电子线路-数字电压表设计

《电子线路-数字电压表设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子线路CAD论文数字电压表目录摘要1第一章绪论21.1芯片的介绍3第二章应用电路原理图设计52.1芯片原理图元件52.2电路设计52.3本章小结8第三章数字电压表应用电路PCB板设计83.1芯片原件封装93.2整体电路PCB板设计103.3本章小结11第四章设计总结11参考文献1212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

2、领域。本文介绍一种以MC14433芯片为核心的数字电压测量电路,该电路采用高精度、双积分A/D转换电路，测量范围直流1.999V和199.9mV伏，使用液晶模块显示。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12第一章绪论数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，作为智能仪表的一种，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

3、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。121.1芯片的介绍MC14433是美国Motorola公司推出的单片31/2位A/D转换器，其中集成了双积分式A/D转换器所有的CMOS模拟电路和数字电路。具有外接元件少，输入阻抗高，功耗低，电源电压范围宽，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只要外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器，其主要功能

4、特性如下：1.精度：读数的±0.05%±1字2.模拟电压输入量程：1.999V和199.9mV两档3.转换速率：2-25次/s4.输入阻抗：大于1000MΩ5.输入阻抗：大于1000MΩ6.功耗：8mW（±5V电源电压时，典型值）7.功耗：8mW（±5V电源电压时，典型值）MC14433的引脚说明：  [1].Pin1(VAG)—模拟地，为高科技阻输入端，被测电压和基准电压的接入地。[2].Pin2(VR)—基准电压，此引脚为外接基准电压的输入端。MC14433只要一个正基准电压即可测量正、负极性的电压。此外，VR端只要加

5、上一个大于5个时钟周期的负脉冲(VR)，就能够复为至转换周期的起始点。12[3].Pin3(Vx)—被测电压的输入端，MC14433属于双积分型A/D转换器，因而被测电压与基准电压有以下关系：  因此，满量程的Vx=VR。当满量程选为1.999V，VR可取2.000V，而当满量程为199.9mV时，VR取200.0mV，在实际的应用电路中，根据需要，VR值可在200mV—2.000V之间选取。[4].Pin4-Pin6(R1/C1，C1)—外接积分元件端。次三个引脚外接积分电阻和电容，积分电容一般选0.1uF聚脂薄膜电容，

6、如果需每秒转换4次，时钟频率选为66kHz，在2.000V满量程时，电阻R1约为470kΩ，而满量程为200mV时，R1取27kΩ。[5].Pin7、Pin8(C01、C02)—外接失调补偿电容端，电容一般也选0.1uF聚脂薄膜电容即可。[6].Pin9(DU)—更新显示控制端，此引脚用来控制转换结果的输出。如果在积分器反向积分周期之前，DU端输入一个正跳变脉冲，该转换周期所得到的结果将被送入输出锁存器，经多路开关选择后输出。否则继续输出上一个转换周期所测量的数据。这个作用可用于保存测量数据，若不需要保存数据而是直接输出测

7、量数据，将DU端与EOC引脚直接短接即可。[7].Pin10、Pin11(CLK1、CLK0)—时钟外接元件端，MC14433内置了时钟振荡电路，对时钟频率要求不高的场合，可选择一个电阻即可设定时钟频率，时钟频率为66kHz时，外接电阻取300kΩ即可。若需要较高的时钟频率稳定度，则需采用外接石英晶体或LC电路，参考附图。  [8].Pin12(VEE—负电源端。VEE是整个电路的电压最低点，此引脚的电流约为0.8mA，驱动电流并不流经此引脚，故对提供此负电压的电源供给电流要求不高。[9].Pin13(Vss)—数字电路的

8、负电源引脚。Vss工作电压范围为VDD-5V≥Vss≥VEE。除CLK0外，所有输出端均以Vss为低电平基准。[10].Pin14(EOC)—转换周期结束标志位。每个转换周期结束时，EOC将输出一个正脉冲信号。[11].Pin15（OR非）—过量程标志位，当

9、Vx

10、>VREF时，输出为低电平。[12].