单片机数字电压表课程设计

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1、班级：通信1061姓名：江菲学号：14课题：数字电压表目录一设计目的1二设计要求1三总体设计13.1原理框图13.2框图功能说明1四单元电路设计24.1A/D转换电路24.1.1MC14433原理框图、引脚及其功能24.1.2MC14433工作原理34.1.3电路积分元件的选取44.2精密基准电压源54.3显示电路54.4译码显示驱动电路54.4.1CD4511引脚及其功能64.4.2CD4511工作原理64.4.3CD4511功能表74.5数字电压表设计电路7五调试95.1数码显示部分的调试95.2标准电压源的调整95.3总装总调9六电路测试及测试结果106.1测试方法106

2、.2测试结果106.3性能分析10七设计总结11八参考文献12附录1313班级：通信1061姓名：江菲学号：14课题：数字电压表一设计目的1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握数字电路系统设计的基本方法、设计步骤，进一步熟悉和掌握常用数字电路元器件的应用。2.学习和练习在面包板上接线的方法、技术和注意事项。3.学习数字电路实物制作、调试、测试、故障查找和排除的方法、技巧。4.培养细致、认真做实验的习惯。5.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。二设计要求1.说明电路的工作原理；2.主要单元电路和元器件参数计算、选择、使用方法及功能；3.画出总体电路图；4.上交完

3、整的实习报告；三总体设计3.1原理框图被测电压基准电压源积分RC元件31／2位A/D转换器A/D转换器显示电路字位驱动电路VREF图3-1数字电压表原理框图3.2框图功能说明1.13班级：通信1061姓名：江菲学号：14课题：数字电压表基准电源：提供A/D转换参考电压，基准电压的精度和稳定性是影响转换精度的主要因素。2.A/D电路：A/D转换器是数字电压表的核心部件，由它完成模拟量转换为数字量的任务。3.译码驱动电路：将二--十进制（BCD）码转换成七段供LED发光管显示信号。4.显示电路：将译码器输出的七段信号进行数字显示，即A/D转换结果。5.积分RC元件：通过对RC元件的

4、选取，控制测量量程。6.字位驱动电路：根据A/D器上DS4～DS1端的位选信号，控制显示部分个、十、百、千位哪一位上进行显示。四单元电路设计4.1A/D转换电路通过A/D转换器将输入的模拟信号转换成数字信号，然后进行处理。为了达到这一目的，本设计选用了具有自动调零，自动极性转换等功能，可测量正或负的电压值，使用调试简单，能与微处理机或其他数字系统兼容的三位半A/D转换器MC14433芯片。4.1.1MC14433原理框图、引脚及其功能123456789101112242322212019181716151413VDDQ3Q2Q1Q0DS1DS2DS3DS4EOCVSSMC144

5、33VAGVRVXR1R1/C1C1C01C02DUCP1CP0VEE图4-1-1(a)14433引脚排列13班级：通信1061姓名：江菲学号：14课题：数字电压表图4-1-1（b）MC14433原理框图引脚功能说明：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）。C01（7脚）、C02（8脚）：外接失调补偿电容端，典型值0.1

6、μf。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）。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。4.1.2MC14433工作原理本课程设计中采用的是MC14433芯片（如图4-1-1（a））13班级：通信1061姓名：江菲学号：14课题：数字电压表，它是将构成数字和模拟电路的约77

7、00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。被测直流电压V1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通过位选开关分别控制着千位、百位、十位和个位上的四只LED数码管的公共阴极。MC14433A/D电路的三位半被测数字信号都从Q0～Q3输出，数据为BCD码，而输出的数据究竟是属于哪一位则由DS1～DS4输出，因而适合于动态扫描显示，即以Q0～Q3作字形