直流数字电压表课程设计报告设计
数字电压表的课程设计
数字电压表设计报告一、设计目的作用数字电压表的基本原理，是对直流电压进行模数转换，其结果用数字直接显示出来，按其基本工作原理可分为积分式和比较式两大类。
熟悉集成电路MC14433，MC1413，CD4511和MC1403的使用方法，并掌握其工作原理。
二、设计要求（1).设计数字电压表电路（2).测量范围：直流电压0V-1.999V,0V-19.99V,0V-199.9V,0V-1999V; （3).画出数字电压表电路原理图，写出总结报告。
三、设计的具体实现（一）、系统概述数字电压表是将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示的数字系统。
该系统（如图1所示）可由MC14433--321位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321位数字电压表，321位是指十进制数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1，即二值状态，所以成为半位。
各部件的功能如下：（1）321A/D 转换器：将输入的模拟信号转换成数字信号。
（2）基准电源：提供精密电压，供A/D 转换器作参考电压。
（3）译码器：将二-十进制（BCD ）码转换成七段信号。
（4）驱动器：驱动显示器的a,b,c,d,e,f,g 七个发光段，推动发光数码管（LED ）进行显示。
（5）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。
图 1工作过程如下：321数字电压表通过位选信号DS 1～DS 4进行动态扫描显示，由于MC14433电路的A/D 转换结果是采用BCD 码多路调制方法输出，只要配上一块译码器，就可以将转换结果以数字方式实现四位数字的LED 发光数码管动态扫描显示。
DS 1～DS 4输出多路调制选通脉冲信号，DS 选通脉冲为高电平，则表示对应的数位被选通，此时该位数据在Q 0～Q 3端输出。
积分式直流数字电压表设计报告
积分式直流数字电压表设计报告积分式直流数字电压表摘要:本设计采用单片机AT89C52作为积分式直流数字电压表的核心，实现对A/D转换模块电路输出信号的处理，运算并将处理后的数据送液晶显示器显示，采用软件实现自动校零功能，单片机控制继电器的驱动电路实现自动量程转换。
频率转换电路，由单片机内部的计数器对直流电压采集系统采用双积分电压—A/D转换电路的输出频率进行计数，并由软件实现对计数值的运算及线性化处理。
由于采用双积分A/D转换电路，该电压表抗干扰能力强。
由于采用软件线性化处理，分辨率高，200mv档分辨率可达0.01mV，2V档分辨率达0.1mV，并且两档的测量误差均小于等于0.02% 。
一(方案设计与论证:1(总体方案设计与比较方案一:直流信号采集转换采用BCD码输出的双积分型A/D转换电路，输出信号经译码电路译码送LED显示。
原理框图如图1所示。
整个系统采模拟控制方式，但要实现高精度要求硬件电路复杂，该硬件电路难以实现复杂运算。
低切通换滤UI 开波关器地方案二:采用单片机AT89C52作为积分式直流数字电压表的核心，实现对A/D转换模块输出信号的处理，运算并将处理后的数据送液晶显示器显示，软件实现自动校零功能。
直流电压采集系统采用双积分V—F(电压—频率)转换电路。
用单片机控制继电器实现自动量程转换功能。
程序框图如下电电V-有低量测量UI 压压I源通程校零跟跟变积滤切切换随随换分波换器器器双D触基准电压负恒流源电子开关发器PWM脉宽调制 LCD液脉冲输晶显示出驱动二进制计数器单片机处理高频输出标准时钟比较以上两种方案，方案一是模拟控制方式，而模拟控制难以实现高精度控制和计算，控制方案的改善也比较麻烦。
方案二是采用AT89C52为核心的单片机系统，可以灵活实现采集数据的线性处理，并且可容易实现自动校零及自动量程转换功能。
由于单片机具有较强的运算功能，因此能实现较高的精度。
经过对两种方案的比较，本设计采用方案二。
数字电压表设计报告
一、课程内容介绍：数字电压表是用来测量信号电压的装置。
它可以测量正弦波、方波、三角波和尖脉冲信号的电压。
在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，经常要用到数字电压表。
本设计是设计一个三位直流数字电压表。
由于其用十进制数显示，测量迅速、精度高、显示直观，一次数字电压表得到广泛的使用。
二、总体设计1、实验目的设计制作一个具有数字显示功能的数字电压表。
该数字电压表能对日常电子线路中的电压进行方便的测量。
2、实验设计要求与内容1) 本设计要求从测试端输入0-51V的电压，经90K和10K电阻分压，送ADC0804输入端，所以实际输入电压是测试端的十分之一。
经89C2051处理，在D3、D2、D1三个七段显示。
2) 本电路ADC0804最大转换值为0FFH(255)，对应输入电压是5.1V，对应测试端电压(显示电压)51V。
3) 若测试端输入为4V，实际进入ADC0804为0.4Va) 经A/D转换后为14Hb) 14H经十进制转换后为0020，则令R4=00，R5=20c) 将0020*2=0040，令R4=00，R5=40d) 将数字点设在D2上，D4 D3 D2 D1分别显示为0 0 4 04) 本电路省略D4，只显示D3 D2 D15）总体设计框图：3、实验技术指标1) 被测量信号电压范围：0-51V2) 测量精度：测量显示3为有效数字3) 分辨率：5.1V/2^8注意：在画PCB的时候要注意将晶振，即Y1，C4，C5，一起布置在芯片AT89C2051旁边，还有电容C2，C3也要靠近芯片AT89C2051，这样才能有效显示结果。
4、设计提示1) 本设计要求从测试端输入0-51V的电压，经90K和10K电阻分压，送ADC0804输入端，所以实际输入电压是测试端的十分之一。
经89C2051处理，在D3、D2、D1三个七段显示器显示。
2）本电路ADC0804最大转换值=0FFH(255)，对应输入电压是5.1V，对应测试端电压（显示电压）是51V。
数字电压表设计课程设计报告方案一
本科课程设计题目数字电压表设计目录一、课程设计目的 (3)二、方案一：XXXXXXXX (3)（一）原理框图......................................... 错误!未定义书签。
（二）电路原理总图................................. 错误!未定义书签。
（三）主要芯片原理及引脚图................. 错误!未定义书签。
（四）各部分电路原理分析..................... 错误!未定义书签。
三、设计与调试 (7)四、结论 (10)五、总结 (10)一、课程设计目的1.学习查阅文献资料，掌握设计方案的设计与书写；2.掌握双积分A/D转换器的工作原理；3.掌握各主要芯片的工作原理及使用方法；4.了解数码管显示原理；5.学会利用通用板实现电子元器件的手动连线及调试；6.掌握模拟电路、数字电路的基本调试方法；7.提高分析问题与解决问题的能力；8.对常见故障会分析原因，并排除故障。
性能指标1. 直流电源供电：+5，-5V2. 量程：-1.999V～+1.999V3. 精度：0.0014. 用五个数码管显示，显示稳定，允许最后一位跳动5. 输入负电压时，最高位显示“-”6. 最高位灭零二、方案一：通过双积分A/D转换器ICL7135实现四位半数字电压表方案简述；本系统所设计的4 1/2数字电压表由ICL7135-4 1/2位A/D转换器、三极管9013驱动阵列、74LS47BCD到七段锁存-译码-驱动器、共阳极LED发光数码管、基准电源、时钟及量程开关电路组成。
4 1/2位是指十进制数00000~1999，只有4位完整显示位，其数字范围为0~9，而其最高位只能显示0或1，故称为半位。
（一）原理框图模数转换ICL7135数 码 管驱动电路数 码 管显示电路时钟信号基准电压被测信号（二）电路原理总图（三）主要芯片原理及引脚图1.ICL7135原理：ICI7135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.引脚图：2.74LS47芯片原理：74LS47译码器原理译码器原理（74LS47）译码器的逻辑功能是将每个输入的二进制代码译成对应的输出的高、低电平信号。
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
实验7.直流数字电压表设计
TL0=0x9c;
ET0=1;//打开T0中断
TR0=1;//启动定时器0
EA=1;//打开全局中断
while(1)
{
ST=0;//发出启动脉冲信号
delay(10);
=1;
delay(10);
ST=0;
while(EOC==1);//查询结束状态
delay(100);
uchar code duanma[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0-9数码管段码
sbit p2_3=P2^3;//定义数码管四个位选位
sbit p2_2=P2^2;
sbit p2_1=P2^1;
sbit p2_0=P2^0;
OE=1;//OE置1信号
i=P1;//将A/D结果赋值给i
display();//输出A/D结果
delay(10);
OE=0;//OE置0信号
}
}
/*T0中断函数*/
time()interrupt 1
{
ET0=0;//关闭定时器0中断
TR0=0;//关闭定时器0
TH0=0x9c;//T0装入初值
TL0=0x9c;
(2)A/D转换查询法编程；
(3)考察延时量对动态显示效果的影响。
【实验步骤】
(1)提前阅读与实验7相关的阅读材料；
(2)参考图A.72~A.74；和表A.7，在ISIS中完成原理图的绘制；
(3)采用μVision3进行C51动态显示和A/D转换编程及调试。
【实验要求】
提交实验报告并包括如下内容：电路原理图、A/D转换原理分析、C51源程序（含注释语句）、仿真运行截图及实验小结。
多量程直流数字电压表
电子技术课程设计报告专业班级：学生学号：学生姓名：指导教师：设计时间：自动化与电气工程学院设计课题题目： 多量程直流数字电压表一、设计任务与要求1．设计并制作一个直流稳压电源，设计要求为 （1） 输入电压为220V （2） 输出电压为±5V 2．设计一个213直流数字电压表，设计要求为 分辨率 （1） 测量量程：基本量程：200mV 0.1mV扩展量程：2V 1mV20mV 0.01mV（2） 测量范围： 0mV~2V (3 ) 显示范围：十进制数0~1999（4） 使用双积分A/D 转换器ICL7107完成直流电压的数字化转换二、电路原理分析与方案设计 1. 设计要求分析数字电压表由电阻网络（量程调整）、直流放大（运放组成）、电压极性判断、A/D 转换、数码（液晶）显示等部分组成。
直流数字电压表主要完成对电位器或外部电压的测量与显示。
因此，为了适应不同大小的的待测模拟电压信号，应该有测量量程的选择功能。
ICL7107是双积分式三位半A/D 转换器，可构成基本量程200Mv,而扩展量程2V 可由电阻电位器分压，20mV 量程可由运放放大。
2. 方案设计（1）±5V 直流稳压电源首先通过中心抽头的18V 电源变压器，输出电压经过四个二极管组成的桥式整流电路整流后通过电容滤波，然后通过三端稳压管LM7805和KV7905分别对正负电压进行稳压，在对输出电压进行滤波，从而得到较为稳定的±5V 直流稳压电源。
（2）213直流数字电压表将输入电压分别通过电阻电位器和μA741运放放大器进行缩小和放大，将输出信号输入到ICL7107 A/D 转换器V-IN 端，经过A/D 转换电路、参考电压电路、复位电路、时钟电路等电路完成数据转换及传输，最后通过213数码管进行显示。
三、单元电路分析与设计1．单元电路原理分析电源：(1) 电源变压器是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
数字电压表课程设计报告
湖南科技大学信息与电气工程学院课程设计报告课程单片机原理及应用题目：数字电压表专业：班级：姓名：学号：任务书1数字电压表的概述数字电压表（Digital Voltmeter）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。
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，采用单片机的数字电压表，由精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。
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、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，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崭新水平。
重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。
数字电压表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局。
它显示清晰直观、读数准确，采用了先进的数显技术，大大地减少了因人为因素所造成的测量误差事件。
数字电压表是把连续的模拟量（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，数字电压表标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。
本设计采用了以单片机为开发平台，控制系采用AT89C52单片机，A/D转换采用ADC0809。
系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便进行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。
简易数字电压测量电路由A/D转换、数据处理、显示控制等组成。
模拟式电压表具有电路简单、成本低、测量方便等特点，但测量精度较差，特别是受表头精度的限制，即使采用0.5级的高灵敏度表头，读测时的分辨力也只能达到半格。
再者，模拟式电压表的输入阻抗不高，测高内阻源时精度明显下降。
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。
课程设计报告 直流数字电压表设计.
电子技术基础课程设计题目名称：直流数字电压表指导教师：唐治德学生班级：学号：学生姓名：评语：成绩：重庆大学电气工程学院2015年7月3日目录一、内容摘要二．课程设计任务与要求2.1设计目的2.2设计求三．设计思路和方案选择3.1 设计思路3.2 方案选择四．工作原理4.1 基本原理框图4.2 ICL7107的工作原理4.3原理图五．电路设计与仿真六、系统调试与结果分析6.1调试方法6.2测试结果分析六．元器件清单八、总结及心得体会九、参考文献内容摘要伴随着电子技术科学的发展，电子测量技术已成为广大电子技术工作者必须掌握的一门科学技术，同时对测量的精度和功能的有着更高的要求。
电压是电子测量的一个主要参数，由于电压测量在电子测量中的普遍性与重要性，因此对电压测量的研究与设计有着非常重要的意义。
本次设计的主要设计内容为三档直流电压表。
在设计过程中由于第一次接触这种芯片，对该芯片不是很熟悉，我们参阅了大量前人的设计，在此基础上，运用A / D转换器ICL7107构建了一个直流数字电压表。
本设计首先简要介绍了设计电压表的主要方式，然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程和芯片的工作原理，本设计中我们展示了两种方案，手动换挡的自动换挡，在各方案中也给出了两种方案的优缺点。
同时也给出了硬件电路的设计细节，包括各部分电路的走向、芯片的选择以及方案的可行性分析等。
关键字：ICL7107芯片，数字电压表，A\D转换，比较器，CC4006双向模拟开关。
课程设计任务及要求2.1设计目的1、掌握双积分A/D转换的工作原理和集成双积分A/D转换器件的设计方法2、掌握常用数字集成电路的功能和使用2.2设计要求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。
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。
设计思路和方案选择3.1设计思路根据设计要求和功能，我们考虑了多种可行性方案。
数字直流电压表的设计(附程序及电路图)
数字直流电压表的设计实验报告要求：设计一个能测量直流电压并显示的数字电压表。
直流电压输入范围：0V～5V，最小分辨率0.5V，准确率>80％，偏差<30％。
数码显示至少3位。
对于ad采样我们采取的是PCF8591，PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS数据获取器件。
PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I2C总线接口。
PCF8591的3个地址引脚A0, A1和A2可用于硬件地址编程，允许在同个I2C总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。
在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C总线以串行的方式进行传输。
PCF8591的功能包括多路模拟输入、内置跟踪保持、8-bit模数转换和8-bit数模转换。
PCF8591的最大转化速率由I2C总线的最大速率决定。
具有以下特性：【1】单独供电【2】PCF8591的操作电压范围2.5V-6V【3】低待机电流【4】通过I2C总线串行输入/输出【5】PCF8591通过3个硬件地址引脚寻址【6】PCF8591的采样率由I2C总线速率决定【7】4个模拟输入可编程为单端型或差分输入【8】自动增量频道选择【9】PCF8591的模拟电压范围从VSS到VDD【10】PCF8591内置跟踪保持电路【11】8-bit逐次逼近A/D转换器【12】通过1路模拟输出实现DAC增益该电路的电路图如下图所示，由于proteus比较理想，单片机最小系统没有画出，实际中缺少，单片机是不能运行的。
PCF8591是八位的ad采样，最小分辨率可以达到0.02V。
配套实验程序：Ad_da.c/*-----------------------------------------------名称：IIC协议PCF8591ADDA转换内容：此程序通过IIC协议对DAAD芯片操作，读取电位器的电压通过液晶显示，并输出模拟量，用LED 亮度渐变指示------------------------------------------------*/#include<reg52.h> //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义#include <intrins.h> //包含NOP空指令函数_nop_();#include<LCD1602.h>#define AddWr 0x90 //写数据地址#define AddRd 0x91 //读数据地址sbit Sda=P1^2; //定义总线连接端口sbit Scl=P1^1;bit ADFlag; //定义AD采样标志位//unsigned char code Datatab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//7段数共阴码管段码表//data unsigned char Display[8];//定义临时存放数码管数值/*------------------------------------------------延时程序------------------------------------------------*/void mDelay(unsigned char j){unsigned int i;for(;j>0;j--){for(i=0;i<125;i++){;}}}/*------------------------------------------------初始化定时器1------------------------------------------------*/void Init_Timer1(void){TMOD |= 0x10;TH1=0xff;/* Init value */TL1=0x00;//PT1=1; /* 优先级*/EA=1; /* interupt enable */ET1=1; /* enable timer1 interrupt */TR1=1;}/*------------------------------------------------启动IIC总线------------------------------------------------*/void Start(void){Sda=1;_nop_();Scl=1;_nop_();_nop_();Scl=0;}/*------------------------------------------------停止IIC总线------------------------------------------------*/ void Stop(void){Sda=0;_nop_();Scl=1;_nop_();Sda=1;_nop_();Scl=0;}/*------------------------------------------------应答IIC总线------------------------------------------------*/ void Ack(void){Sda=0;_nop_();Scl=1;_nop_();Scl=0;_nop_();}/*------------------------------------------------非应答IIC总线------------------------------------------------*/ void NoAck(void){Sda=1;_nop_();Scl=1;_nop_();_nop_();}/*------------------------------------------------发送一个字节------------------------------------------------*/ void Send(unsigned char Data){unsigned char BitCounter=8;unsigned char temp;do{temp=Data;Scl=0;_nop_();if((temp&0x80)==0x80)Sda=1;elseSda=0;Scl=1;temp=Data<<1;Data=temp;BitCounter--;}while(BitCounter);Scl=0;}/*------------------------------------------------读入一个字节并返回------------------------------------------------*/unsigned char Read(void){unsigned char temp=0;unsigned char temp1=0;unsigned char BitCounter=8;Sda=1;doScl=0;_nop_();Scl=1;_nop_();if(Sda)temp=temp|0x01;elsetemp=temp&0xfe;if(BitCounter-1){temp1=temp<<1;temp=temp1;}BitCounter--;}while(BitCounter);return(temp);}/*------------------------------------------------写入DA数模转换值------------------------------------------------*/void DAC(unsigned char Data){Start();Send(AddWr); //写入芯片地址Ack();Send(0x40); //写入控制位，使能DAC输出Ack();Send(Data); //写数据Ack();Stop();}/*------------------------------------------------读取AD模数转换的值，有返回值------------------------------------------------*/unsigned int ReadADC(unsigned char Chl){unsigned int Data;Start(); //写入芯片地址Send(AddWr);Ack();Send(0x40|Chl);//写入选择的通道，本程序只用单端输入，差分部分需要自行添加//Chl的值分别为0、1、2、3，分别代表1-4通道Ack();Start();Send(AddRd); //读入地址Ack();Data=Read(); //读数据Data=Data*196;//还原电压值近似Data=Data/100;Scl=0;NoAck();Stop();return Data; //返回值}/*------------------------------------------------主程序------------------------------------------------*/void main(){unsigned char num; //DA数模输出变量unsigned char ADtemp; //定义中间变量InitLcd();mDelay(20);Init_Timer1();while(1){DAC(num); //DA输出，可以用LED模拟电压变化num++; //累加，到256后溢出变为0，往复循环。
单片机课程设计(直流数字电压表)
课程设计总结与展 望
课程设计目标：掌握单片机基础知识，学会设计直流数字电压表 课程设计内容：包括硬件设计、软件设计、调试和测试等 课程设计成果：成功设计并制作出直流数字电压表 课程设计收获：提高了单片机应用能力，增强了团队合作和沟通能力
课程设计展望：未来将继续深入学习单片机技术，提高实践能力，为未来就业做好准备
实际应用：可用于测量直流电压，广泛应用于电子、电力等领域 市场前景：随着电子技术的发展，市场需求不断增长 技术更新：需要不断更新技术，提高测量精度和稳定性 市场竞争：面临国内外竞争对手的压力，需要提高产品质量和降低成本
智能化：单片机技术在智能设备中的应用越来越广泛，未来发展方向将更加智能化。
物联网：单片机技术在物联网中的应用越来越广泛，未来发展方向将更加注重物联网技术的应用。
单片机课程设计（直 流数字电压表）
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单片机课程设计概 述
硬件电路设计
软件程序设计
系统调试与测试
课程设计总结与展 望
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单片机课程设计概 述
掌握单片机的基本原理和编程方法 提高动手实践能力和创新能力 培养团队合作精神和解决问题的能力 为未来的学习和工作打下坚实的基础
电源测试：检查电源电压是 否稳定，是否符合要求
信号测试：检查信号输入、 输出是否正常，是否符合要 求
功能测试：检查系统功能是 否正常，是否符合设计要求
性能测试：检查系统性能是 否满足设计要求，如响应时 间、精度等
稳定性测试：检查系统在 长时间运行下的稳定性， 如温度、湿度等环境因素 对系统的影响
软件调试：通过运行程序，发现并修复程序中的错误 软件测试：通过测试程序，验证程序的功能和性能是否符合预期 测试方法：包括单元测试、集成测试、系统测试等 测试工具：可以使用自动化测试工具，如JUnit、Selenium等
数字电压表课程设计报告
数字电压表课程设计报告一、实验目的本实验旨在使学生掌握数字电压表的基本原理、构成和使用方法，通过实践锻炼学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
二、实验器材数字电压表、直流稳压电源、电阻箱、待测电路板等。
三、实验内容1.数字电压表的基本原理、构成和使用方法的介绍；2.根据实验要求搭建待测电路；3.调节直流稳压电源输出电压为所需值；4.连接数字电压表到待测电路上并测量电压值；5.对测得的电压值进行分析、处理和讨论。
四、实验流程及步骤1.实验器材准备：数字电压表、直流稳压电源、电阻箱、待测电路板等器材；2.理解数字电压表的基本原理与构成，并熟练掌握使用方法；3.根据实验所需，找到相应的电路板，搭建待测电路，并连接好直流稳压电源；4.调节直流稳压电源的输出电压为所需值，并连接数字电压表到待测电路上；5.测量待测电路的电压值，并在数字电压表上进行记录；6.对测得的电压值进行分析、处理和讨论，并得出实验结论。
五、实验注意事项1.在操作实验器材时，务必严格按照使用说明书和教师的要求进行操作；2.实验器材保持完好无损，任何破损的器材均不能使用；3.实验前需仔细了解实验内容，规划实验流程；4.在操作实验时，要认真记录实验数据，并进行及时分析处理；5.实验结束后，将实验器材妥善归位，保持实验室整洁干净。
六、实验结果及结论通过实验，我们得到了待测电路的电压值，并对其进行了分析、处理和讨论。
根据实验结果和所给数据，我们得出了结论：数字电压表可准确测量待测电路的电压值，为后续研究和实践提供重要依据。
七、实验心得体会通过本次实验，我对数字电压表的原理及其使用方法有了更深入的了解，并通过实践掌握了一定的动手操作能力和实际问题解决能力。
同时，我认识到在实验中必须注重细节和注意安全，仔细完成每一个实验步骤，及时记录和分析实验数据，才能使实验结果更加准确和可靠。
中衡直流数字电压表【设计明细】
《电子测量技术》直流数字电压表设计院系软件职业技术学院专业应用技术2班学生姓名郭妍学号 5103130016目录一、题目及设计要求……………………………………………………………………3页二、主要技术……………………………………………………………………………3页三、方案选择…………………………………………………………………………… 3页四、电路设计原理……………………………………………………………………… 3页4.1 模数转换………………………………………………………………………… 4页4.2 数字处理及控制……………………………………………………………………5页五、电路图分介绍……………………………………………………………………… 5页5.1 AT89C51介绍………………………………………………………………………6页 5.2排阻介绍……………………………………………………………………………7页 5.3 晶振电路……………………………………………………………………………7页 5.4 复位电路……………………………………………………………………………8页 5.5 ADC0808介绍………………………………………………………………………8页 5.6共阴极数码管………………………………………………………………………9页 5.7模拟输入电路………………………………………………………………………9页5.8总设计图……………………………………………………………………………10页5.9仿真图………………………………………………………………………………10页六、设计程序……………………………………………………………………………11页七、心得体会……………………………………………………………………………14 页直流数字电压表电路设计报告一、题目及设计要求利用单片机AT89C51与ADC0808设计一个数字电压表，能够测量0～5V的直流电压值，精度越高越好。
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。
(整理)数字直流电压表设计 (2)
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：目录一·摘要二·课程设计与任务要求（一）设计目的（二）设计要求三·总体设计思路与方案选择四·所用器件介绍（一）双积分MC14433功能介绍（二）MC14511B功能介绍（三）MC1413功能介绍（四）基准电源MC1403功能介绍五·设计框图与工作原理，测量电压的转换与显示原理六·数字电压表的安装调试七·元器件清单八·心得体会九·参考文献直流数字电压表一·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。
数字电压表（Digital V oltmeter）简称DVM，由电阻网络（量程调整）、直流放大（运放组成）、电压极性判断、A/D转换、数码（液晶）显示等部分组成。
PZ158A 系列直流数字电压表具有6½位显示，可测量0.1µV—1000V直流电压。
该表由于采用了微处理器和脉冲调宽模数转换技术，自动校零，数字模拟滤波等技术，从而赋予本表极其稳定的零位和良好的线性和抗干扰能力，本表还带有RS232C接口，可方便地与计算机系统相连接，组成数据采集系统。
采用八位VFD或LED显示，其中PZ158A/1为单量程（0.2V）VFD显示，读数清晰，光色柔和，适宜在科研、工业、国防等各种领域内使用。
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。
直流数字电压表设计实验报告
洛阳理工学院实验报告
系部计算机系班级Ｂ１
40502 学号B140502２
６
姓名韩亚辉
课程名称单片机原理及应用实验日期２016/6／1 实验名称直流数字电压表设计成绩
实验目得:掌握LEＤ动态显示与A/Ｄ转换接口设计方法。
实验条件:装有Keil u Vision３编译软件与ISIＳ７Professｉｏnal仿真软件得电脑。
一、实验要求:
（1）数码管动态显示编程;
（2）A／D转换查询法编程;
（3）考察延时量对动态显示效果得影响。
二、实验步骤:
（1）提前阅读与实验７相关得阅读材料;
（2）参照实验原理图,在IＳIS中完成电路原理图得绘制;
（3）采用ｕＶiｓion３进行C51动态显示与A/D转换得编程及调试;
三、运行结果:
仿真运行截图如下图所示:
四、实验程序代码：
#ｉnｃludｅ＜reg51、h>
sbｉt ＿ｃlｋ=P2^４;
ｓbiｔＡＬE＝P２^5;
sｂｉt _sｔ = Ｐ2^5; /／定义AＤ启动位,_sｔ
sbit ＿eoｃ = Ｐ２^6; //定义AD结束位，_ｅoｃ
sｂit ＿oe = P2^７; //定义ＡD使能位,_oｅ
sbit ｌｅd０ = P2^３; //定义数码管最低位，led0
sｂit led1 = Ｐ2^2;／/定义数码管第二位,led1
sｂit ｌed２= P2^1；//定义数码管第三位,leｄ２ﻩ
uｎsigned ｃhaｒ aｄ_resuｌt=0; //定义ＡD转换结果变量，ａd_resuｌt。
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电子技术基础课程设计题目名称：直流数字电压表指导教师：唐治德学生班级：学号：学生姓名：评语：成绩：重庆大学电气工程学院2015年7月3日目录一、内容摘要二．课程设计任务与要求2.1设计目的2.2设计求三．设计思路和方案选择3.1 设计思路3.2 方案选择四．工作原理4.1 基本原理框图4.2 ICL7107的工作原理4.3原理图五．电路设计与仿真六、系统调试与结果分析6.1调试方法6.2测试结果分析六．元器件清单八、总结及心得体会九、参考文献内容摘要伴随着电子技术科学的发展，电子测量技术已成为广大电子技术工作者必须掌握的一门科学技术，同时对测量的精度和功能的有着更高的要求。
电压是电子测量的一个主要参数，由于电压测量在电子测量中的普遍性与重要性，因此对电压测量的研究与设计有着非常重要的意义。
本次设计的主要设计内容为三档直流电压表。
在设计过程中由于第一次接触这种芯片，对该芯片不是很熟悉，我们参阅了大量前人的设计，在此基础上，运用A / D转换器ICL7107构建了一个直流数字电压表。
本设计首先简要介绍了设计电压表的主要方式，然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程和芯片的工作原理，本设计中我们展示了两种方案，手动换挡的自动换挡，在各方案中也给出了两种方案的优缺点。
同时也给出了硬件电路的设计细节，包括各部分电路的走向、芯片的选择以及方案的可行性分析等。
关键字：ICL7107芯片，数字电压表，A\D转换，比较器，CC4006双向模拟开关。
课程设计任务及要求2.1设计目的1、掌握双积分A/D转换的工作原理和集成双积分A/D转换器件的设计方法2、掌握常用数字集成电路的功能和使用2.2设计要求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。
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。
设计思路和方案选择3.1设计思路根据设计要求和功能，我们考虑了多种可行性方案。
但是在设计过程中，小数点的点亮电路的设计遇到了很大的麻烦。
方案1：主要器件由芯片ICL7107和共阳极半导体数码管LED，其中换挡电路用的是分压原理，将电阻串联起来，不同的电阻端就是不同的档位。
小数点的点亮是直接吧小数点端直接接一个数字地，然后用三个开关分别来控制换挡时小数点的亮灭。
该方案特点：该方案小数点电路用的时直接接数字地的方法利用开关控制，换挡时也是通过手动控制来完成，这种方案电路简单、清楚易懂，同时测量的误差也很小，结果比较准确，但是电路实现起来比较复杂，开关过于繁琐，测量电路时不太方便。
方案2：考虑到直接使用直接吧小数点端链接到数字地上，使用开关来控制换挡时点亮小数点这种方案开关过多、换挡是过与繁琐。
在主要元器件没有变的前提下，采用比较器来从换挡端取信号比较后接到共阳极数码管的小数点端。
但是该方案开始时，测量的电压误差明显的增大，又通过一系列的调整和修改，最终通过参数的修改调整将测量误差控制在理想范围内。
该方案特点：该方案测量时比上一个方便多了，小数点电路不用单独控制，实现了小数点根据档位的要求自动点亮，测量误差也比较小。
当最终没有实现测量电路的自动换挡，要通过手动拨换档位。
方案三：选用了LM324运放和CC4066传输门，在通过方案二的修改后，小数点的问题基本解决了，想通过进一步的改善实现自动换挡。
电路能根据测量电压大小的不同，自动选择量程，点亮不同挡位时的小数点。
其中换挡电路是通过COMS传输门和比较器来实现的，先通过比较器比较输出接到传输门的C端，当输出为高电平时传输门CC4066导通。
该方案特点：该方案很大程度提升了测量的方便性，实现了测量的自动化。
自动换挡，不用人工去拨动开关。
但该方案中，经过我们的反复调试和修改后，比起前两个方案这个方案的测量结果有点偏大。
这次课程设计中我们吧方案二和方案三都做了，两个方案都展示了。
工作原理4.1 工作原理1）、基本原理框图直流数字电压表测量电路、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。
图1直流数字电压表原理框图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。
双积分模数转换器（ADC）是间接型ADC。
它将取样电压转换为与之成正比的时间宽度，在此期间允许计数器对周期脉冲进行计数。
计数器的二进制数就是取样电压对应的数字量。
图2是双积分ADC的电路原理图。
电路主要由积分器、比较器、计数器、JK 触发器和控制开关组成。
由JK触发器的输出QS控制单刀双置开关选择积分器的输入电压。
当QS=0时，积分器对取样电压做定时积分；当QS=1时，积分器对基准电压-VREF做定压积分。
与-VREF电压极性相反，这里设取样电压为正，则-VREF为负。
2)、定时积分在确定的时间内对取样电压进行积分即是定时积分。
启动信号S 输入负窄脉冲（S=0），使计数器、JK 触发器QS 清零，开关S1选择取样电压作积分器输入。
同时开关S2闭合，使积分电容放电， =0。
负脉冲消失后（S=1），开关S2断开，积分器对取样电压做积分，积分器输出电压下降， ，比较器输出逻辑1。
允许n 位二进制计数器对周期脉冲CP 计数。
当进位C=1时，下一个CP 脉冲使计数器复零、JK 触发器QS=1，定时积分结束，定压积分开始。
取启动信号S 的负脉冲刚消失的时刻为时间零点，并设时钟脉冲CP 的周期为TCP 。
则对取样电压的积分时间T1为T 1=2n T CP是确定不变的。
积分器输出电压为⎰-=+-=tS I O S I O t RC nT v v d nT v RC t v 0)()0()(1)(τ 积分器输出电压与时间成线性关系，其斜率是负的，与取样电压 和积分器的时间常数RC 有关。
越大，负斜率也越大。
定时积分的工作波形如图3所示，图中绘出了2个取样电压的情况。
定时积分结束时的积分器输出电压为)(2)()(11S I CP n S I O nT v RCT T RC nT v T v -=-= 与取样电压成正比。
3）、定压积分在定时积分期间，当计数器的进位C=1时，下一个CP 脉冲使计数器复零和JK 触发器QS=1，开关S1选择基准电压-VREF ，积分器开始对基准电压-VREF 做定压积分。
由于比较器输出逻辑1，计数器从0继续计数。
与此同时，积分器输出电压上升图2 双积分ADC 电路原理图 O 图3双积分ADC 工作波形)(2)()()(1)(111S I CP n tT REF O REF O nT v RC T T t RC V T v d V RC t v --=+--=⎰τ 积分器输出电压同样与时间成线性关系，其斜率是正常数，与基准电压VREF 和积分器的时间常数RC 有关。
当 0)(>t v O 时，比较器输出逻辑0，计数器停止计数，并保持计数结果 B Z （通常为自然二进制数）。
从定压积分开始到计数器刚停止计数（0)(=t v O ）的时间T2为 CP Z T B T =2并且，在计数器停止计数时刻，积分器输出电压为0，即0)(2)(221=-=+S I CP n REF O nT v RCT T RC V T T v 所以 )(22S I REFCP n nT v V T T = 定压积分时间T2与取样电压成正比。
在此期间，计数器从0开始对周期脉冲CP 计数，直到停止并保持计数值BZ 。
所以 )(22S I REFnCP Z nT v V T T B == 计数器的二进制数与取样电压成正比，是取样电压对应的数字量。
实际上CP 脉冲可能与比较器的边沿不同步，导致计数器可能漏计或多计一个脉冲。
故上式应修正为 )(21S I REFnZ nT v V B =± 双积分ADC 的单位模拟电压LSB 为nREF V LSB 2=4.2 ICL7107的工作原理1）、ICL7107的管脚分布：V ＋和V-分别为电源的正极和负极，a1-g1,a2-g2,a3-g3：分别为个位、十位、百位笔画的驱动信号，依次接个位、十位、百位LED 显示器的相应笔画电极。
AB4：千位笔画驱动信号。
接千位LEO 显示器的相应的笔画电极。
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”。
REF ＋ REF- ：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。
CAZ：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。
BUF：缓冲放大器输出端，接积分电阻Rint。
其输出级的无功电流( idling current )是100μA，而缓冲器与积分器能够供给20μA的驱动电流，从此脚接一个Rint至积分电容器，其值在满刻度200mV时选用47K，而2V满刻度则使用470K。
2)、工作原理：ICL7107内部包含模拟电路和数字电路两部分二者是相互联系的。
亦方面由控制逻辑产生控制信号，按定时序将多路模拟开关接通或断开，保证A\D转换正常进行，另一方面模拟电路的比较器输出信又控制着数字电路的工作状态和显示结果。
下面介绍各部分的工作原理。
下面介绍各部分的工作原理。
3）、模拟电路：模拟电路由双积分式A\D转换器构成，电路如图2所示。
主要包括2.8V基准电压。
电源、缓冲器（AL）、积分器（A2）、比较器（A3）和模拟开关的组成。
缓冲器A4专门用来提高COM端带负载的能力，可谓设计数字多用表的电阻挡、二极管挡和hFE挡提供便利条件.这种转换器具有转换准确高度、抗串模干扰能力强、电路简单、成本低等优点。
适合做低速\模转换。
每个转换周期分为三个阶段进行，自动调零（AZ）、正向积分（INT）、反向积分（DE），并按照AZ到INT到DE到AZ的顺序进行循环。
令计数脉冲的周期为TCP。
每个测量周期共需要4000个TCP，其中，正向积分时间固定不变。
T1=1000TCP，仪表显示值，将T1=1000TCP,UREF=100.0mV带入上式得。
N=10UIN、或UIN=0.1N。
只要把小数点定在十位上，即可直读结果，满量程时：N=2000，此时UM=2UREF=200mV。