四位半数字电压表设计

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4½位数字电压表

[摘要]

4½位数字电压表是数字表的一种，它的精度比普通常用的三位半要高出一个等级，它最高显示到19999，也就是万分之一。它是由ICL7135芯片、三极管（晶体管）9013驱动阵列、74LS47BCD到七段锁存-译码-驱动器、共阳极LED数码管﹑基准电源、时钟及量程开关电路组成。

经过用高精度基准调整的四位半电压表拥有更加高精度的测量值，更加方便直观的测出用电器电压的工作情况。

[关键词] A/D转换器数码显示管高精度译码器驱动器

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4½ Digital Voltage

[Abstract]

4 ½ a digital voltmeter is a digital watch, the accuracy of it than ordinary commonly used three and a half to a higher level, it shows the highest to 19999, also is one over ten thousand. It is by the ICL713

5 chip, transistor (transistor) 9013, 74 LS47BCD drive array to these seven

latch-decoding-drive, LED digital tube of anode, benchmark power supply, clock and the scale settimg switch of circuit.

After the adjustment of high precision benchmark with four half a meter high accuracy measuring values have more, more convenience for intuitive measure voltage appliances work.

[Key words] A/D converter Digital display high-precision decoder driver

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目录

1 前言 (4)

1.1总体方案 (5)

1.1.1设计的要求 (5)

1.1.2设计的内容及要求 (5)

1.1.3设计的目的 (5)

1.2数字电压表的特点及发展趋势 (5)

1.2.1数字电压表的特点 (6)

1.2.2数字电压表的发展趋势 (7)

2 数字电压表的基本组成原理及单元电路设计 (7)

2.1 数字电压表的基本原理及系统框图 (7)

2.2 各部分电路的功能 (8)

2.3 4½位A/D转换器ICL7135的结构及特性 (8)

2.3.1 ICL7135的内部电路结构 (9)

2.3.2 ICL7135的引脚功能介绍 (9)

2.4 ICM7556时钟振荡器 (11)

2.4.1 NE555组成的多谐振荡器 (11)

2.4.2 ICM7556引脚分布 (12)

2.5驱动器、译码器、数码显示器 (13)

2.6 输入滤波电路及负电源组成原理 (15)

3 调试 (16)

3.1 调试方法及步骤 (16)

3.2 调试注意事项 (17)

4 设计心得与体会 (17)

主要参考文献 (18)

附录材料明细表 (19)

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1 前言

随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。自20世纪70年代开始，这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。课程设计可以考察这一学期我们对数字电子技术这门课程的学习情况，理论与实践相结合，从而培养学生的学习与应用能力。

这次课程设计的题目是4½数字电压表（digital voltmeter）的设计与调试。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。它有准确率高、精度高、抗干扰能力强等特点。

为了革新电子测量中繁琐和陈旧的方式促进了数字电压表的飞速发展，如今，它已成为向智能化仪表发展的必要桥梁。

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1.1.1设计的要求、

1.加深对数字电路基本理论知识的理解，学会理论与实践相结合，掌握数字电路系统设计的基本方法及设计步骤，并进一步熟悉和掌握常用数字电路元器件的应用。

2.学习和联系在面包板上实现数字电路实物制作的方法、技术。学习数字电路调试、测试、故障查找和排除故障的方法、技巧，能独立完成课程设计的内容。

3.学会科学设计实验电路，具有合理安排设计步骤的能力，按功能模块接线、测试、调试电路和排除故障。按设计要求设计和连接电路，并能对实验结果进行分析。

4. 树立电子工程意识，培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

5.熟悉集成电路ICL7135、ICM7556、74HC04、74LS47芯片的使用方法，并掌握其工作原理。

1.1.2设计的内容及要求

1.分析设计数字电压表电路。

2.测量范围：直流-1.9999V～+1.9999V，转换误差允许最低为有±1个字的跳动。

3.组长调试4为伴数字电压表，要求能够自动调零，当输入为0V电压时，读书为“0000”且最高为自动消隐。

4.画出数字电压表电路原理图，写出详细设计说明书。

5.画出元器件布置图。

1.1.3设计的目的

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