四位半数字电压表设计
DP4四位半智能电流电压表说明书-26页word资料
第 1 页DP4四位半智能电流、电压、欧姆表使 用 说 明 书目 录---------------2 -------------7五 端子接线-------------------8 第二章 操作说明------------------9 一 面板说明-------------------9 二 仪表的几种状态-------------11 三 操作说明-------------------111 上电自检-------------------112 参数设定-------------------122.1 参数设定概述----------------122.2 开锁------------------------162.3 报警------------------------162.4 小数点设定------------------172.5 调零------------------------172.6 输入量程设置----------------172.7 输入类型--------------------182.8 变送输出--------------------18 第三章功能说明---------------------19 一报警------------------------19二变送输出--------------------20 第四章通讯协仪---------------------2 一通讯规程-----------------21二回答命令格式-------------21三数据形式-----------------21四通讯指令-----------------22五仪表参数代码-------------23第 2 页第一章概述一概述4位半智能电流、电压、欧姆表采用当今最先进的ATMEL单片微机作主机，电流输入量程可任意设定，配合不同的互感器可满足各种测量量程的要求。
仪表可带上限、下限报警输出，可带0-10mA或4-20mA标准电流变送输出，并且采用模块化结构，用户可根据需要增减输出功能。
四位半数字电压表 运用电路
实际应用中,对电压的测量通常采用全量程电压表,量程从零起始至某一个数终止,例如0～1V,0～250V等。
一般测量中,被测电压在一个较大的范围变化,或被测电压是未知量,这种表是很适用的。
实际上,有时被测的电压仅仅在整个量程内一个较小的范围变化,占全量程电压表整个刻度范围很小的一部分,这时用全量程电压表不仅分辨率低,读数困难,同时精度也很低,满足不了测量要求,即便使用更高精度的表,有时也难满足测量需要。
区间式电压表取电压全量程的一个区间,起始值不是从零开始,而是根据需要选定起始值和终止值,只反映被测电压发生变化的那一部分,例如10～11V,200～230V等,这样可以展宽刻度,提高读数分辨率和测量精度,从而满足测量需要。
高精度区间式电压表大大提高测量性能,可以在电压检测、电量监控、自动控制、标准计量仪器、模/数转换等许多方面广泛应用。
1.工作原理根据被测电压变化范围和测量精度需要,适当选定电压量程的一个区间为起始值和终止值;采用运算放大器,只对选定的那一个区间进行线性放大;在运放输出端接一个标有对应区间起始值和终止值的电压表头显示被放大的测量值。
这就是高精度区间式电压表的工作原理。
图1为高精度区间式电压表电原理图。
根据被测电压Vin变化范围选定的一个区间,起始值为V1,终止值为V2,被测电压Vin在V1～V2范围内变化。
运放IC2的反向输入端用一个固定的高精度电压基准源IC1做基准,正向输入端的R1、W1、R3对被测电压进行分压,W1为调零电位器,W2为增益调整电位器,用来调整运放的放大倍数,运放输出端通过分压电阻R4接标有起始值和终止值的微安表头。
当被测电压Vin为V1 时,调整电位器W1,使运放的两个输入端等值,运放输出端表头为0V,也就是区间式电压表的起始值;当被测电压Vin为V2时,调整电位器W2,使输出端表头满刻度,也就是区间式电压表的终止值。
这样,被测电压在V1～V2之间变化时,运放输出端表头的值在起始值和终止值区间范围摆动。
4位半数字电压表设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录目录 (1)第1章绪论 (1)1.1国内外数字电子发展概况 (1)1.2 主要任务 (1)1.3设计内容及要求 (1)1.4设计目的 (1)第2章数字电压表的基本组成原理及电路设计 (2)2.1数字电压表基本原理与系统框图 (2)第3章数字电压表的硬件设计 (3)3.1 LED介绍 (3)3.2 四位半A／D转换器ICL7135的功能简介 (3)3.2.1 ICL7135的原理 (3)3.2.2 7135主要特点 (3)3.2.3 ICL7135的管脚说明 (4)3.3 ICM7556功能简介 (6)3.3.1输出驱动能力 (6)3.4 74HC04功能简介 (6)3.4.1 74HC04管脚说明 (7)3.5 74LS47译码器简介 (8)3.5.1 74LS47的管脚分布和说明 (8)3.5.2 74LS47原理 (9)3.6并行BCD码的输出 (9)3.7输入滤波电路及负电源组成原理 (10)第5章设计心得体会 (12)参考文献 (13)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1国内外数字电子发展概况数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用，.逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能。
555定时器等。
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。
为适应科学技术的发展以及对人才培养的要求，我们对数字电子技术课程的教学大纲进行了修订,对教学内容进行了调整和充实,精简分立器件内容，增加集成电路内容，教学重点也从逻辑电路分析转向面对问题的逻辑电路设计。
长春大学四位半数字电压表课程设计内页(长大版含摘要)
长春大学课程设计纸┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊214位数字电压表[摘要]大约150字，讲述设计的主要内容（宋体小四，行距20磅）随着电子科学技术、传感技术、自动控制技术和计算机技术的发展，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，单片机技术作为计算机技术的一个分支广泛使用于工业控制、智能化仪器仪表、家用电器，甚至电子玩具等各个领域。
本文介绍一种以89S52单片机为核心的数字电压测量电路,该电路采用ICL7135高精度、双积分A/D转换电路，测量范围直流0-±2000伏，使用LCD1601液晶模块显示，并可以和PC 机进行串行通信。
该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。
[关键词]：电压测量数字电压数码管[关键字]大约5个左右，每个关键字之间空2个格，例如：译码器 ICL7135214位数字电压表的英文[Abstract] Four in digital design a form [Summary] As the voltage the table design the electronic science and technology, and sensing technology, automatic control technology and computer technology development, an electronic survey become the workers must acquire the means of electronics, precision measurement and functional requirements are higher and higher monolithic integrated circuits as computer technology have a wide application in industry, intellectualized instruments, household appliances and electronic toys and other areas. this article introduced a monolithic integrated circuits 89s52 the numbers measure the voltage electrical circuit used icl7135 high precision, two points a d transforming circuit, a direct measurement range of 0 - ± 2000 and lcd1601 use lcd modules, and in the pc to the serial communication.[Keywords] voltage measurement displayed目录第1章前言 01.1 数字电压表的特点及发展趋势 01.1.1数字电压表的特点 01.1.2数字电压表的发展趋势 (1)1.2 设计要求及方案选择 (2)1.2.1设计要求 (2)1.2.2设计目的 (2)第2章数字电压表单元电路设计 (2)2.1 A/D转换单元电路设计 (2)2.1.1A/D转换器ICL7135的功能介绍 (2)2.2 时钟产生单元电路设计 (4)2.2.1ICM7556功能介绍 (5)2.2.2ICM7556组成的多谐振荡器 (5)2.3 驱动及译码显示器 (5)2.3.1驱动器、译码器、数字显示器................... 错误！未定义书签。
四位半数字电压表设计
214位数字电压表[摘要] 随着电子科学技术、传感技术、自动控制技术和计算机的发展，电阻、电压、电流等数值的测量变得越来越常见，其中电压的测量最为常见。
传统的指针式电压表应经无法满足如今高精度的要求，数字电压表的诞生很好地解决了这一问题。
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。
且数字电压表精度高，抗干扰能力强，可扩展性强，集成方便,读数方便。
目前由各种A/D 转换器构成的数字电压表,已被广泛应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试领域，显示出强大的生命力。
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站新水平。
综上所述，数字电压表在现在及将来都会有广大的应用。
[关键词]：电压测量 数字电压 数码管[关键字]: 译码器 ICL7135214位数字电压表的英文[Abstract] Four in digital design a form[Summary] As the voltage the table design the electronic science and technology, and sensing technology, automatic control technology and computer technology development, an electronic survey become the workers must acquire the means of electronics, precision measurement and functional requirements are higher and higher monolithic integrated circuits as computer technology have a wide application in industry, intellectualized instruments, household appliances and electronic toys and other areas. this article introduced a monolithic integrated circuits 89s52 the numbers measure the voltage electrical circuit used icl7135 high precision, two points a d transforming circuit, a direct measurement range of 0 - ± 2000 and lcd1601 use lcd modules, and in the pc to the serial communication.[Keywords] voltage measurement displayed目录1 绪论 (4)1.1国内外数字电子发展概况 (4)1.2 主要任务 (6)1.3设计内容及要求 (6)1.4设计目的 (6)2 数字电压表基本组成原理及电路设计 (6)2.1.1 数字电压表基本原理及系统框图 (6)3数字电压表的硬件设计 (7)3.1四位半A／D转换器ICL7135的功能简介 (7)3.1.1 ICL7135的原理 (8)3.1.2 7135主要特点 (8)3.1.3 ICL7135的管脚说明 (9)3.2 ICM7556的管脚说明 (11)3.3 74HC04功能简介 (12)3.4 74LS47译码器简介 (13)3.4.1 74LS47的管脚分布和说明 (14)3.4.2 74LS47原理 (15)3.5并行BCD码的输出 (15)3.6输入滤波电路及负电源组成原理 (16)4调试要点及测试方法 (17)5致谢 (18)6参考文献 (19)附录 (20)1.绪论1.1国内外数字电子发展概况数字技术是当前发展最快的学科之一，数字逻辑器件已从60年代的小规模集成电路（SSI）发展到目前的中、大规模集成电路（MSI、LSI）及超大规模集成电（VLSI）。
4位半数字电压表设计
4位半数字电压表设计摘要随着电子科学技术、传感技术、自动控制技术和计算机技术的发展，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，单片机技术作为计算机技术的一个分支广泛应用于工业控制、智能化仪器仪表、家用电器，甚至电子玩具等各个领域。
本文介绍一种以89S52单片机为核心的数字电压测量电路,该电路采用ICL7135高精度、双积分A/D转换电路，测量范围直流0-〒2000伏，使用LCD1601液晶模块显示，并可以与PC机进行串行通信。
该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。
关键词：电压测量，ICL7135，双积分A/D转换器，数码管显示指导老师签名：第1章前言1第2章系统的原理及框图 4第3章电路设计 63.1 输入电路 63.2 A/D 转换电路 63.2.1 双积A/D 转换器的工作原理 73.2.2 7135的应用3.2.2 7135的应用8 3.3.1 BCD码七段译码驱动器103.4.1 555的结构原理123.4.2 555组成多谐振荡电路13结束语 15参考文献17致谢18附录错误！未定义书签。
附录Ａ数字电压表原理图19附录B 数字电压表PCB图20第1章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（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，采用数字电压表，由精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便。
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。
数字电表实验
大学物理 实验
A/D模数转换器：
将输入电压和参考电压通过电容器恒流充放电联系在一起，参考
电压一定时，其所能测量的最大输入电压即一定，两者之间的关
系为：
Vxma x 2Vref
A/D模数转换电路的原理：
当输入电压为Vx时，在一定时间T1内对电量为零的电容器进行恒流充电（恒流 电流的大小与待测电压Vx成正比），这样电容器两极板之间的电量将随时间线性 增加，电容器上积累的电量Q与被测电压Vx成正比，T1时间到，充电结束；
大学物理 §3 实验仪器介绍 实验
核心:是一个三位半数字表头，它由数字表专用A/D转换译码驱动集成电路、外围元 件、LED数码管构成。该表头有7个输入端，包括2个测量电压输入端（IN+、IN-）、 2个参考电压输入端（Ur+、Ur-）和3个小数点驱动输入端。
大学物理 实验
四位半通用数字万用表
当数字表头最高位显示“1”（或“-1”）， 而其余位都不亮时，表明输入信号过大， 即超量程。此时应尽快换大量程挡或减 小（断开）输入信号，避免长时间超量 程。
思考：
若r2=1 KΩ, r1= 9 KΩ,
U0=200 mV, 则 Ui0= ？
分压电路原理图
由于r >> r2，所以分压比为
U0 r2 Ui0 r1 r2
扩展后的量程为:
Ui0
r1
r2 r2
U0
大学物理 实验
直流电流
测量电路：
测量电流的原理是：根据欧姆定律，用合适的取样电阻把待
测电流转换为相应的电压，再进行测量。
200mv档直流电压表校准数据表 数字表(mv) 190.0 170.0 150.0 130.0 110.0 90.0 70.0 50.0 30.0 10.0 万用表(mv)
四路数字电压表设计
第1章四路简易数字电压表概述数字电压表简称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。
数字电压表自从一九五二年问世以来，随着电子技术的飞跃发展，特别是目前，作为测量仪表、模拟指示仪表的数字化以及自动测量的系统，而得到了很大的发展。
数字电压表是从电位差计的自动化这种想法研制出来的，因此即便是最初的数字电压表，其精度也要比模拟仪表高，而其成本比电位差计也高。
以后，DVM的发展就着眼在高精度和低成本两个方面。
单片机可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。
单片机控制系统能够取代复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，也可以用软件控制来实现，并能够实现智能化。
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常见。
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。
本设计数字电压表是利用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。
通常数字电压表都采用大规模的A/D转换集成电路，测量精度高，读数方便，在体积、重量、耗电、稳定性及可靠性等方面性能指标均明显优于指针式万用表。
其中，A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量，逻辑控制电路产生控制信号，按规定的时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开，保证A/D转换正常进行。
本系统以单片机89C51为系统的控制核心，结合A/D转换芯片ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0-5V之间的直流电压值，通过四位数码显示。
读数据准确，测量方便。
第2章课程设计方案论证2.1 系统组成总体结构为完成上述系统功能，选择和设计时钟电路、复位电路、LED显示电路、A/D转换电路及测量电压输入电路组成四路简易数字电压表系统，其系统组成框图如图2.1所示。
图2.1 系统总体框图2.2 系统各部分功能电路的作用1．时钟电路：用于产生单片机工作所需的时钟信号。
四位半高精度电压表设计与实现
1.汽车电池电压监视器的设计；2.微型窃听器的设计；3.手机充电器电路设计；4.简易对讲机的设计5.电话自动录音器6.音乐喷泉的设计7.基于单片机的自动浇花机；四位半高精度电压表设计与实现摘要：四位半数字电压表就是数字表的一种，它的精度比普通常用的三位半要高出一个等级，它最高可以显示到19999，也就是万分之一，普通三位半得只能显示到1999，是千分之一，相差了10倍。
相对于市售的普通三位半电压表，大多数的精度都在3%左右，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工作情况。
AbstractFour semi-digital voltage meter is a kind of digital form, it is commonly used in precision than the average three and a half a grade higher, which can display up to 19999, which is one ten-thousandth of ordinary three and a half have only show to 1999, is a thousandth of a difference of 10 times. Compared to commercially available general three and a half voltage meter, most of the precision of about 3%, after adjustment of four high-precision reference voltage meter and a half have a more high-precision measurements, more convenient and intuitive to use electrical appliances measured voltage work.关键词：四位半高精度数据转换PCB板制作KeywordsFour and a half ; Precision ; Data conversion; PCB board production一总的方案总的方案要有点文字说明，而且你这个图重画先得，质量较一般图1原理框图二设计与实现四位半电压器主要以A\D转换器为主体，外加译码器和数码显示器，驱动器及电阻电容等元件组成，主要分成A\D转换、表头、译码、显示四大部分。
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214位数字电压表[摘要]大约150字，讲述设计的主要内容（宋体小四，行距20磅）随着电子科学技术、传感技术、自动控制技术和计算机技术的发展，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，单片机技术作为计算机技术的一个分支广泛应用于工业控制、智能化仪器仪表、家用电器，甚至电子玩具等各个领域。
本文介绍一种以89S52单片机为核心的数字电压测量电路,该电路采用ICL7135高精度、双积分A/D 转换电路，测量范围直流0-±2000伏，使用LCD1601液晶模块显示，并可以与PC 机进行串行通信。
该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。
[关键词]：电压测量 数字电压 数码管[关键字]大约5个左右，每个关键字之间空2个格，例如：译码器 ICL7135214位数字电压表的英文 [Abstract] Four in digital design a form[Summary] As the voltage the table design the electronic science and technology, and sensing technology, automatic control technology and computer technology development, an electronic survey become the workers must acquire the means of electronics, precision measurement and functional requirements are higher and higher monolithic integrated circuits as computer technology have a wide application in industry, intellectualized instruments, household appliances and electronic toys and other areas. this article introduced a monolithic integrated circuits 89s52 the numbers measure the voltage electrical circuit used icl7135 high precision, two points a d transforming circuit, a direct measurement range of 0 - ± 2000 and lcd1601 use lcd modules, and in the pc to the serial communication.[Keywords] voltage measurement displayed目录第1章前言........................................................................ 错误！未定义书签。
单片机四位半数字电压表程序
单片机四位半数字电压表程序摘要：1.单片机四位半数字电压表的原理2.程序设计方法3.程序实现步骤4.程序应用实例正文：1.单片机四位半数字电压表的原理单片机四位半数字电压表是一种基于微处理器的数字电压表，它可以测量并显示输入电压的大小。
其主要原理是通过模拟- 数字转换器（ADC）将输入的模拟电压信号转换为数字信号，然后通过单片机进行处理并在显示器上显示。
四位半数字表示电压表可以显示最大值为9999，最小值为0.0001，测量精度较高。
2.程序设计方法设计单片机四位半数字电压表程序时，需要先确定硬件电路，包括电源、模拟- 数字转换器、显示器等部分。
接下来，根据硬件电路设计软件程序，主要包括以下几个步骤：（1）初始化：设置单片机的工作模式，初始化定时器、中断、ADC 等模块。
（2）读取电压值：使用ADC 模块将输入电压信号转换为数字值，并进行模数转换。
（3）程序处理：对读取到的电压值进行处理，如放大、滤波等，以提高测量精度。
（4）显示电压值：将处理后的电压值显示在显示器上。
3.程序实现步骤以下是一个简单的单片机四位半数字电压表程序实现步骤：（1）设置单片机工作模式：初始化单片机，设置工作模式，初始化定时器、中断、ADC 等模块。
（2）读取电压值：使用ADC 模块对输入电压信号进行模数转换，得到数字电压值。
（3）程序处理：对读取到的电压值进行处理，如放大、滤波等，以提高测量精度。
（4）显示电压值：将处理后的电压值显示在显示器上。
4.程序应用实例以下是一个简单的单片机四位半数字电压表程序应用实例：假设我们使用STC89C52 作为单片机，ADC0804 作为模拟- 数字转换器，12864 液晶显示器作为显示器。
（1）初始化：设置单片机工作模式，初始化定时器、中断、ADC 等模块。
（2）读取电压值：使用ADC 模块对输入电压信号进行模数转换，得到数字电压值。
（3）程序处理：对读取到的电压值进行处理，如放大、滤波等，以提高测量精度。
四倍半数字电压表
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊214位数字电压表[摘要] 随着电子科学技术、传感技术、自动控制技术和计算机技术的发展，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，单片机技术作为计算机技术的一个分支广泛应用于工业控制、智能化仪器仪表、家用电器，甚至电子玩具等各个领域。
本文介绍一种以89S52单片机为核心的数字电压测量电路,该电路采用ICL7135高精度、双积分A/D转换电路，测量范围直流0-±2000伏，使用LCD1601液晶模块显示，并可以与PC机进行串行通信。
该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。
[关键字]四倍半数字电压表；多谐振荡器；数码显示管；译码器；驱动器┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊Four And a Half Digital V oltmeter[Abstract]As the voltage the table design the electronic science and technology, and sensing technology, automatic control technology and computer technology development, an electronic survey become the workers must acquire the means of electronics, precision measurement and functional requirements are higher and higher monolithic integrated circuits as computer technology have a wide application in industry, intellectualized instruments, household appliances and electronic toys and other areas. this article introduced a monolithic integrated circuits 89s52 the numbers measure the voltage electrical circuit used icl7135 high precision, two points a d transforming circuit, a direct measurement range of 0 - ± 1.9999 and lcd1601 use l cd modules, and in the pc to the serial communication.[Key words]four half the number word electric voltage formMany Xies flap to concuss a machine The figures shows a tubeTranslate a code machine Actuator┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章前言 (1)1.1 数字电压表的特点及发展趋势 (1)1.1.1数字电压表的特点 (1)1.1.2数字电压表的发展趋势 (2)1.2 设计要求及方案选择 (3)1.2.1设计要求 (3)1.2.2方案选择 (3)第2章数字电压表单元电路设计 (4)2.1 A/D转换单元电路设计 (4)2.1.1 A/D转换器ICL7135的功能介绍 (4)2.1.2 A/D转换电路设计 (4)2.2 时钟产生单元电路设计 (6)2.2.1 ICM7556功能介绍 (6)2.2.2 ICM7556组成的多谐振荡器 (7)2.3 驱动及译码显示单元电路 (9)2.3.3显示电路设计 (10)2.4 电源单元电路设计 (11)2.4.1正电源电路设计 (11)2.4.2负电源电路设计 (11)第3章调试要点及测试方法 (13)3.1 调试要点及测试方法 (13)3.2 故障及排除 (13)第4章设计总结 (14)4.1 设计总结 (14)4.2 设计心得 (14)参考文献 (15)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章前言电压表在随着电子科学技术、传感技术、自动控制技术和计算机的发展电阻、电压、电流等数值的测量变得越来越常见其中电压的测量最为常见。
四位半的数字万用表
电子测量原理课程设计报告——数字万用表设计作者：提交时间：目录一、设计思路 (3)二、设计原理 (4)1、DMM调理网络 (4)1）多量程交流电压测量原理 (4)2）多量程数字电流表 (6)3）多量程电阻测量 (7)4）二极管测量电路 (8)5）通断测试电路 (9)2、数字电压表的设计 (10)1）多量程直流电压测量 (10)2）模数（A/D）转换芯片的选择 (11)3）单片机简介及本设计单片机的选择 (14)4）各种显示器件的介绍和选择 (15)5）电源模块的设计 (19)三、项目准备 (21)1、职责分工 (21)2、后期准备 (21)摘要本次设计的核心是采用AD转换芯片ICL7135和单片机芯片AT89S52设计四位半数字万用表（DMM），能够测量交、直流电压值(AC、DC) 、直流电流、电阻，采用LCD液晶显示测量结果。
此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、51单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD转换和控制部分组成。
为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了ICL7135模数转换芯片，单片机系统设计采用AT89S52单片机作为主控芯片，显示部分用1602液晶。
程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。
一、设计思路数字万用表的基本组成二、设计原理1、DMM 网络1）多量程交流电压测量原理数字万用表中交流电压测量电路是在直流电压测量电路的基础上，在分压器之后加入了一级交流-直流(AC-DC)变换器，右图为其原理简图。
该AC-DC 变换器主要由集成运算放大器、整流二极管、RC 滤波器等组成，还包含一个能调整输出电压高低的电位器，用来对交流电压档进行校准之用。
调整该电位器可使数字表头的显示值等于被测交流电压的有效值。
同直流电压档类似，出于对耐压、安全方面的考虑，交流电压最高档的量限通常限定为700V(有效值)。
图2 AC-DC 变换器原理简图AD737 运用分析：在本设计中AC/DC转换可以采用图2所示的原理实现。
简易数字电压表的设计
一、简易数字电压表的设计l．功能要求简易数字电压表可以测量0～5V的8路输入电压值，并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。
测量最小分辨率为0.019 V，测量误差约为土0.02V。
2．方案论证按系统功能实现要求，决定控制系统采用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，还可以方便地进行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。
数字电压表系统设计方案框图如图1-1。
图1-1 数字电压表系统设计方案3．系统硬件电路的设计简易数字电压测量电路由A／D转换、数据处理及显示控制等组成，电路原理图如图1-2所示。
A／D转换由集成电路0809完成。
0809具有8路模拟输人端口，地址线(23～25脚)可决定对哪一路模拟输入作A／D转换，22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存，6脚为测试控制，当输入一个2us宽高电平脉冲时，就开始A／D 转换，7脚为A／D转换结束标志，当A／D转换结束时，7脚输出高电平，9脚为A／D 转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A／D转换数据从该端口输出，10脚为0809的时钟输入端，利用单片机30脚的六分频晶振频率再通过14024二分频得到1 MHz时钟。
单片机的P1、P3.0～P3.3端口作为四位LED数码管显示控制。
P3.5端口用作单路显示／循环显示转换按钮，P3.6端口用作单路显示时选择通道。
P0端口作A／D转换数据读入用，P2端口用作0809的A／D转换控制。
4．系统程序的设计（1）初始化程序系统上电时，初始化程序将70H～77H内存单元清0，P2口置0。
（2）主程序在刚上电时，系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。
当进行一次测量后，将显示每一通道的A ／D 转换值，每个通道的数据显示时间为1s 左右。
主程序在调用显示子程序和测试子程序之间循环，主程序流程图见图1-3。
（3）显示子程序 显示子程序采用动态扫描法实现四位数码管的数值显示。
四位电压表
28．数字电压表1．实验任务利用单片机AT89S51与ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，四位数码显示，但要求使用的元器件数目最少。
2．电路原理图图1.28.13．系统板上硬件连线a)把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口用8芯排线连接。
b)把“单片机系统”区域中的P2.0－P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。
c)把“单片机系统”区域中的P3.0与“模数转换模块”区域中的ST端子用导线相连接。
d)把“单片机系统”区域中的P3.1与“模数转换模块”区域中的OE端子用导线相连接。
e)把“单片机系统”区域中的P3.2与“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线相连接。
f)把“单片机系统”区域中的P3.3与“模数转换模块”区域中的CLK端子用导线相连接。
g)把“模数转换模块”区域中的A2A1A0端子用导线连接到“电源模块”区域中的GND端子上。
h)把“模数转换模块”区域中的IN0端子用导线连接到“三路可调电压模块”区域中的VR1端子上。
i)把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。
4．程序设计内容i.由于ADC0809在进行A/D转换时需要有CLK信号，而此时的ADC0809的CLK是接在AT89S51单片机的P3.3端口上，也就是要求从P3.3输出CLK信号供ADC0809使用。
因此产生CLK信号的方法就得用软件来产生了。
＝VCC，所以转换之后的数据要ii.由于ADC0809的参考电压VREF经过数据处理，在数码管上显示出电压值。
实际显示的电压)值(D/256*VREF。
四位半数字电压表设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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 ICL7135 chip, transistor (transistor) 9013, 74 LS47BCD drive array to these sevenlatch-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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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。
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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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 ICL7135 chip, transistor (transistor) 9013, 74 LS47BCD drive array to these sevenlatch-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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1．1总体方案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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。
因此对数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。
1.2.1数字电压表的特点1．显示清晰直观，读数准确传统的模拟式仪表必须借助于指针和刻度盘进行读数，在读数过程中不可避免的会引入人为的测量误差。
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。
新型数字电压表还增加了标志符显示功能，包括测量项目、符号单位和特殊符号、为解决DVM不能反映被测电压的连续变化过程以及变化趋势这一难题，一种"数字/模拟条图"仪表业已问世。
"模拟图条"（Anal of Bargraph）有双重含义：第一，被测量为模拟量；第二，利用条状图形来模拟被测量的大小及变化趋势。
这类仪表将数字显示与高分辨率模拟条图显示集于一身，兼有DVM与模拟电压表之优点。
智能数字电压表均带微处理器和标准接口，可配合计算机和打印机进行数据处理或自动打印，构成完整的测试系统。
2．准确度高准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合结果.3．测量范围宽多量程DVM一般可测量0～1000V直流电压，配上高压探头还可测上万伏的高压。
4．扩展能力强在数字电压表的基础上，还可扩展成各种通用及专用数字仪表、数字多用表（DMM）和智能仪表，以满足不同的需要。
5．测量速度快数字电压表在每秒钟内对被测电压的测量次数，叫测量速率，单位是"次/S"。
它主要取决于A/D转换器的转换速率，其倒数是测量周期。
6．输入阻抗高数字电压表具有很高的输入阻抗，通常为10MΩ～10000MΩ，最高可达1TΩ。
7．集成度高，微功耗新型数字电压表普遍采用CMOS大规模集成电路，整机功耗很低。
8．抗干扰能力强51/2位以下的DVM大多采用积分式A/D转换器，其串模抑制比、共模抑制比各别可达100dB、80～120dB。
高档DVM还采用数字滤波、浮地保护等先进技术，进一步提高了抗干扰能力，共模抑┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊制比可达180dB。
1.2.2数字电压表的发展趋势采用新技术、新工艺，由LSI和VLSI构成的新型数字仪表及高档智能仪器的大量问世，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。
1．广泛采用新技术，不断开发新产品2．模块化的发展方向新一代数字仪表正朝着标准模块化的方向发展。
预计在不久的将来，许多数字仪表将由标准化、通用化、系列化的模块所构成，给电路设计和安装调试、维修带来极大方便。
表面安装技术（SMT）和表面安装元器件（SMD）将获得普遍应用。
这项技术被誉为世界电子工艺技术的一项重要突破。
所谓表面安装是将微型化的表面安装集成电路（SMIC）和表面安装元件，用粘贴工艺直接安装在印刷板上，再用波峰焊接机焊接，由此取代传统的打孔焊接工艺，使印刷板安装密度大为增加，可靠性得到明显提高。
3．多重显示仪表为彻底解决数字仪表不便于观察连续变化量的技术难题，"数字/模拟条图"双显示仪表已成为国际流行款式，它兼有数字仪表准确度高、模拟式仪表便于观察被测量的变化过程及变化趋势的两大优点。
模拟条图大致分成三类：①液晶（LCD）条图，呈断续的条状，这种显示器的分辨力高、微功耗，体积小，低压驱动，适于电池供电的小型化仪表。
②等离子体（PDP）光柱显示器，其优点是自身发光，亮度高，显示清晰，观察距离远，分辨力较高，缺点是驱动电压高，耗电较大。
③LED光柱，它是由多只发光二极管排列而成。
这种显示器的亮度高，成本低，但象素尺寸较大，功耗高，驱动电路复杂。
4．操作简单化本次课程设计我们仅选数字电压表中的214数字电压表来进行设计。
2 数字电压表的基本组成原理及电路设计2.1数字电压表基本原理及系统框图数字电压表的基本原理：数字电压表是按照普通运用电路而组合而成的最┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊基本的数字表头，主要使用了其±2.0000的直接测量的功能。