长春大学课程设计内页(参考).doc

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长 春 大 学 课程设计纸

位数字电压表

[摘要] 4 1/2位数字电压表主要分四部分组成：测量部分、显示部分、脉冲部分、供电部分。测量部分是通过4位半双积分式A/D转换器ICL7135芯片实现。ICL7135对模拟电压进行A/D转换，输出BCD码，并自动输出极性判断信号，同时ICL7135用动态扫描传送数据使数码管亮灭的时间间隔短，保证了测量结果的稳定显示。74LS47和共阳数码管组成显示部分，74LS47译码器接收ICL7135的BCD码译码成控制信号去点亮数码管，从而显示出所测的模拟电压值。用ICM7556配上适当的电阻电容组成多谐振荡器作为脉冲部分产生137KHz脉冲源提供ICL7135工作时钟信号。外接+5V和由74HC04组成电路产生的-5V是供电部分给整个电路供电。应用反相器与555结合产生-5V给ICL7135供电降低了电路的供电要求。选用ICL7135使测量显示变得简单而又稳定。

[关键字] 数字电压表 A/D转换 数码管

4 1/2 digital voltage meter

[Abstract] 4 1 / 2 digital voltage meter is divided into four parts: the measurement part, display, pulse parts, power part. Measured in part by four and a half double integral A / D Converter ICL7135 chip. ICL7135 analog voltage A / D converter, the output BCD code, and automatically determine the output polarity signal, while ICL7135 data transmission using dynamic scanning to digital tube light off a short time interval to ensure the stability of the measurement results show. 74LS47 and Yang were part of the digital control is shown, 74LS47 decoder to receive ICL135 the BCD decoding into digital control signals to light up the tube, which shows the measured analog voltage. ICM7556 coupled with the appropriate resistance and capacitance to form a multi-vibrator produced as part of the standard 137KHz pulse frequency clock signal to provide ICL7135 work. 74HC04 external +5 V and-5V is generated to the entire circuit power supply section. The design combined use of inverters and 555 produce -5V power supply to the ICL7135 circuit reduces power requirements. Use ICL7135 to display simple and stable.

[Key words] digital voltage meter A/D converter digital control

ii

目 录

第1章 前言 1
1.1数字电压表的的特点及发展趋势 1
1.1.1数字电压表的特点 1
1.1.2数字电压表的发展趋势 2
1.2设计要求及设计目的 3
1.2.1设计要求 3
1.2.2设计目的 3
第2章 数字电压表单元电路设计 4
2.1 A/D转换单元电路设计 4
2.1.1 A/D转换器ICL7135的功能介绍 4
2.1.2 A/D转换电路设计 6
2.2 时钟产生单元电路设计 6
2.2.1 ICM7556功能介绍 6
2.2.2 ICM7556组成的多谐振荡器 6
2.3 驱动及译码显示单元电路 7
2.3.1驱动电路设计 7
2.3.3显示电路设计 9
2.4电源单元电路设计 9
2.4.1正电源电路设计 9
2.4.2负电源电路设计 9
第3章 调试要点及测试方法 10
3.1 调试要点及测试方法 10
3.2 故障及排除 10
第4章 设计总结 11
4.1设计总结 11
4.2设计心得 11
参考文献 11
附录 材料明细表 13

I

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长 春 大 学 课程设计纸

第1章 前言

1.1 数字电压表的特点及发展趋势
1.1.1数字电压表的特点

1.1.2数字电压表的发展趋势

1.2 设计要求及方案选择
1.2.1设计要求
(1).测量范围：-1.9999V～+1.9999V。
(2).测量范围内准确度为±1个字。
(3).能够自动调零，0V输入时读数为“0000”，最高位自动消隐。
(4).超量程显示：正超量程“0000”闪；负超量程“-0000”闪。

1.2.2方案选择

共 页 第 6 页

第2章 数字电压表单元电路设计

2.1 A/D转换单元电路设计
2.1.1 A/D转换器ICL7135的功能介绍
2.1.2 A/D转换电路设计

2.2 时钟产生单元电路设计
2.2.1 ICM7556功能介绍

2.2.2 ICM7556组成的多谐振荡器

2.3 驱动及译码显示单元电路
2.3.1驱动电路设计
2.3.2译码电路设计

2.3.3显示电路设计

2.4 电源单元电路设计
2.4.1正电源电路设计

2.4.2负电源电路设计

第3章 调试要点及测试方法

3.1 调试要点及测试方法

3.2 故障及排除

第4章 设计总结

4.1 设计总结

4.2 设计心得

参考文献

[1] 秦增煌，电工学，高等教育出版社，2003年.
[2] 赵淑范、王宪伟， 电子技术实验与课程设计. 北京. 清华大学出版社,2006.
[3] 阎石， 数字电子技术基础, 第三版. 北京. 高等教育出版社, 1998.
[4] 沈尚贤，电子技术导论, 上册. 北京. 高等教育出版社,1985.
[5] 李士雄、丁康源， 数字集成电子技术教程. 北京.高等教育出版社,1993.
[6] 康华光，电子技术基础数字部分, 第五版.北京.高等教育出版社,2006.
[7] 曹汉房、陈耀奎， 数字技术教程. 北京. 电子工业出版社,1995.
[8] 谢自美，电子线路设计、实验测试,第二版.武汉.华中科技大学出版社,2000.
[9] 郭戌生， 电子仪器原理. 北京. 国防工业出版社,1989.
[10] 林占江、林放，电子测量仪器原理与应用.北京.电子工业出版社，2007.
[11] 康华光，电子技术基础模拟部分，第五版.北京.高等教育出版社,2006.
[12] 高吉祥、易凡，电子技术基础实验与课程设计.北京.电子工业出版社，2002年.

附录 材料明细表

序号
器件名称
符号
型号与规格
数量
备注
1

电阻
R1、R7、R9～R15
R4、R5、R8
R2、R3
R6

200 Ω
4.7 KΩ
100 KΩ
15 KΩ
9
3
2
1

2
电位器
P1
10 KΩ
1

3
三极管
Q1～Q6
Q7
9013
9012
6
1

4

电容
C5
C3
C1
C2、C4
C6、C7
300 PF
0.1 uF
0.47uF
1 uF
10 uF
1
1
1
2
2

5
稳压二极管
VZ

3 V
1

6
整流二极管
D2、D3
IN4004
2

7

芯片
1
2
3
4
ICL7135
ICM7556
74LS47
74HC04
1
1
1
1