项目十二-数字毫伏表制作

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1、项目12数字毫伏表主讲王启洋项目样机项目目标知识目标1.了解数模转换（DAC）基本概念；2.了解模数转换（ADC）基本概念。技能目标1.认识集成数模转换电路和模数转换电路的引脚图及功能；2.能搭接数模转换电路和模数转换电路；3.能制作数字毫伏表。项目介绍数字毫伏表可以将被测的模拟电压转换为数字量，并进行实时数字显示。数字毫伏表测量精度高、读数清晰、使用方便，是精确测量电压的实用仪表。数字毫伏表由MC14433三位半A/D转换器、CD4511显示译码器、能隙基准电源MC1403和共阴极三位半LED数码管组成。任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）知识链接1认识数模转换（D

2、/A）数字量到模拟量的转换称为数模转换，简称D/A转换。读一读数模转换框图任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）算一算数模转换输出模拟电压1、输出模拟电压公式uo：DAC模拟电压输出UREF:基准电压Dn:n位二进制数字量2、输出模拟电压范围0～任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）认一认集成D/A转换器AD75201、引脚图d9～d0：10位输入数字量IOUT1和IOUT2：电流输出端RF：反馈电阻RFUREF：基准电压UDD：电源正端GND：接地端任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）2、典型应用电路任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（

3、D/A）学一学DAC的主要技术指标1.转换精度DAC的精度通常用分辨率表示。n位DAC的分辨率即为n。2.转换速度当DAC输入数字量发生变化时，输出模拟量需要一段时间才能达到对应的量值。3.温度系数输入数字量不变的情况下，输出模拟电压随温度变化的变化量。任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）知识链接2认识模数转换读一读ADC的一般步骤1.取样与保持任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）取样保持后输入/输出波形取样定理fs≥2fimaxfs：取样信号S(t)频率fimax：输入模拟电压ui(t)最高频率任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）2.量化

4、与编码量化：取样-保持后的输出电压表示为最小单位△的整数倍编码：量化后的数值通过编码用二进制数表示出来任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）算一算ADC输出数字量例：8位ADC基准电压是5V，输入模拟电压ui=3.3V，求输出二进制数字量。量化单位输出数字量（168）D=（10101000）B量化误差：取样电压不能被△整除，产生误差任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）认一认集成MC14433任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）1脚：UAG模拟地2脚：UREF外接基准电压输入端3脚：UX被测模拟电压输入端4脚：R1外接积分电阻端5脚：R1／C1

5、外接积分阻容公共接点6脚：C1外接积分电容器端7脚和8脚：C01和C02外接失调补偿电容器端9脚：DU实时输出控制端10脚：CPI时钟信号输入端11脚：CPO时钟信号输出端任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）12脚：VEE负电源端13脚：VSS接地端14脚端：EOC转换周期结束标志输出端15脚：过量程标志输出端16～19脚：DS4～DS1多路选通个位、十位、百位和千位输出端20～23脚：Q0～Q3是A／D转换数据BCD8421码的4位输出端24脚：VDD正电源端任务1认识模数转换（A/D）和数模转换（D/A）学一学ADC的主要技术指标1.转换精度单片集成ADC的转换

6、精度是用分辨率和转换误差来描述的。2.转换时间转换时间是指ADC从转换控制信号到来开始，到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。任务2数字毫伏表制作电路识读数字毫伏表原理图1、框图任务2数字毫伏表制作2、原理图任务2数字毫伏表制作（1）MC14433：A／D转换器（2）MC1403：基准电源（3）CD4511：七段译码器。（4）V1～V4：显示驱动器（5）三位半显示屏任务2数字毫伏表制作3.工作过程（1）A/D转换MC14433是双积分A／D转换器，采用电压—时间间隔（V／T）转换方式。（2）基准电源输入5V电压，为A/D转换器提供2V的基准电压任务2数字毫伏表制作（3）七段显示译

7、码器将MC14433输出的三位半8421BCD码译成a～g七段信号任务2数字毫伏表制作（4）显示驱动器三极管V1～V4接MC14433的DS1～DS4端输出选通脉冲，产生千、百、十和个位的负向驱动脉冲任务2数字毫伏表制作扫描工作频率DS1～DS4选通脉冲宽度18TCP，间隔2TCPR2=470kΩfCP=66kHz扫描工作频率扫描周期约：T=（18+2）×5TCP任务2数字毫伏表制作（5）过量程输入电压UX超过量程，输出过量程标志信号过量程时，数码管熄灭（6）小数点安