运算放大电路及分压电阻将不同档位的待测参数转换为基本0~2V之间的电压值，从而利用MC14433进行测量。
原理框图：DC2、电路分块分析1）输入缓冲:构成：由集成运放、电阻和二极管组成电压跟随器作用：输入电阻很大，输出电阻很小，隔绝内外电路局部图：利用MC14433将输入的模拟信号转换为电压值所对应的BCD码，再通过CD4511将BCD码转换为驱动数码管显示对应数字的电平，从而实现对基本电压值的测量。
通过MC1403基准电压芯片及电位器为MC14433提供2V基准电压，同时利用MC1413将MC14433输出的选通高电平转换为控制数码管显示的低电平。
2）电压分压器构成：特定阻值的电阻和跳线作用：利用电阻串联分压将处于不同档位的待测电压转换为0~2V内的基本电压，进而利用基本电压测量电路进行测量。
局部图：电压分压器3)4) AC/DC转换器构成：通过集成运放、电容、二极管和电阻等元器件组成隔直、整流和滤波电路作用原理:利用T1062运算放大器和二极管构成精密半波整流电路，将待测交流信号转换为直流信号，然后利用运算放大电路对整流后的电压值进行放大，使之与交流信号的有效值想对应，之后将转换过的信号输入基本测量电路进行测量。
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0.5S 30mS
4. 清零波形： C4、R4的接点处输出尖脉冲
5. 计数、译码、显示：将555振荡器的3脚输出送计数器个位 90 －1的时钟输入 CP A ，观察数码显示。
2/23/2019
11
0.5S 30mS
24V
0V 0.051βV
0V
29V
三、排除故障
原因：接错线、漏接线、多接线、逻辑错误
一、安装
1. 在统装图上标好芯片号和芯片的管脚号，不用功能脚的逻辑 电平。 2. 合理布置芯片和其它元件的位置。
3. 布线: • 安排好电源线和地线.
• 线紧贴面包板，横平、竖直，不交叉，不重叠，
• 在芯片两侧走线：不可跨芯片 • 元件横平、竖直 4. 安装顺序：按信号流向，先主电路，后辅助电路。 5. 边安装、边调试
2/23/2019
14
一 印刷线路板图的设计依据 二 设计要求: 1. 双面板: • 正面用红色线(元件面，横线为主) • 反面用蓝色线(连线面，竖线为主) • 金属化孔用蓝色 2. 走线原则: (1) 线条横平竖直,同面线不能交叉
(2) 线条尽量少
(3) 每个芯片下横向最多走三条线 (4) 芯片相邻管脚之间不能走线 (5) 每个金属化孔只能插入一个元件管脚
4
面包板示意图
2/23/2019
5
+5V
面包板孔下金属簧片 … 每5个小孔为一组，同组插孔下有簧片相通
数显式测量电路设计报告.doc
数显式测量电路设计报告北京化工大学信息科学与技术学院自动化专业课程设计题目数显式β测量电路说明书_________________页图纸_________________页班级自控1202 姓名徐越学号2012014059 同组人郭腾龙指导教师曹晰2014年9月11日目录一课程设计的任务及基本要求二逻辑框图设计三逻辑电路的设计及参数计算四安装调试步骤及遇到的问题五印刷线路板设计六体会及建议七参考文献八附录（元件使用说明）九附图（框图逻辑图印刷线路板图）一、课程设计的任务及基本要求目的设计一个β数显式测量电路，以方便测量一个NPN三极管的β值要求1.可测量NPN硅三极管的电流放大系数β199，测试条件为1IB10μA，允许误差±2；2）14VVCE16V，且对不同b值的三极管，VCE的值基本不变。
2.用两只数码管分别用来显示十位和个位，发光二极管用来显示百位，其亮状态和暗状态分别表示1和0。
3.数字显示器。
显示的数字应当清晰，显示周期的长短要适合，应大于人眼的滞留时间（0.1s）。
4.设B、C、E三个插孔，当北侧三极管插入时，打开电源，显示器即显示该三极管的β值。
5.限定使用的主要元器件如下所示通用型集成运放LM324 高阻型集成运放LF351 通用型集成电压比较器LM311 集成定时器NE555 2/5十进制计数器74LS90 BCD七段译码器74LS47 双D上升沿触发器74LS74 六施密特反相器74LS14 四2输入与非门CC4011 共阳极LED七段数码管二、逻辑框图设计三、逻辑电路的设计及参数计算1. β/Vx转换电路（1）采用固定偏置电流电路由测试条件10 uA,可选择合适的、2采用运放构成的电压并流负反馈，使Vx∝VXβIBR2 VX 极性为正由测试条件由β199时，取Vx最大值为13V，则可得到R2 为了平衡，R3略小于R2 2.压控振荡器（1）积分器、电压比较器的选择351高阻型；311专用电压比较器（转换速度快）（2）积分器中的D1使正向积分与负向积分的回路不通、时间不同。
温度测量显示电路设计与制作(课程设计报告)
4.2.2DS18B20内部结构
DS18B20采用３脚PR－35封装或８脚SOIC封装，其内部结构框图如图8所示。
64位ROM的结构开始８位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后８位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入户报警上下限。
DS18B20的性能特点如下：
●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；
●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；
●无须外部器件；
●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；
●零待机功耗；
●温度以９或１２位数字；
●用户可定义报警设置；
●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；
通过此次课程设计，可以培养学生的工程设计能力，包括动手能力、独立思考设计能力、解决实际设计过程中遇到的问题以及团队协作能力等，为今后的专业学习和工程实践打下坚实的基础。
三．方案论证与确定
3.1系统方案的确定
3.1.1方案一
该方案为ICL7107 A/D转换&译码方案。
常见A/D转换器的转换方式有非积分式和积分式两类，如逐次逼近比较式A/D转换、斜坡电压式A/D转换等属于非积分式，其特点是转换速度快，但抗干扰能力差。电压反馈型V-F变换、双积分式A/D转换则属于积分式，其特点是抗干扰能力强、测量精度高，但转换速度低，在转换速度要求不太高的情况下，获得广泛应用。
减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1减法计数器1的预置将重新被装入减法计数器1重温度二进制表示十六进制表示125000001111101000007d0h8500000101010100000550h25062500000001100100000191h10125000000001010000100a2h0500000000000000100008h00000000000010000000h051111111111110000fff8h101251111111101011110ff5eh2506251111111001101111fe6fh551111110010010000fc90h一部分温度对应值表16新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数如此循环直到减法计数器计数到0时停止温度寄存器的累加此时温度寄存器中的数值就是所测温度值
电子线路系统实验报告温度测量数显仪的设计
温度测量数显仪的设计实验目的基于ICL7107，设计一个温度测量数显仪。
实验方案电路由稳压电路、温度采集、电阻/电压转换器、控制电路和显示电路组成。
其中，温度采集传感器采用热敏电阻铂Pt100，A/D转换器用ICL7107。
实验元件ICL7107 A/D转换电路，LM324 放大器，NE555 集成电路，L ED数码管，电位器，极性电容，电阻、电容若干。
芯片介绍ICL7107ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路。
它包括七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟电路。
ICL7107可以直接驱动发光二极管（LED）。
ICL7107 将高精度、通用性和真正低成本很好地结合在一起，它有低于10μV 的自动校零功能，零源小于1μV/°C ，低于10pA的输入电流，极性转换误差小于一个字。
真正的差动输入和差动参考源在各系统中都很有用。
在用于测量负载单元、压力规管和其他桥式传感器时会有更加突出的优点。
另外，只要用十个左右的无源元件和一个LCD屏就可以与ICL7107构成一个高性能的仪表面板，实现了低成本和单电源工作。
各引脚功能V＋和V-分别为电源的正极和负极，Oscl-OSc3 ：时钟振荡器的引出端，外接阻容或石英晶体组成的振荡器。
第38脚至第40脚电容量的选择是根据下列公式来决定：Fosl = 0.45/RCCOM ：模拟信号公共端，简称“模拟地”，使用时一般与输入信号的负端以及基准电压的负极相连。
TEST ：测试端，该端经过500欧姆电阻接至逻辑电路的公共地，故也称“逻辑地”或“数字地”。
VREF＋ VREF- ：基准电压正负端。
CREF：外接基准电容端。
INT：27是一个积分电容器，必须选择温度系数小不致使积分器的输入电压产生漂移现象的元件IN＋和IN- ：模拟量输入端，分别接输入信号的正端和负端。
AZ：积分器和比较器的反向输入端，接自动调零电容CAz 。
如果应用在200mV满刻度的场合是使用0.47μF，而2V满刻度是0.047μF。
数字显示电路实验报告完整
电工电子教学基地《数字电子实验》课程报告实验一数字显示电路小组成员完成时间2012年11月9日●Ⅰ、实验目的……………………………………… 2.●Ⅱ、设计要求………………………………..... 3.●Ⅲ、各模块设计方案…………………………… 4.●Ⅳ、元件清单............................................................. 12.●Ⅴ、电路的焊接过程与调试故障分析............…12.●Ⅵ、仿真报告…………………………………14.●Ⅶ、设计过程体会......................................................... 14.●Ⅷ、参考文献 (16)数字显示电路实验将传统的4个分离的基本实验，即基本门实验，编码器、显示译码器、7段显示器实验，加法器实验和比较器实验综合为‘—个完整的设计型的组合电路综合实验。
通过本实验，要求学生熟悉各种常用MSI组合逻辑电路的功能与使用方法，学会组装和调试各种MSI组合逻辑电路，掌握多片MSI、SSI组合逻辑电路的级联、功能扩展及综合设计技术，使学生具有数字系统外围电路、接口电路方面的综合设计能力。
本次实验的目的为：1、掌握基本门电路的应用，了解用简单门电路实现控制逻辑。
2、掌握编码、译码和显示电路的设计方法。
3、掌握用全加器、比较器设计电路的方法。
Ⅱ、设计任务与要求1. 数字显示电路操作面板：左侧有16个按键，编号为0到15数字，面板右侧有2个共阳7段显示器，操作面板如图所示。
高位低位图1：显示电路面板示意图2. 设计要求：当按下小于10的按键后，右侧低位7段显示器显示数字，左侧7段显示器显示0；当按下大于9的按键后，右侧低位7段显示器显示个位数字，左侧7段显示器显示1。
若同时按下几个按键，优先级别的顺序是15到0。
现配备1个4位二进制加法器74LS283，2个8线-3线优先编码器74LSl48，2个四2输入与非门74LS00，2个显示译码器74LS47。
电子技术综合实验实验报告——数显温度计
B1（13），B2（14），B3（15），B4（16），通过74LS47驱动八段数码管，13-a,12-b,11-c,10-d,9-e,15-f,14-g.
第三位数码管要有小数点，所以dp端要接地。
六、实验总结
1、温度采集；
2、A\D转换；
3、4位LED数码管显示对应的温度值；
二、原理框图
三、材料清单
三、材料清单
元件名称
元件型号及参数
个数
电阻
100
5
24K
1
100K
2
470K
1
1M
1
可调电阻
100K
1
电容
0.1 uF
1
0.01 uF
1
0.047 uF
1
0.22 uF
1
100 pF
1
芯片
LM35
1
ICL7135
ＩＣＬ７１３５为ＤＩＰ２８封装，芯片引脚排列如图２所示，引脚功能及含义如下：
１.与供电及电源相关的引脚（共７脚）
．－Ｖ：ICL7135负电源引入端，典型值－５Ｖ，极限值－９Ｖ；
．＋Ｖ：ICL7135正电源引入端，典型值＋５Ｖ，极限值＋６Ｖ；
．ＤＧＮＤ：数字地，ICL7135正，负电源的低电平基准；
．ＲＥＦ：参考电压输入，REF的地为AGND引脚，典型值１Ｖ，输出数字量＝１００００×（ＶＩＮ／ＶＲＥＦ）；
目前，已有两种型号的LM35可以提供使用。LM35DZ输出为0℃～100℃。计算公式：
（二）A/D转换部分
本次设计采用的是ICL7135芯片。是４位双积分Ａ／Ｄ转换芯片，可以转换输出±２００００个数字量，有ＳＴＢ选通控制的ＢＣＤ码输出，与微机接口十分方便．ＩＣＬ７１３５具有精度高（相当于１４位Ａ／Ｄ转换），价格低的优点．其转换速度与时钟频率相关，每个转换周期均有：自校准（调零），正向积分（被测模拟电压积分），反向积分（基准电压积分）和过零检测四个阶段组成，其中自校准时间为１０００１个脉冲，正向积分时间为１００００个脉冲，反向积分直至电压到零为止（最大不超过２０００１个脉冲）．故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数，到反向积分为零时停止计数．将计数的脉冲个数减１００００，即得到对应的模拟量．图１给出了ＩＣＬ７１３５时序，由图可见，当ＢＵＳＹ变高时开始正向积分，反向积分到零时ＢＵＳＹ变低，所以ＢＵＳＹ可以用于控制计数器的启动／停止。
数字式电参数测量仪设计实验报告
数字式电参数测试仪一、绪论本文介绍了一种基于高精度恒流源采样技术的新型数字式电参数测试仪，利用微处理器实现对电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数的测量，该系统使用单片机AT89C51为核心芯片，通过ADS1100来进行A/D转化，通过LM334来采集恒流源，通过LCD1602来显示测量数据。
并给出了整个系统的总体设计方案，制作了样机，实际测试表明该：数字式电参数测试仪完全满足题目规定的基本要求和发挥部分的要求。
二、系统方案本设计是一种基于高精度恒流源采样技术的新型数字式电参数测试仪，利用微处理器实现对直流电压、直流电流、电阻、频率等电参数的测量，该系统主要通过ADS1110来进行A/D转化，通过LM334来采集恒流源，通过LCD来显示测量数据。
并给出了整个系统的总体设计方案，制作了样机，实际测试表明该：数字式电参数测试仪完全满足题目规定的基本要求和发挥部分的要求。
该系统要求用单5V直流电源供电，能测量电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数。
该系统控制系统采用STC89C52单片机，A/D转换采用ADS1100，显示部分采用LCD显示，恒流源采用LM334产生。
该系统设计方案框图如图所示：系统功能框图：主要芯片：OP07C，LM324，ADS1110，MAX232，LM334，LM319，LCD1602，L7805，STC89C52 设计要求电阻测量范围（10Ω~1MΩ）相对误差<0.3%电流测量范围（100μA~10mA）相对误差<0.2%电压测量范围（100mV~10V）相对误差<0.1%频率测量范围（10Hz~100kHz）相对误差<0.01%输入正弦信号为50 mV的正弦交流信号2.1系统控制部分本设计采用STC89C52八位单片机实现。
单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。
而且体积小，硬件实现简单，安装方便。
2.2 A/D转换部分由于该系统的测量精度要达到0.3%，普通的8位AD转换芯片无法达到这一要求，而ADS1110是16位A/D转换，线性误差仅为0.0015%，内置自校准电路，串行输出接口，可方便地与单片机配接。
数字式电参数测试仪的设计报告范本
数字式电参数测试仪的设计报告数字式电参数测试仪的设计报告摘要根据设计任务与要求，该设计的控制部分以STM32f103RBT6单片机为主控芯片，利用其单片机内部自带的12AD模/数转化器读取外部输入的电压值，经最小二乘法处理后，能够使所测的电压值满足设计的要求。
因为经处理后能够得到比较精确的电压值，因此能够将电阻的测量以及电流的测量转换为对电压的测量，然后经过数学公式求出电阻值和电压值。
对于电阻的转换，能够采用串联分压的原理进行转换，同时为了精确度，能够根据所测电阻范围的变化用继电器选择不同的分压阻值，从而提高精确度。
对于电流的测量，能够经过测精度已知电阻两端的电压值的方法，根据欧姆定律求得电流值。
对于频率的测量，由于题目所给的方波的峰值为1V，因此需要经过一个比较器358放大输入方波的峰值，便于单片机的检测，由于单片机内部时钟能够倍频到72MHz，因此经过比较器后的输入信号能够被单片机所采集并测出频率。
对于功率的测量，由于已经测出电阻两端的电压值，因此根据功率计算公式P=U*U/R得到功率值。
关键词：STM32f103RBT6，12位AD转换器，模拟开关，目录一．系统方案1.1控制芯片的选择与比较方案一：STM32单片机STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。
STM32f103RBT6有DMA，2个12为ADC（16通道），4个16位定时器，51个可用IO口。
STM32芯片用3.3V供电。
STM32f103RBT6的这些配置安全能够满足该系统的需求。
这些配置无论到哪里都是很不错的，更重要的是其价格较低，为18元左右的零售价。
也是市场上32位单片机的主流。
方案二：STC12C5A60S2单片机STC单片机是51单片机的一种，内部自带8通道的10位ADC，3个16位定时器/计数器，32个可用IO口。
以5V电压供电。
拥有灵巧的8位CPU，而且价格低廉。
数字显示电路实验报告
《数字电子技术基础》课程实验报告班级：小组成员：一、实验目的：1、掌握基本门电路的应用，了解用简单门电路实现控制逻辑。
2、掌握编码器、译码和现实电路的设计方法。
3、掌握用全加器、比较器设置电路的方法。
二、实验要求：一操作面板左侧有16个键，编号为0到15个数字，另在面板右侧配2个共阳七段显示器。
设计一个电路：当按下小于10的按键后，右侧低位七段显示器显示数字，左侧七段显示器显示0；当按下大于9的按键后，右侧低位七段显示器显示个位数，左侧七段显示器显示1。
若同时按下几个键，优先级别顺序是15到0。
三、实验原理图：四、设计思想和基本原理1、编码电路16线-4线编码器输入信号为A15-A0，低电平有效，而A15的优先权最高，A0的优先权最低，输出Z3、Z2、Z1、Z0为4位二进制反码（即0000-1111）。
可用第一片的输入端I7-I0分别接A15- A8，第一片的输入端I7-I0分别接A7- A0，显然第一片的优先权应高于第二片，只有当A15- A8无信号时才允许第二片工作。
因此，将第一片的选通输出端YS和第二片的控制端S相连，即可实现上述功能。
然后经过与非门，将Z3、Z2、Z1、Z0取反。
2、基本门电路、全加器电路根据系统的要求，显示输入应为8421BCD码，可以采用加6的方法实现。
当小于9时直接输入；当大于9时，将BCD码加6（溢出后相当于减10）且十位进一。
3、译码、显示电路将经过编码、基本门电路和全加器电路得到的四位二进制经译码器得到8421BCD码，由于采用74LS47显示译码器，其输出为低电平有效，因此采用共阳数码管。
五、元件功能及管脚1、编码器·用二进制代码表示某种特定含义的信息称为编码；实现编码功能的逻辑电路称为编码器。
·优先编码器不需对输入变量施加约束条件。
它允许几个输入端同时为有效电平。
当几个输入端同时出现有效电平时，电路只对其中优先级别最高的一个进行编码。
·74LS148 8线-3线BCD优先编码器输入：0-7 （ I0～I7 ）为数据输入端（低电平有效）；EI（ST）为选通输入端。
我数字显示仪表课程设计报告
目录第1章数字显示仪表的工作原理11.1数字式显示仪表原理11.2数字式显示仪表构造11.3数字仪表的主要技术指标31.4线性化问题41.5信号的标准化及标度变换4第2章数字显示仪表的制作52.1ICL7107双积分A/D转换器52.2LED显示器92.3主要集成块11第3章数字显示仪表的安装113.1数显局部的安装123.2电源局部的安装12第4章结论与体会13参考文献15第1章 数字显示仪表的工作原理1.1 数字式显示仪表原理工业生产过程中常用的数字式仪表有数字式温度计、数字式压力计、数字流量计、数字电子秤等。
数字仪表的出现适应了科学技术及自动化生产过程中高速、高准确度测量的需要，它具有模拟仪表无法比较的优点。
数字仪表的主要特点有：准确度高、分辨力高、无主观读数误差、测量速度快、能以数码形式输出结果。
同时数字量来传输信息，可使得传输距离不受限制。
数显仪表按工作原理分为：不带微处理器和带微处理器的。
其原理框图如图1-1所示。
1.2 数字式显示仪表构造不带微处理器的仪表，通常用运算放大器和中、大规模集成电路来实现；带微处理器的仪表，是借助软件的方式来实现原理框图中的有关功能。
不带微处理器的数显仪表一般应具备模数转换，非线性补偿及标度变换三大局部，这三局部又各有很多种类，三者间相互巧妙的组合，可以组成适应于各种不同要求场合的数图1-1 数字显示仪表原理图 传感器字式显示仪表。
尽管数字仪表的品种繁多，原理各不一样，但其根本构成形式可由图1-2所示的主要环节组成。
模一数转换器是数字仪表的核心，以它为中心，将仪表分为模拟和数字两大局部。
仪表的数字局部一般设有滤波、前置放大器和模拟开关等环节。
来自传感器或变送器的统一电量信号一般都比较微弱，并且包含着在传输过程中产生的各种干扰成分，因此在其转换成数字量前，首先要进展滤波与放大。
前置放大器就是用来提高仪表的灵敏度、输入阻抗及信号的信噪比。
仪表的数字局部一般由计数器、译码器、时钟脉冲发生器、驱动显示电路以及逻辑控制电路组成。
数显仪表报告
目录第1章数显仪表工作原理 (1)1.1 数字式显示仪表的基本构成及工作原理 (1)1.2 数字仪表的主要技术指标 (2)1.3 线性化问题 (3)第2章数字仪表的设计方案 (4)2.1 ICL7107D的双积分A/D转换器及其转换 ......... 错误！未定义书签。
2.2 ICL7107的逻辑电路 (4)2.3 数字计数器.................................. 错误！未定义书签。
2.4 时序逻辑控制电路............................ 错误！未定义书签。
2.5 时钟脉冲发生器 (5)2.6 主要集成块 (6)第3章数显仪表的安装 (7)3.1电源部分安装 (7)3.2 数显部分安装 (7)第4章结论与体会 (9)参考文献 (10)第1章 数显仪表工作原理1.1 数字式显示仪表的基本构成及工作原理近五十年来，随着现代科学技术的迅猛发展，尤其是数字化测量技术、半导体技术、大规模集成电路技术及计算机技术在仪表中的应用，使数字仪表很快地从电子管式、晶体管式发展到目前集成电路式和带有微处理器的数字仪表。
仪表的应用范围也从原来主要在实验室中使用扩展到了一切测量领域。
在工业生产过程中常用的数字式仪表有数字式温度计、数字式压力计、数字流量计、数字电子秤等。
数字仪表的出现适应了科学技术及自动化生产过程中高速、高准确度测量的需要，它具有模拟仪表无法比拟的优点。
同时数字量来传输信息，可使得传输距离不受限制。
数显仪表按工作原理分为：不带微处理器的和带微处理器的。
其原理如图1-1所示。
图1-1 数字显示仪表的方框图数字仪表的主要仪表特点有： ①准确度高; ②分辨力高; ③无主观读书错误; ④测量速度快；⑤能以数码形式输出结果。
测量 电路电平放大非线性校正 及A /D 转换译码，驱动，显示设定 机构比较 环节控制 模式控制逻辑传感器信号输出不带微处理器的仪表，通常用运算放大器和中，大规模集成电路来实现；带微处理器的仪表，是借助软件的方式来实现原理框图中的有关功能。
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数显式测量电路设计报告北京化工大学信息科学与技术学院自动化专业课程设计题目数显式β测量电路说明书_________________页图纸_________________页班级自控1202 姓名徐越学号2012014059 同组人郭腾龙指导教师曹晰2014年9月11日目录一课程设计的任务及基本要求二逻辑框图设计三逻辑电路的设计及参数计算四安装调试步骤及遇到的问题五印刷线路板设计六体会及建议七参考文献八附录（元件使用说明）九附图（框图逻辑图印刷线路板图）一、课程设计的任务及基本要求目的设计一个β数显式测量电路，以方便测量一个NPN三极管的β值要求1.可测量NPN硅三极管的电流放大系数β199，测试条件为1IB10μA，允许误差±2；2）14VVCE16V，且对不同b值的三极管，VCE的值基本不变。
2.用两只数码管分别用来显示十位和个位，发光二极管用来显示百位，其亮状态和暗状态分别表示1和0。
3.数字显示器。
显示的数字应当清晰，显示周期的长短要适合，应大于人眼的滞留时间（0.1s）。
4.设B、C、E三个插孔，当北侧三极管插入时，打开电源，显示器即显示该三极管的β值。
5.限定使用的主要元器件如下所示通用型集成运放LM324 高阻型集成运放LF351 通用型集成电压比较器LM311 集成定时器NE555 2/5十进制计数器74LS90 BCD七段译码器74LS47 双D上升沿触发器74LS74 六施密特反相器74LS14 四2输入与非门CC4011 共阳极LED七段数码管二、逻辑框图设计三、逻辑电路的设计及参数计算1. β/Vx转换电路（1）采用固定偏置电流电路由测试条件10 uA,可选择合适的、2采用运放构成的电压并流负反馈，使Vx∝VXβIBR2 VX 极性为正由测试条件由β199时，取Vx最大值为13V，则可得到R2 为了平衡，R3略小于R2 2.压控振荡器（1）积分器、电压比较器的选择351高阻型；311专用电压比较器（转换速度快）（2）积分器中的D1使正向积分与负向积分的回路不通、时间不同。
R9R4′为能实现压控振荡，并忽略正向积分时间。
（3）后接的43k电阻的作用（4）积分器输出的V1波形 3.计数时间产生器电路（1）计数时间Tc须经反相器（4011）引出，因为译码器的消隐信号的相位是低电平有效。
（2）555定时器的VC2和VO的波形（3）计数时间与压控振荡器的输出相与（经与非门和反相器）4.计数、译码、显示电路（1）译码器采用47输出低电平有效，后接共阳极数码管；（2）90清零信号高电平有效，因此在使用中不要将他们随意悬空。
5.电路原理图四、安装调试及遇到的问题1.安装（1）安装要点在电路原理图上标号芯片号和芯片管脚号，不用功能脚的逻辑电平。
合理布置芯片和其他元件的位置。
布线*安排好电源线和地线（通电前先把几路电源调好，注意共地）；*线紧贴面包板，横平竖直，不交叉，不重叠；*在芯片两侧走线，不可跨芯片；*元件横平竖直。
安装顺序按信号流向，先主电路，后辅助电路。
边安装，边调试。
（2）安装注意事项在原理图上先标注芯片管脚4011、14、数码管管脚图应画在旁边），并拟订安装调试方案。
各集成芯片合理布局，同方向排列，不要插反。
按框图分系统组装、调试。
连线选用0.2-0.3mm的单股硬导线（为检查方便，各类电源线和地线最好用不同的颜色。
特别注意各集成片的共地，采用多点共地利用横条和竖条）。
紧贴面包板布线，导线要拉直，横平竖直，最好不要拐弯，不能拉斜线或在芯片上跨接。
应根据距离和插入长度剪断导线，插入长度为0.4-0.6㎜，过短可能接触不良；过长又可能把面包板戳穿，引起短路。
使用过的导线可以利用，但线端不能有明显伤痕，并用镊子把线端夹直。
插线时，电源必须关闭，不能带电操作。
2.调试（1）调试要点β电流、电压转换电路运放324的1脚输出一直流电压VX≈0.051βV（小于10V）压控振荡器（运放反相输入端应“虚地”）运放351的6脚输出已锯齿波比较器311的7脚输出矩形波555振荡器555的3脚输出矩形波清零波形C4、R4的接点处输出尖脉冲计数、译码、显示将555振荡器的3脚输出送计数器个位90－1 的时钟输入，观察数码显示。
（2）调试注意事项安装完毕不要急于通电，应先用万用表短路档根据电路图逐个检查每个集成片的引脚连接是否正确，有无错线、少线、多线，特别要仔细检查电源、地线是否连接正确、可靠。
通电前先把几路电源调好，注意共地。
3. 试验中遇到的问题及解决方法a. 清零信号产生电路输出的清零信号不典型，老师告诉我们干扰较大，可能会对后续产生影响，但还是把我们记上，让我们再检查检查。
我们没有听从老师的话，继续往下接，造成后面没有出预期的结果。
后我们检查发现一根地线接触不良。
b. 555计时器的连接布线不好，造成布局特别紧密，有线重叠，且有的线不得已斜跨，出现这种情况的原因是我们没有经过思考就动手。
接下来的连线我们都经过了思考和安排，方未出现明显的不妥。
c. 发光二极管显然是有极性的，我们在安装中马虎的将之一安，结果安反了，怎么也没亮，经过好长时间的检查放发现这个错误，浪费了很多时间。
时间上这是基础，二极管有极性我们亦牢记于心，可是我们再实际应用中没有考虑到，可见理论和实践还是有很大的差别的。
d. 连接工作完成后我们进行了调试，数码管显示乱码，经测555定时器的信号输出幅值不够，重新连接解决了问题。
但是4011片的多个输出口没有输出，换片不行，经查地线未接好。
e. 我们检查调试了很长时间，就是没有出正确结果，我们认为已没有错误，是仪器的问题。
老师来帮我们做了好长时间的检查，我们天真的认为已没有错误，可是最终的错误显示为14片的电源根本就没有接到电源而是地线。
我们十分惭愧。
以后要虚心学习，切不可盲目自信。
五、印刷线路板设计1.印刷线路板的设计依据实验面包板连接电路2.设计要求（1）双面板正面用红色线（元件面，横线为主）反面用蓝色线（连线面，竖线为主）金属化孔用蓝色（2）走线原则线条横平竖直，同面线不能交叉线条尽量少每个芯片横向最多走三条芯片相邻管脚之间不能走线每个金属化孔只能插入一个元件管脚（3）元件标注（用铅笔）标出元件符号标出元件值标出芯片的1脚（4）其他要求（1）坐标纸大小31cm23cm （2）比例尺21 （3）周边留宽5～10mm （4）线宽1mm（200mA/mm）（5）电源和地线加宽（6）芯片跨度7.5mm （7）芯片管脚间距2.5mm （8）金属化孔内径0.8mm外径1.5mm （9）电位器两脚间距5mm六、习得与感想1. 感想这次的课设作为毕业设计的练习，把设计的总流程全部过了一遍。
虽然受时间和硬件设施的限制，无法让作品的效果达到尽善尽美，但也熟悉了制作过程，贯通了所学知识。
在实验阶段，让我了解到实际操作出的成品与理论之间的联系，也让我认识到把想法落实到手中，是比有这个想法更难的事，总的来说，为期两周的课设的确有助于巩固知识，加强全局思考与实际动手能力。
回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。
实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。
果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。
2. 习得（1）秉着又好又快的原则，最好事先画一张接线草图，不然排版会成问题。
（2）用不同颜色的线表示电源或地线，这样检查起来比较方便。
（3）注意检查芯片及其他元器件的质量。
参考文献1、电子技术基础（康华光主编）2、Protel DXP电路板设计（袁鹏平编）3、印制电路板设计入门与典型事例（禹德贵编）4、印制电路（李乙翘陈长生编）5、电子技术课程设计指南（张诚庆、杨丽华）七试验中遇到的问题及解决方法数码管读数不变或显示乱码，提供给芯片的电压太小原因接错线、漏接线、导线插入的长度过短、逻辑错误排除1. 查芯片电源电压2.555的输出须接到47的消隐端 3. 运放线性工作时反相输入是否“虚地” 4. 一般故障现象若根本不亮，应检查电源；若数码管不闪烁，先检查555是否振荡；若数码管显示0，应检查90有无输入，清0信号是否正常或90有无输出；若数码管全显示9，检查有无清0信号；或调整积分器输入端的电位器看有无变化；或看324的输出是否正常等。
4.计数部分，逐点观测有无信号，或用万用表DCV看是否跳变。
输入为1.4v 虚线输出保持高电平不变芯片未接地或接触不良输入与输出同样规律变化芯片未接电源5.555振荡器正常但计数无输出解决在555的电源正极与地之间接一个几十mF的电解电容八附录（元件使用说明）1、通用型集成运放LM324 管脚图如附图8-1所示LM324内有四个结构相同，互相独立的运放。
运放内部已有频率补偿电路，应用时可不用外接补偿电容。
LM324用双电源工作，但也能单电源使用，其电压范围为330V，并具有很低的静态功耗，当电源电压为5V时，其非线形应用的输出电平可和TTL 器件相容。
图8-1 2、高阻型集成运放LF351 管脚图如附图8-2所示LF351具有很高的输入电阻，特别适用于各种运算电路。
一般工作时采用±15v电源，它的输出级有过流保护电路，因而输出对地短路也不会损坏器件，但使用中应尽量防止发生短路，当需要调零时，可把电位器动端连负电流，两个固定端分别与调零端相连。
图8-2 3、通用型集成电压比较器LM311 管脚图如附图8-3所示LM311具有较低的偏置电流和失调电流，用它构成的电压比较器其影响速度比用一般运放组成的电压比较器快，可用单电源供电，例如15v，也可用双电源供电，例如±15v。
图8-3 4、集成定时器NE555 管脚图如附图8-4所示NE555是一种模拟、数字混合式定时器集成电路，外接适当的电阻和电容就能构成多谐振荡器、单稳态触发器和双稳态触发器，用555定时器组成的多谐振荡器，振荡频率比较稳定。
为便于频率调整，可外接电位器。
图8-4 5. 六施密特反相器74LS14 管脚图如附图8-5所示图8-5 6. 四2输入与非门CC4011 管脚图如附图8-6所示图8-6 7. 双D上升沿触发器74LS74 管脚图如附图8-7所示74LS74是具有直接置位端和复位端的双D触发器。