数字电压表的课程设计报告
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。
52数字电压表课程设计
52数字电压表课程设计一、教学目标本节课的学习目标主要包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握数字电压表的基本原理、工作方式、使用方法等,能够理解并描述数字电压表的内部结构和外部接线方式。
2.技能目标:学生能够熟练使用数字电压表进行电压测量,能够正确读取和理解测量结果,能够根据测量需求选择合适的量程和分辨率。
3.情感态度价值观目标:学生能够认识到数字电压表在工程实际和科学研究中的重要性,培养学生的实践能力和创新精神,激发学生对电子测量技术的兴趣。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.数字电压表的基本原理:介绍数字电压表的工作原理,包括模拟量转换为数字量的过程,以及数字电压表的显示原理。
2.数字电压表的内部结构:介绍数字电压表的内部组成部分,包括放大器、滤波器、A/D转换器、显示器等。
3.数字电压表的外部接线方式:介绍数字电压表的接线方法,包括直流电压测量和交流电压测量的接线方式。
4.数字电压表的使用方法:介绍数字电压表的使用步骤,包括开机关机、量程选择、分辨率设置、测量结果读取等。
5.数字电压表的测量误差分析:分析数字电压表的测量误差来源,包括仪器误差、环境干扰等。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我们将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握数字电压表的基本原理和内部结构。
2.讨论法:通过分组讨论,让学生探讨数字电压表的使用方法和测量误差分析。
3.实验法:让学生动手操作数字电压表,进行实际测量,增强学生的实践能力。
4.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解数字电压表在工程实际中的应用。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用《电子测量技术》作为主要教材,为学生提供理论知识的系统学习。
2.参考书:推荐《数字电压表设计与应用》等参考书籍,为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料:制作课件和教学视频,直观展示数字电压表的内部结构和操作方法。
数字电压表课程设计实验报告
自动化与电气工程学院电子技术课程设计报告题目数字电压表的制作专业班级学号学生姓名指导教师二○一三年七月一、课程设计的目的与意义1.课程设计的主要目的,是通过电子技术综合设计,熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法。
2.同时了解双积分式A/D转换器ICL7107的性能及其引脚功能,熟悉集成电路ICL7107构成直流数字电压表的使用方法,并掌握其在电路中的工作原理。
3.通过设计也有助于复习和巩固以往的模电、数电内容,达到灵活应用的目的。
在完成设计后还要将设计的电路进行安、调试以加强学生的动手能力。
在此过过程中培养从事设计工作的整体观念。
4.利用双积分式A/D转换器ICL7107设计一数字电压表,量程为-1.99—+1.99,通过七段数码管显示。
二、电路原理图数字电压表原理图三、课程设计的元器件1.课程设计所使用的元器件清单:2.主要元器件介绍(1)芯片ICL7107:ICL7107的工作原理双积分型A/D转换器ICL7107是一种间接A/D转换器。
它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分,将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔,然后利用脉冲时间间隔,进而得出相应的数字性输出。
它的原理性框图如图所示,它包括积分器、比较器、计数器,控制逻辑和时钟信号源。
积分器是A/D转换器的心脏,在一个测量周期内,积分器先后对输入信号电压和基准电压进行两次积分。
比较器将积分器的输出信号与零电平进行比较,比较的结果作为数字电路的控制信一号。
时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。
它是由内部的两个反向器以及外部的RC组成的。
其振荡周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。
ICL7106A/D转换器原理图计数器对反向积分过程的时钟脉冲进行计数。
控制逻辑包括分频器、译码器、相位驱动器、控制器和锁存器。
分频器用来对时钟脉冲逐渐分频,得到所需的计数脉冲fc和共阳极LED数码管公共电极所需的方波信号fc。
数字电压表的课程设计
数字电压表的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字电压表的工作原理,掌握其基本组成部分及功能;2. 学会使用数字电压表进行电压测量,并能正确读取测量数据;3. 了解数字电压表在电子测量领域中的应用。
技能目标:1. 能够正确连接和操作数字电压表,进行电压测量;2. 培养学生观察、分析、解决问题的能力,通过实践操作,提高动手能力;3. 学会对测量数据进行处理,具备初步的数据分析能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子测量的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的合作精神,学会在团队中共同完成任务;3. 增强学生的安全意识,遵守实验室操作规程,爱护实验设备。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够明确数字电压表的工作原理,掌握其使用方法;2. 学生能够独立完成电压测量实验,正确读取测量数据,并进行简单的数据处理;3. 学生在课程学习中,表现出积极的合作态度和良好的安全意识,对电子测量产生浓厚兴趣。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 数字电压表基本原理与组成- 电压表的定义及分类- 数字电压表的工作原理- 数字电压表的组成部分及功能2. 数字电压表的使用方法与操作- 数字电压表的选择与连接- 电压测量方法与步骤- 测量数据的读取与处理3. 数字电压表的应用与实践- 数字电压表在电子测量中的应用案例- 实验操作:电压测量实践- 数据分析:处理测量数据,探讨实验现象教学大纲安排如下:1. 引入数字电压表的概念,介绍其工作原理及分类(第1课时)2. 讲解数字电压表的组成部分及功能,进行实物展示(第2课时)3. 指导学生掌握数字电压表的使用方法,进行实践操作(第3-4课时)4. 课堂讨论:数字电压表在电子测量中的应用,分析实验数据(第5课时)教学内容关联教材章节:1. 数字电压表基本原理与组成:教材第X章2. 数字电压表的使用方法与操作:教材第X章3. 数字电压表的应用与实践:教材第X章三、教学方法针对数字电压表的教学内容,选择以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:- 对数字电压表的基本原理、组成部分和功能进行系统讲解,结合教材第X章内容,通过PPT展示,使学生建立完整的理论知识框架。
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。
数字电压表实验报告
简易数字电压表设计报告姓名:***班级:自动化1202学号:****************:***2014年11月26日一.设计题目采用C8051F360单片机最小系统设计一个简易数字电压表,实现对0~3.3V 直流电压的测量。
二.设计原理模拟输入电压通过实验板PR3电位器产生,A/D转换器将模拟电压转换成数字量,并用十进制的形式在LCD上显示。
用一根杜邦实验线将J8口的0~3.3V输出插针与J7口的P2.0插针相连。
注意A/D转换器模拟输入电压的范围取决于其所选择的参考电压,如果A/D 转换器选择内部参考电压源,其模拟电压的范围0~2.4V,如果选择外部电源作为参考电压,则其模拟输入电压范围为0~3.3V。
原理框图如图1所示。
图1 简易数字电压表实验原理框图三.设计方案1.设计流程图如图2所示。
图2 简易数字电压表设计A/D转换和计时流程图2.实验板连接图如图3所示。
图3 简易数字电压表设计实验板接线图3.设计步骤(1)编写C8051F360和LCD初始化程序。
(2)AD转换方式选用逐次逼近型,A/D转换完成后得到10位数据的高低字节分别存放在寄存器ADCOH和ADC0L中,此处选择右对齐,转换时针为2MH Z。
(3)选择内部参考电压2.4V为基准电压(在实际单片机调试中改为3.311V),正端接P2.0,负端接地。
四、测试结果在0V~3.3V中取10组测试数据,每组间隔约为0.3V左右,实验数据如表1所示:显示电压(V)0.206 0.504 0.805 1.054 1.406实际电压(v)0.210 0.510 0.812 1.061 1.414相对误差(%) 1.905 1.176 0.862 0.659 0.565显示电压(V) 2.050 2.383 2.652 2.935 3.246实际电压(v) 2.061 2.391 2.660 2.943 3.253相对误差(%)0.421 0.334 0.301 0.272 0.215表1 简易数字电压表设计实验数据(注:其中显示电压指LCD显示值,实际电压指高精度电压表测量值)五.设计结论1.LCD显示模块的CPLD部分由FPGA充当,芯片本身自带程序,所以这个部分不用再通过quartus软件进行编程。
单片机课程设计报告数字电压表
单片机课程设课题名称:数字电压表课程原理:1、模数转换原理:试验中,我们选用ADC0809作为模数转换的芯片,其为逐次逼近式AD转换式芯片,其工作时需要一个稳定的时钟输入,根据查找资料,得到ADC0809的时钟频率在10KHZ~1200KHZ,我们选择典型值640KHZ。
课题要求测量电压范围是0到5V,又ADC0809的要求:V ref+<=Vcc,V ref->=GND,故我们取V ref+=+5V,V ref-=0V。
由于ADC0809有8个输入通道可供选择,我们选择IN0通道,直接使ADC0809的A、B、C接地便可以了,在当ADC0809启动时ALE引脚电平正跳变时变可以锁存A、B、C 上的地址信息。
ADC0809可以将从IN0得到的模拟数据转换为相应的二进制数,由于ADC0809输出为8位的二进制数,转换时将0到5V分为255等分,所以我们可以得到转换公式为x/255*5化简为:x/51,x为得到的模拟数据量,也就是直接得到的电压量。
在AD转换完成后,ADC0809将在EOC引脚上产生一个8倍于自身时钟周期的正脉冲,以此来作为转换结束的标志。
然后当OE引脚上产生高电平时,ADC0809将允许转换完的二进制数据输出。
2、数据处理原理:由ADC0809的转换原理可以知道我们从其得到数据还只是二进制数据,我们还需要进一步处理来的到x的十进制数,并且对其进行精度处理,也就是课题要求的的精确到小数点后两位,在这里我们用51单片机对数据进行处理。
我们处理数据的思路是:首先将得到的二进制数直接除以十进制数51,然后取整为x的整数部分,然后就是将得到的余数乘以10,然后再除以51,再取整为x的十分位,最后将得到的余数除以5得到x的百分位。
3、数据显示原理:试验中我们用到四位一体的七段数码管,所以我们只能考扫描显示来完成数码管对x的显示,我们用的是四位数码显示管,但是x只是三位的,故我们将将第四位显示为单位U,通过程序的延时,实现四位数码管的稳定显示。
实验五 数字电压表设计报告
实验五数字电压表设计报告一、设计目的通过电子技术的综合设计,熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法。
通过设计有助于复习、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,从而加强学生的动手能力。
在该过程中培养从事设计工作的整体概念。
二、设计要求1、利用所学的知识,通过上网或到图书馆查阅资料,设计三个实现数字万用表的方案;只要求写出实验原理,画出原理功能框图,描述其功能。
2、其中对将要实验方案3 1/2数字电压表,需采用中、小规模集成电路、MC14433 A/D转换器等电路进行设计,写出已确定方案详细工作原理,计算出参数。
3、技术指标:Ⅰ、测量直流电压1999-1V;199.9-0.1V;19.99-0.01V;1.999-0.001V;Ⅱ、测量交流电压1999-199V;Ⅲ、三位半显示;Ⅳ、比较设计方案与总体设计;Ⅴ、根据设计过程写出详细的课程设计报告;三、设计方案及原理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。
驱动器(MC1413):驱动显示器的a,b,c,d,e,f,g七个发光段,驱动发光数码管(LED)进行显示。
数字电压表的课程设计报告
摘要 (2)第一章硬件介绍 (4)1.1AT89C51单片机的介绍 (4)1.2ADC0809芯片的介绍 (5)1.3LED动态数码管的介绍 (6)第二章系统设计和理论分析 (7)2.1系统的设计思路 (7)2.2系统的设计目标 (7)2.3实现功能 (7)2.4理论分析 (7)2.5程序流程图 (7)第三章程序设计与电路 (9)3.1主程序 (9)3.2AD模数转换子程序模块 (9)3.3BCD码转换子程序模块 (10)3.4显示子程序模块 (11)3.5延时子程序和字节数据表模块 (12)3.6PROTEUS仿真 (13)第四章仿真结果分析 (14)4.1仿真结果 (14)第五章课程设计总结 (17)参考文献 (18)摘要本次课程设计的主要目的,就是通过应用8位并行模数转换器ADC0809采集电压信号,并进行AD转换,转换成数字信号传送给51单片机,在单片机内部通过编写程序进行数据处理,最后通过单片机的I/O口控制LED显示出所采集的电压大小,量程为0—10伏;另外利用集成运放放大10毫伏电压的大小显示在LED上,即设有毫伏档可测10毫伏以下电压。
关键字:ADC0809 AT89C51 LED 电压量程AbstractThe aim of this text is to use the 8 bit parallel analogy converter ADC0809 collect the voltage signal.And transfer the analogy signal into the digtal signal .The the digtal signal passed to theSingle-chip..The the digtal signal oprrated in the Single-chip by the programe which set by the programmer in advance.At last through the input and the output port control the LED lights.And show the result of the voltage signal.The range of the voltage from 0—10 volt.The use the amplifer amplify the 10 milivolt signal.And show the result which have been amplified on the dynamic LED lights.Which means that the digtal voltmeter can measure the small voltage signal.Keywords: ADC0809 AT89C51 Light Emitting Dioxide the range of the voltmeter第一章硬件介绍1.1 AT89C51单片机的介绍AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,可提供以下标准功能:4K 字节闪存,128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。
数字电压表课设报告
附录:程序及仿真图1.程序如下:#include <lcd.h>sbit P2_0=P2^0;sbit ST=P3^6; //启动控制端sbit OE=P3^7; //输出允许控制端sbit EOC=P3^3; //转换结束检测code char CgramData0[]={0x08,0x0f,0x12,0x0f,0x0a,0x1f,0x02,0x02}; //年code char CgramData1[]={0x0f,0x09,0x0f,0x09,0x0f,0x09,0x11,0x00}; //月code char CgramData2[]={0x1f,0x11,0x11,0x1f,0x11,0x11,0x1f,0x00}; //日code char CgramData3[]={0x00,0x04,0x1f,0x0a,0x04,0x0a,0x11,0x00}; //刘code char CgramData4[]={0x00,0x04,0x14,0x14,0x14,0x04,0x0c,0x00}; // code char CgramData5[]={0x08,0x1e,0x1a,0x16,0x1a,0x16,0x1e,0x00}; //自code char CgramData6[]={0x04,0x04,0x1F,0x0E,0x15,0x1F,0x04,0x00}; //本unsigned char Y[6],getdata1=0,i,j;unsigned int getdata=0;uchar Voltage[]="Voltage=1.541";uchar zifu[]="liuchangyin";uchar zifu1[]="Number:200501167";unsigned int k=0;unsigned long V;unsigned char count=0; //定时用bit biaozhi=0; //动态换屏用void delay10us()//延时,增加显示稳定性{ for(i=0;i<10;i++);}void xianshi() //显示函数{V=getdata*500000/255;for(i=0;i<6;i++)//LCD显示数操作{Y[i]=V%10;V/=10;}//LCD1602显示Voltage[8]=Y[5]+48;Voltage[9]='.';Voltage[10]=Y[4]+48;Voltage[11]=Y[3]+48;Voltage[12]=Y[2]+48;Voltage[13]='\0';display_str(0x40+0x80,Voltage);delay10us();getdata=0;}void main(void){lcd_init();display_str(0x80,zifu); //第一行显示字符串P2_0=0; //P2_0一直为低,便于用P3_6和P3_7控制启动AD和读取数据 OE=1; //不允许读取数据EX1=1; //外部中断1使能IT1=1; //外部中断1为边沿触发TMOD=0x10; //定时器0选用方式1TH1=0x3C; //TL1=0xB0; //50msTR1=1; //启动T1计时ET1=1; //定时器0中断使能EA=1; //开中断P0=0xf8; //选择通道1delay10us();ST=1;ST=0;ST=1; //启动AD转换while(1){}}void t1(void) interrupt 3 using 0 //定时器1中断执行部分{count++;if(count==5){if(biaozhi==0) //显示:"自本10504 0501167"{write_cgram(0x40,CgramData5);display_cgram(0x80,0x00);write_cgram(0x48,CgramData6);display_cgram(0x81,0x01);display_str(0x82,"10504 0501167"); //第一行显示字符串 }if(biaozhi==1) //显示:"2008年07月10日刘"{display_str(0x80,"2008");write_cgram(0x60,CgramData0);display_cgram(0x84,0x04);display_str(0x85,"07");write_cgram(0x78,CgramData1);display_cgram(0x87,0x07);display_str(0x88,"10 ");write_cgram(0x40,CgramData2);display_cgram(0x8A,0x00);write_cgram(0x50,CgramData3);display_cgram(0x8C,0x02);write_cgram(0x58,CgramData4);display_cgram(0x8D,0x03);}biaozhi=~biaozhi;count=0;}TH1=0x3C; //TL1=0xB0; //50msTR1=1; //启动T1计时P1=~P1;}void int1(void) interrupt 2 using 0 //外部中断1执行部分{P0=0xff;OE=0; //传输数据使能getdata1=P0; //得到转换数据OE=1; //不允许传输数据getdata+=getdata1;//10次求和取平均值k++;if(k==10){ EX1=0; //关闭外部中断1getdata=getdata/10; //取平均值xianshi(); //利用LCD显示电压值k=0;EX1=1; //允许外部中断1}P0=0xf8;//选择通道1ST=1;ST=0;ST=1;//重新启动AD转换}//*************************************//lcd头文件//*************************************#include<reg52.h>#include<string.h>#include <absacc.h>#define lcd_data P0 //定义端口#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit RS=P2^1;sbit RW=P2^2;sbit E=P2^3;sbit BF=P0^7;//***************************************//延时函数//***************************************void delay(uint i){while(i--);}//***************************************//写控制字//***************************************void write_struct(uchar temp){E=0;delay(100);//while(BF==1);RW=0;RS=0;lcd_data=temp;delay(3);E=1;delay(3);E=0;}//**************************************//写数据//**************************************void write_data(uchar temp){delay(100);//while(BF==1);E=0;RS=1;RW=0;lcd_data=temp;E=1;delay(3);E=0;}//***************************************//lcd初始化//***************************************void lcd_init(){write_struct(0x38); //设置接口DB宽度(8位)和LCM显示行数(2行) write_struct(0x08); //write_struct(0x01); //执行清屏操作write_struct(0x06); //设置光标为加1模式write_struct(0x0c); //设置光标为移位模式}//***************************************//向CGRAM写入数据//***************************************void write_cgram(unsigned char adress,unsigned char *p){char i;for(i=0;i<8;i++){ write_struct(adress+i);write_data(p[i]);}}//显示CGRAM数据//***************************************void display_cgram(unsigned char adress,unsigned char p) {write_struct(adress);write_data(p);}//显示字符//***************************************void display(char temp0,char *p){write_struct(temp0);delay(3);write_data(*p);}//****************************************//显示字符串//****************************************void display_str(char temp0,char *p){char i;write_struct(temp0);for(i=0;i<16;i++){if(*p=='\0')break;write_data(*p);p++;}}//****************************************//清屏//****************************************void lcd_clr() {write_struct(0x01); }//*****************************************************end2.仿真图附图1 初始化采集完成显示D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0E R W R S V S S V D D V E E附图2 采集电压显示同时,第一行数据动态显示显示D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0E R W R S V S S V D D V E E附图3 采集电压显示同时,第一行数据动态显示显示D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0E R W R S V S S V D D V E E。
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。
单片机数字电压表课程设计报告
单片机数字电压表课程设计报告单片机数字电压表课程设计报告摘要:本次课程设计采用单片机来实现数字电压表的设计,通过对市场上常见单片机的选型和开发工具的使用,实现了数字电压表的硬件和软件设计。
该数字电压表具有分辨率高、测量精度高、响应速度快等特点,可广泛应用于测量高压、低压、直流电压等领域。
关键词:单片机、数字电压表、驱动电路、计数器一、课程设计目的本次课程设计旨在让学生了解数字电压表的设计方法和原理,通过使用单片机来实现数字电压表的设计,提高学生的实践能力和创新能力。
同时,通过本次课程设计,还可以让学生了解单片机的使用方法和开发工具的使用,加深对单片机应用的理解。
二、课程设计内容本次课程设计采用单片机来实现数字电压表的设计,具体包括以下内容:1. 对市场上常见单片机的选型和开发工具的使用。
2. 设计数字电压表的硬件电路,包括驱动电路、计数器、计数器清零电路等。
3. 设计数字电压表的软件电路,包括计数器清零程序、计数器累加程序、显示程序等。
4. 将数字电压表与单片机连接,进行测试和调试。
三、课程设计原理数字电压表的设计原理是利用单片机的计数器来实现对电压值的计数和显示。
单片机通过外部时钟信号来控制计数器的计数频率,将计数器的计数值累加到显示寄存器中,从而实现对电压值的显示。
同时,通过对电压值的测量和计算,可以实现对高压、低压、直流电压的测量和显示。
四、课程设计步骤1. 对市场上常见单片机的选型和开发工具的使用。
2. 设计数字电压表的硬件电路,包括驱动电路、计数器、计数器清零电路等。
3. 设计数字电压表的软件电路,包括计数器清零程序、计数器累加程序、显示程序等。
4. 将数字电压表与单片机连接,进行测试和调试。
五、课程设计成果通过本次课程设计,学生可以独立完成数字电压表的硬件和软件设计,掌握单片机的应用和开发技巧,提高实践能力和创新能力。
同时,学生还可以根据实际应用需求,对数字电压表进行改进和创新,提高其实用性和市场竞争力。
数字电压表设计报告
数字电压表设计(设计者:陈)一、设计任务和要求1.1、任务描述:1、以单片机为核心,设计一个数字电压表,能够对至少两路0~5V 的模拟电压进行采集,采集数据送LED 显示。
2、设计显示模式切换按钮,可单独显示某一路电压信号,也能对所有电压信号进行循环显示。
3、超过界限指示灯闪烁。
4、创新功能 1.2、任务要求:1、理解任务书要求,明确分工,查找相关资料,制定系统方案;2、论证系统设计方案,运用Proteus 等软件绘制电路原理图;3、根据硬件电路,确定算法,设计程序框图,编写程序代码;4、误差分析与改进,完成设计报告。
二、方案论证2.1、由ADC0808构成模数转换,其原理图如下所示:ADA ADB ADC OUT121ADD B 24ADD A25ADD C 23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START 6OUT58EOC 7OE9CLOCK 10OUT220OUT714OUT615OUT817OUT418OUT319IN228IN127IN026ALE 22U2ADC0808Volts+1.30Volts+4.2526%RV11k85%RV21k2.2、由ATC89C51控制程序模块,由IO 口分别对显示,输入等模块进行控制。
2.3、由四位一体数码管对测量值进行显示,如下图所示:E G 1E G 2E G 3E G 4R24702.3、由按钮控制循环/单路切换,如下图所示:KEY1循环/单路KEY2通道选择2.4、LED 灯报警,当电压超过一定值时会闪烁。
D1LED-BLUE三、电路基本单元电路设计下面是数字电压表的原理图:S E G 1S E G 2S E G 3SEG1SEG2SEG3ADA ADA ADB ADCADB ADC SEG4S E G 4XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51X1CRYSTALC130pFC230FR110kC310uFOUT121ADD B 24ADD A25ADD C 23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START 6OUT58EOC 7OE9CLOCK 10OUT220OUT714OUT615OUT817OUT418OUT319IN228IN127IN026ALE 22U2ADC0808R2470R3470R4470R5470R6470R7470R8470R9470+88.8Volts+88.8Volts26%RV11k85%RV21kKEY1循环/单路KEY2通道选择D1LED-BLUE3.1、主控模块该设计的核心控制电路是 AT89C52单片机。
数字电压表的设计实验报告
.课程设计——基于51数字电压表设计物理与电子信息学院电子信息工程1、课程设计要求使用单片机AT89C52和ADC0832设计一个数字电压表,能够测量0-5V之间的直流电压值,两位数码显示。
在单片机的作用下,能监测两路的输入电压值,用8位串行A/D转换器,8位分辨率,逐次逼近型,基准电压为5V;能用两位LED进行轮流显示或单路选择显示,显示精度0.1伏。
2、硬件单元电路设计AT89S52单片机简介AT89S52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS -51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S52具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级,2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。
ADC0832模数转换器简介ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。
由于它体积小,兼容性强,性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎,其目前已经有很高的普及率。
学习并使用ADC0832 可是使我们了解A/D转换器的原理,有助于我们单片机技术水平的提高。
图1芯片接口说明:·CS_ 片选使能,低电平芯片使能。
·CH0 模拟输入通道0,或作为IN+/-使用。
·CH1 模拟输入通道1,或作为IN+/-使用。
·GND 芯片参考0 电位(地)。
数字电压表设计报告
31/2数字电压表一.设计目的课程设计的主要目的是通过某一模拟、数字电路的综合设计,熟悉一般模拟、数字电路综合设计过程,设计要求,应完成的工作内容和具体的设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往的学习内容,达到灵活应用的目的。
在设计完成后还要将设计的电路安装,调试以加强动手能力,在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计以培养能力为主,在独立完成设计任务的同时注重多方面能力的培养与提高,主要包括一下几方面:1.独立工作能力和创造力;2.综合运用专业以及基础知识,解决实际工程技术问题的能力;3.查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力;4.工程绘图能力;5.写技术报告和编制技术资料的能力。
二.设计指标1.能测量0-1.999V、0-19.99V、0-199.9V值;2.三位半数码显示;3.测量交直流电压;4.使用元器件越少越好。
三.设计方案及选择讨论数字电压表的主要内容可归纳为电压测量的数字化方法。
其关键是如何把连续的随时间变化的模拟量转化为数字量。
5.电路总体框图如图1-3所示图1-3 电路总体框图此方案所用器材:⒈数字逻辑试验箱万用表、直流电压源、双踪示波器、配线安装工具⒊集成电路及元器件的名称、型号及数量。
见表1-1:序号名称 型号 数量 1 双积分单片ADC MC14433 1块 2 BCD 七段译码器驱动器 CD4511 1块 3 达林顿反相驱动器 MC1413 1块 4 LED 七段显示数码管LG5011AH4只 5电阻、电容若干四、 单元电路设计⒈ 桥式整流电路:整流电路的任务是将交流点变换成直流电,完成这一任务主要是靠二极管单向导电作用,故二极管是构成整流电路的关键元件。
电路如图4-1-1:⒉ 量程控制电路:采用多量程选择的分压电阻网络,可按整机输入电阻为100M Ω标准经计算得4个分压电阻分别为9M Ω、900K Ω、90K Ω、10K Ω,可用四个双刀双掷开关进行控制切换,实现多量程扩展电压测量功能。
EDA课程设计 数字电压表 代码及 报告
第一部分项目名称、内容与要求项目名称:数字电压表设计1.1 设计内容利用FPGA与模数转换器ADC0809设计一个数字电压表,能够测量0~5V之间的直流电压,用四个数码管显示被测电压,要求精确到小数点后三位数字。
了解数字电压表的工作原理,掌握可编程逻辑器件与模数转换器之间的接口电路设计及调试方法。
下载并测试电路功能,分析芯片资源的占用情况。
1.2 具体要求1)、能正确测量0-5∨模拟电压,误差<1%,数字电压值分别由四个数码管显示。
(2)、FPGA芯片产生ADC0809控制信号和七段显示器断码和位码等。
(3)、ADC0809芯片实现8位模数转换,输入0-5∨,输出00H-FFH。
(4)、ADC0809输出00H-FFH送FPGA芯片处理为十进制数百十个等位,并产生动态显示位码和断码。
(5)、FPGA芯片产生ADC0809芯片需要写、读和片选信号等,注意时序。
(6)、了解掌握A/D(模数)转换器芯片ADC0809的转换原理、管脚定义以及实际用法。
第二部分:系统整体架构(Architecture Description)2.1 设计思路数字电压表(Digital V oltmeter)简称DVM,是一种用数字显示的电压测量仪表。
由于数字电压表具有读数准确方便、精度高、误差小、灵明度高和分辨率高、测量速度快等特点而备受青睐。
其基本理是采用数字化测量技术,对直流电压进行模数转换,转换成不连续、离散的数字形式并加以显示。
由此可知数字电压表的设计应包括三个主要部分:作为电压采样端口的模数转换单元、数据处理单元及电压值显示单元。
设计要求利用ADC0809模数转换器,FPGA 作为数据处理的核心器件,用LED和数码管进行电压值的显示。
系统结构框图如下图所示。
2.2 系统原理(包含:框图等阐述)与设计说明等内容1、模数转换器工作原理A/D转换器芯片ADC0809简介8路模拟信号的分时采集,片内有8路模拟选通开关,以及相应的通道抵制锁存用译码电路,其转换时间为100μs左右。
数字电压表设计实验报告
《数字电路》课程设计报告课题:数字电压表专业:电子信息工程班级:姓名:学号:指导老师:日期:2013年12月10日目录一、摘要 (2)二、设计任务及要求 (2)三、设计总体方案 (2)四、单元电路的设计 (3)五、调试过程及结果分析 (6)六、心得感悟 (7)七、参考文献 (7)八、附录(整机逻辑电路图、实物图、PCB板图) (8)一、摘要本文主要介绍的是基于ICL7107数字电压表的设计的设计,ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统是一种集三位半转换器段驱动器位驱动器于一体的大规模集成电路,ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统的一种3位半A/D转换器,能够直接驱动共阳极数字显示器,够成数字电压表,此电路简洁完整,稍加改造就可以够成其他电路,如数字电子秤、数字温度计的等专门传感器的测量工具。
ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统是一种集三位半转换器段驱动器、位驱动器于一体的大规模集成电路,官地方官方主要用于对不同电压的测量和许多工程上的应用,调频接口电路,它采用的是双积分原理完成A/D转换,全部转换电路用CMOS大规模集成电路设计。
应用了ICL7107芯片数码管显示器等,芯片第一脚是供电,正确电压时DC5V,连接好电源把所需要测量的物品连接在表的两个端口,从而可以在显示器上看到所需要的结果。
在软件设计上,主要编写了实现计数频率的调节和单片机功能的相关程序,,最后把软件设计和硬件设计结合到一起,然后进行调试。
二、设计任务及要求1. 设计一个数字电压表电路,能够实验电压测量;2.测量范围:通过小数点驱动电路,直流电压0V到1.999V,0V到19.99V,0V 到199.9V,0V到1999V.3.画出数字电压表电路原理图,并作出PCB图;4.利用芯片ICL7107来实现电路功能;5.选择合适的电阻、电容、液晶显示器等器件;6.完成全电路理论设计、制作、调试,制板锡焊;7.上交制作产品一件。
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。
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观察静态显示模块,显示“ XXXX”,“XXXX”为不大于1999的十进制数。调节模拟信号.
2 设计任务
2.1 设计内容及要求
2.1.1 设计数字电压表电路。
2.1.2 测量范围:直流电压0V 一1.999V,0V 一19.99V。
CC14433具有自动调零,自动极性转换等功能。可测量正或负的电压值。当CP1 、CP0 端接入470KΩ 电阻时,时钟频率≈66KHz,每秒钟可进行4次A / D转换。它的使用调试简便,能与微处理机或其它数字系统兼容,广泛用于数字面板表,数字万用表,数字温度计,数字量具及遥测、遥控系统。
3.1.2 精密基准电源MC1403
(7) 芯片本身功耗小于15mW(不包括LED),能直接驱动共阳极的LED
显示器,不需要另加驱动器件,在正常亮度下每个数码管的全亮笔画电流大约为40~50mA。
(8) CC7107没有专门的小数点驱动信号,使用时可将共阳极数码管的
公共阳极接V+,小数点接GND时点亮,接V+时熄灭。
1.2 参考方案二: 单片机与MC14433组成的位直流数字电压表
1.2.1 实验说明
MC14433是3位半双积分A/D转换器。抗干扰性强;输入电阻≥1000MΩ;转换精度高;自动校零;自动极性输出;自动量程控制信号输出;动态字位扫描BCD码输出;单基准电压;转换率为1~10次/秒。该芯片主要外接元件有时钟振荡电路的外接电阻、补偿电容、以及积分阻容元件。模拟电路部分有基准电压、模拟电压输入。被转换的模拟电压输入量程为199.9mV或1.999V两种,与之相对应的基准电压相应为+200mV或+2V两种。数字电路部分有逻辑控制、BCD码及输出锁存、多路开关、时钟、极性判断及溢出检测等电路。
EOC(14脚):转换周期结束标记输出端,每一次A / D转换周期结束,EOC 输出一个正脉冲,宽度为时钟周期的二分之一。
(15脚):过量程标志输出端,当|VX|>VR 时,输出为低电平。
DS4~DS1 (16~19脚):多路选通脉冲输入端,DS1对应于千位,DS2 对应于百位,DS3 对应于十位,DS4对应于个位。
MC14433的转换输出时序:
Q0~Q3 (20~23脚):BCD码数据输出端,DS2、DS3、DS4选通脉冲期间,输出三位完整的十进制数,在DS1选通脉冲期间,输出千位0或1及过量程、欠量程和被测电压极性标志信号。
DS1选通时Q0~Q3表示的输出结果:
3.1.3 CMOS BCD七段译码/驱动器CC4511
七路达林顿晶体管列阵MC1413 MC1413采用NPN达林顿复合晶体管的结构,因此有很高的电流增益和很高的输入阻抗,可直接接受MOS或CMOS集成电路的输出信号,并把电压信号转换成足够大的电流信号驱动各种负载。该电路内含有7个集电极开路反相器(也称OC门)。MC1413电路结构和引脚排列如图18-5所示,它采用16引脚的双列直插式封装。每一驱动器输出端均接有一释放电感负载能量的抑制二极管。
DS1=1时,Q3Q2Q1Q0输出过量程、欠量程、千位和极性标志的编码如表9-7所列。
由表9-7可知,Q3在Q0=0时,表示千位数的内容: Q3=0,千位为1;Q3=1,千位为0。Q3在Q0=1时,表示过、欠量程: Q3=0,表示过量程;Q3=1表示欠量程。当量程选为1.999 V时,过量程表示被测信号大于1.999 V;欠量程表示被测信号小于0.179 V。Q2表示被测信号的极性: Q2=1,为正极性;Q2=0,为负极性。
3.2.1 电路分析 8
3.2.2 电路图设计 9
4 设计总结 10
4.1 电路调试分析 10
4.2 报告总结 10
5 元器件清单 11
6 结论 12
6.1 谢辞 12
6.2 参考文献 12
1 设计参考
1.1 参考方案一: CC7107 A/D转换器组成的位直流数字电压表
(3) R4、C3为输入端阻容滤波电路,以提高电压表的抗干拢能力,并能
增强它的过载能力。
(4) C2、C4分别是基准电容和自动调零电容。
(5) R5、C5分别是积分电阻和积分电容。
(6) CC7107的第21脚(GND)为逻辑地,第37脚(TEST)经过芯片内
部的500Ω电阻与GND接通。
1.2.2 实验内容及实验步骤
本实验实现的功能是将输入的模拟电压信号转换为数字形式显示。模拟量为0~±2V时,对应的数字量为0~±1999,由串行静态显示。过量程引脚OR可与蜂鸣器及发光二极管电路连接,当模拟量绝对超过2V时,有声光报警。
(1) 使用MC14433接口电路模块,单片机最小应用系统1的 P0口接MC14433接口电路的Q0~DS4口,INT1接DU/EOC,单片机最小应用系统1的P1.0、P1.1连接到串行静态显示模块的DIN、CLK。模拟信号输入接+5V电源和地。
3.1.4 过量程标志输出端接发光二极管和有源蜂鸣器负极,另一端接5V的电压.当正常工作时为高电平,二极管和有源蜂鸣器不会发光和鸣叫,当|VX|>VR即输入测量电压大于基准电压时, 二极管和有源蜂鸣器会发光和鸣叫,实现了声光报警。
3.2 电路设计
3.2.1 数字电压表的原理图:
3.2.2 数字电压表的PC压表接线图上图所示。
外围元件的作用是:
(1) R1、C1为时钟振荡器的RC网络。
(2) R2、R3是基准电压的分压电路。R2使基准电压VREF=1V
CC14433引脚排列
引脚功能说明:
VAG(1脚):被测电压VX和基准电压VR的参考地
VR(2脚):外接基准电压(2V或200mV)输入端
VX(3脚):被测电压输入端R1(4脚)、R1 /C1(5脚)、C1(6脚):外接积分阻容元件端
C1=0.1μf(聚酯薄膜电容器),R1=470KΩ(2V量程);R1=27KΩ(200mV量程)。
引言 2
1 设计参考 2
1.1 参考方案一 2
1.2 参考方案二 4
2 设计任务 5
3 设计方案 6
3.1 芯片的介绍 6
3.1.1 MC14433芯片的介绍 6
3.1.2 MC1413芯片的介绍 8
3.1.3 CC4511芯片的介绍 8
3.2 电路设计 8
C01(7脚)、C02(8脚):外接失调补偿电容端,典型值0.1μf。
DU(9脚):实时显示控制输入端。若与EOC(14脚)端连接,则每次A / D转换均显示。
CP1 (10脚)、CPo (11脚):时钟振荡外接电阻端,典型值为470KΩ。
VEE (12脚):电路的电源最负端,接-5V。
VSS (13脚):除CP外所有输入端的低电平基准(通常与1脚连接)。
2.1.3 组装调试位数字电压表。
2.1. 4 画出数字电压表电路图,器件电路模块MCl4433,MCl413,CD451l 和MCl403。
3 设计方案
3.1 芯片的介绍
3.1.1 MC14433芯片介绍
MC14433芯片常用于数显仪表,是一种采用双积分形式的A/D转换器,适用于低速A/D转换(1~10次/s),具有良好的工频干扰抑制能力和相当于11位二进制数的转换精度。此外,MC14433芯片还具备了诸如自动校零、自动极性辨别、自动量程控制、动态字位扫描及BCD码形式输出等测量仪表所必备的功能。 CC14433是CMOS双积分式位A / D转换器,它是将构成数字和模拟电路的约7700多个MOS晶体管集成在一个硅芯片上,芯片有24只引脚,采用双列直插式,其引脚排列与功能如图所示。
CC7107型A / D转换器是把模拟电路与数字电路集成在一块芯片上的大规模的CMOS集成电路,它具有功耗低、输入阻抗高、噪声低,能直接驱动共阳极LED显示器,不需另加驱动器件,使转换电路简化等特点。附图1是它的引脚排列及功能,各引出端功能见附表
端 名 功 能 V+和V- 电源的正极和负极 aU~gU
MC1403引脚排列 MC1413引脚排列
3.2 电路设计
3.1电路分析
3.1.1 被测直流电压VX经A / D转换后以动态扫描形式输出,数字量输出端Q0 Q1 Q2 Q3 上的数字信号(8421码)按照时间先后顺序输出。位选信号DS1 ,DS2,DS3,DS4通过位选开关MC1413分别控制着千位、百位、十位和个位上的四只LED数码管的位选。数字信号经七段译码器CC4511译码后,驱动四只LED数码管的各段阳极。这样就把A / D转换器按时间顺序输出的数据以扫描形式在四只数码管上依次显示出来,由于选通重复频率较高,工作时从高位到低位以每位每次约300μS的速率循环显示。即一个4位数的显示周期是1.2ms,所以人的肉眼就能清晰地看到四位数码管同时显示三位半十进制数字量。
(2) 用串行数据通信线连接计算机与仿真器,把仿真器插到模块的锁紧插座中,请注意
仿真器的方向:缺口朝上。
(3) 打开Keil uVision2仿真软件,首先建立本实验的项目文件,接着添加 MC14433.ASM
源程序,进行编译,直到编译无误。
(4)进行软件设置,选择硬件仿真,选择串行口,设置波特率为38400。
4 设计总结
4.1 电路调试分析
4.1.1 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,供总装时备用。
4.1.2 将输入端接地,接通+5V,-5V电源(先接好地线),此时显示器将显示“000”值,如果不是,应检测电源正负电压。用示波器测量、观察DS1~DS4 ,Q0~Q3 波形,判别故障所在。