简易数字电压表课程设计报告

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1、电子技术课程设计《电子技术》课程设计报告题目简易数字电压表学院（部）电子与控制工程学院专业自动化轨道交通班级学生姓名学号电子技术课程设计6月5日至6月9日共1周指导教师（签字）摘要本文介绍了一种简易的数字式显示电压表的设计思路及硬件结构。该测量仪的基本工作原理是：1.通过开关选择被测信号是直流还是交流信号。若是交流，将其转换为有效值的直流信号，输入下一级电路。2.把前一级转换的电压量通过LM224转化成成比例的方波信号（本次设计的转换参数设定为）3.对这个脉冲在1s内进行计数,4.锁存计数值5.通过数码显示

2、译码器驱动数码管进行显示。通过计算与分析把各电路连接起来，最终实现对电压（0V—9.99V）的简易测量与数字显示。该电路涉及模拟电子技术基础，数字电子技术基础以及相关专业知识，具有良好的测量结果，并且能够测量交流信号。电子技术课程设计本方案采用MULTISIM进行模拟仿真，实际结果以仿真结果为准。（注：受限于软件，仿真结果所需时间较长，请耐心等待）在本次课程设计过程中由于时间紧，任务重，和水平的限制，如有不足之处，敬请指正！（注：参加本设计小组的搭档同学:李栋、吴雄淳）电子技术课程设计课题名称：简易数字电压

3、表关键词：电压表、555定时器、LM224、电压比较器、交直流转换、数码显示技术要求：1、利用压-频转换原理实现对一个正电压的测量，测量值用数码管直接显示。2、被测电压为正值，测量电压范围为0～9.99V。3、对输入的0～9.99V正电压用三位数码管显示0.00～9.99。4、数码管每4秒刷新一次，读数停顿3秒。-28-电子技术课程设计目录摘要2第一章：方案论证与选择31.1设计目的31.2设计内容及要求31.3方案论证与可行性分析31.3.1采用555定时器的V/F转换电路41.3.2采用LM224的V/

4、F转换电路51.4.可行性分析6第二章：原理框图7第三章：单元电路设计83.1交、直流转换电路83.2压频转换电路83.3TTL信号电路93.4计数电路9-28-电子技术课程设计3.5锁存电路103.6译码显示电路103.7逻-辑控制电路113.8报警电路123.9重要原件说明13第四章：系统综述134.1简易数字电压表的总体设计及系统综述134.2性能测试134.3原件参数指标144.4整体电路测试14第五章：总结155.1设计总结及存在的问题155.2心得体会15附录1总电路图17附录2元器件明细表18

5、附录3重要元器件声明--------555构成的多谐振荡器191.555定时器简介：192.用555构成多谐振荡器19参考文献20-28-电子技术课程设计第一章：方案论证与选择1.1设计目的（1）掌握简易数字电压表的设计、组装与调试方法；（2）熟悉相应的中大规模集成电路的设计方法，并掌握其工作原理；（3）进一步熟悉和掌握常用数字电路元器件的应用；（4）学习数字电路仿真、调试、测试、故障查找和排除的方法、技巧；1.2设计内容及要求1．利用压-频转换原理实现对一个正电压的测量，测量值用数码管直接显示；2．被测电

6、压为正值，测量电压范围为0～9.99V；3．对输入的0～9.99V正电压用三位数码管显示0.00～9.99；4．数码管每4秒刷新一次，读数停顿3s；1.3方案论证与可行性分析在设计之初我们查阅了大量的资料，进行了全面的考察，结合我们所学的知识进以下的方案论证及可行性分析：主要利用压频转换实现对电压的测量。的电压幅值经过压频转换电路对应于输出信号的频率，线性对应关系，对输出信号在1秒内的电平进行计数，通过译码锁存再输出，就能显示电压的幅值。-28-电子技术课程设计下面将简述核心电路，压频转换的设计思路：1.3

7、.1采用555定时器的V/F转换电路555定时器简介：555定时器是一款将模拟功能与数字功能巧妙结合在同一硅片的中规模集成电路。在其外围配以少量阻容元件就可以构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等电路，在脉冲产生和变换等技术领域有着广泛的应用，V/F转换电路就是555单稳态触发器的进一步应用。电路结构简单，可靠性好，精度高，且成本低。555定时器的V/F转换电路：图1-3-1是由555芯片组成的输出脉冲为0-10KHz的V/F转换电路原理。它是一种高精度电荷平衡式V/F转换电路，线性精度优于0.02%

8、，输入电压为0-10V，输出频率为0-10KHz。前级运放741构成电荷积分器，555芯片构成单稳态电路。-28-电子技术课程设计图1-3-1555定时器的V/F转换电路图1.3.2采用LM224的V/F转换电路LM224简介：LM224是工业级器件，工作温度范围是-25℃~+85℃。LMX24中文系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大