自动量程转换数字电压表

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1、自动量程转换数字电压表摘要：采用集成芯片MC14433作为数字电压表的A/D转换及分压电路、译码驱动电路和数字显示模块。通过多路模拟开关与电阻设置了多个电压量程，应用MC14433的超欠量程信息控制移位寄存器的左移或右移，自动识别输入电压的范围，选择相应的衰减，实现量程的自动转换功能。译码驱动电路与数码管完成被测电压的数字显示。该电压表具有测量精确高、操作方便、性能稳定、扩展功能强及显示清晰度高等特点。关键词：数字电压表，A/D转换，数字显示，多路模拟开关，自动切换Abstract:IntegratedchipsusedindigitalvoltmeterMC1

2、4433A/Dconversionandpartialpressurecircuit,drivecircuitanddecodingdigitaldisplaymodule.Throughamulti-channelanalogswitchesandresistorstosetthenumberofvoltagerange,theapplicationofultraMC14433rangeofinformationcontrolduetotheleftorrightshiftregister,automaticallyidentifytheinputvoltag

3、erange,selecttheappropriateattenuation,toachieveautomaticconversionrange.Drivecircuitandthedigitaldecodertocompletethemeasuredvoltagefigures.Thevoltagemeterhasameasuringaccuracy,easyoperation,stableperformance,highextensionsanddisplayhigh-definitionfeatures.Keywords:Digitalvoltmeter,

4、A/Dconversion,digitaldisplay,multi-channelanalogswitch,autoswitch目录1前言12整体方案设计22.1方案论证22.2方案比较43单元模块设计53.1分压电路模块53.1.1CC406653.2自动量程切换电路模块63.2.1CC4019463.2.2CC401373.3A/D转换电路模块83.3.1MC1443393.4数字显示电路103.4.1CD4511114系统设计135系统技术指标及精度和误差分析146设计总结157参考文献16附录1：电路总原理图17附录2：元器件清单18附录3：系统设计相

5、关软件19第I页1前言进入21世纪以来，随着计算机技术和软件技术的发展，电子测量仪器领域发生了一场革命性的变革，传统的测试仪器逐步被与PC机相配合使用的模块仪器所取代，形成了所谓的“虚拟仪器”，自动测试系统结构也从传统的机架层迭式结构发展成为模块化结构，当通用硬件平台确定后，决定仪器功能的将是软件，而不是硬件，现代测试技术逐步向标准化、规模化、网络化方向发展。电压量广泛存在于科学研究与生产生活中，电压测量是许多电测量与非电测量的基础，是电子测量的重要内容。在电子测量领域，电压、电流和功率是表征电信号能量的三个基本参数，而电流和功率又往往通过电压进行间接测量。在集

6、中参数电路中，电子电路及电子设备各种工作状态和特性都可以通过电压表现出来，比如，电路的饱和与截止状态、线性工作范围、电路中的控制信号和反馈信号等，以及频率特性、调制度、失真度、灵敏度等。所以，电压测量时电量测量中最基本、最常见的一种测量。在非电检测中，许多物理量（如温度、压力、振动、速度、加速度等）都可以通过传感器转换成电压，通过电压测量即可方便地实现对这些物理量的测量。所以，电压测量也是非电量测量的基础。电压测量在各种仪器设备和数据采集系统中的特点，归纳起来主要由以下七类：（1）频率范围广。（2）测量范围宽。（3）电压波形的多样化。（4）阻抗匹配。（5）测量精

7、度。（6）测量速度。（7）抗干扰性能。被测电压按对象可以分为直流电压和交流电压，按技术可以分为模拟测量和数字测量，测量方法不同，所用的测量仪器有所不同。主要由以下五类测量方法：（1）交流电压的模拟测量方法。（2）数字化直流电压测量方法。（3）交流电压的数字化测量。（4）基于采样的交流电压测量方法。（5）示波器测量方法。第1页2整体方案设计本设计的整体思路是：对输入数字电压表的被测电压，首先，进行电压的变换，如电压的大小、类型等，变换至下一个电路能够识别的状态，其次，转换芯片或控制芯片电路能够根据输入电压的状态调整电压变换电路的结构，使之能够控制电压变换电路，达到

8、自动控制切换的目的，最后