数字电压表电路设计报告.doc

学院： [城市轨道交通学院]
专业： [通信工程]
学生姓名 ： []
学 号 ： []
指导教师 ： []
完成时间 ： 2021年1月18日
数字电压表电路设计报告
苏州大学
目录
课程设计要求及主要目的
设计方案的选择
................................ 方案【一】
................................ 方案【二】
................................ 方案【三】
................................. 电压表原理框图
二、 核心器件的性能分析
.................... 双积分式A／D转换原理特性及参数选择
............................. 7135引脚图及功能说明
............................. 七段数码管
............................. MC1403简介
............................. 三极管
............................. 六反相器CD4069
............................. 74LS47功能及原理
........................ 设计安装及调试过程及原始数据
.............................心得体会小结
............................. 附图及原始数据
课程设计报告
一、课程设计要求及主要目的：
设计并制作一块数字电压表。要求掌握双积分A/D转换器的工作原理，
掌握集成化双积分A/D转换器ICL7135和部分常用器件的正确使用方法。学会利用通
用板实现电子元器件及自我连线（布线，非PCB板）的焊接，掌握模拟电路、数字电
路的基本调试方法，分析常见故障的原因，并及时排除故障。
采用 ICL7135 高精度、双 积分 A/D 转换电路，测量范围直流 0-±2000 伏，使用 LCD1601 液晶模块 显示，并可以与 PC 机进行串行通信。该电路设计新颖、功能强大、 可扩 展性强。
关键词：电压测量，ICL7135，双积分 A/D 转换器，数码管显示 ：
课程设计应强调以能力培养为主，在独立完成设计任务同时应注意多方面能力 的培养与提高，主要包括以下方面：
●独立工作能力和创造力；
●综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力；
●熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法；
●写技术报告和编制技术资料的能力；
●培养同学之间合作与交流的能力；
●电路检测与故障排查能力；
二．设计方案的选择：
方案【一】
如图1所示，本系统所设计的4 1/2电压表由ICL7135-4 1/2位A/D转换器、三极管9013驱动阵列、74LS47BCD到七段锁存-译码-驱动器、共阳极LED发光管、基准电源、时钟及量程开关电路组成。4 1/2位是指十进制00000~19999，只有4位完整显示位，其数字范围为0~9，而其最高位只能显示0或1，故称为半位。
方案【二】
CC7107 数字电压表
该方案把直流电压和交流电压转换电路直接同芯片 CC7107 连接组成，CC7107 是 CMOS 3 1/2 位单片双积分式 A/D 转换器，它有极大的优点，它将模拟部分的如 缓冲器、积分器、电压比较器、正负电压参考源和模拟开关，以及数字部分如振荡 器、计数器、锁存器、译码器、驱动器、和控制器、逻辑电路全部集成在一个芯片 上。使用时只需接少量的电阻、电容和显示器件，就可以完成模拟量到数字量的转 换。
缺点：精度比较低，且内部电压转换和控制 部分不可控制。 优点：价格低廉。
方案【三】
选用单片机 AT89S52 和 A/D 转换芯片ADC0809 实现电压的转换和控制，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。
缺点：价格稍贵； 优点：转换 精度高，且转换的过程和控制、显示部分可以控制。
根据以上优缺点以及课程设计要求选择：方案【一】
三．核心器件的性能分析
双积分式A／D转换原理与特性与参数选择
典型的双积分式A／D转换电路的基本组成可以用图3-24表示之。它的一次转换基本工作原理可以分成三个工作阶段来描述。
图3-24 双