毕业设计----基于MC14433和TC7107的三位半数字电子表设计

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1、 第 1 页 共 16 页 1 1 引言引言 随着电子技术的发展，电子行业经常需要测量高精度的电压，所以数字电压 表就成为一种必不可少的测量仪器。何况在电量的测量中，电压、电流和频率是 最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。 数字电压表（Digital Voltmeter）简称 DVM，它是采用数字化测量技术，把连续 的模拟量（直流或交流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的 仪表。由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、灵敏度高和分辨率 高、测量速度快等特点而倍受青睐。 本次我们所做的课程设计就是基于数字电子技术和模拟电子技术的一个电 子产品。我们对自己的设计作品

2、从各个角度分析了由 A/D 转换器组成的数字电压 表的设计过程及各部分电路的组成及其原理，并且分析了数模转换进而使系统运 行起来的原理及方法。 通过自身实践提高了动手能力，也只有亲历亲为才能收获掌握到已经学过的 知识。其实也为建立节约成本的意识有些帮助，我们并没有采用单片机模块，而 是直接采用 A/D 转换，在 MC1433 系列找块带显示译码并带 A/D 转换的片子并不 难，相对于单片机有成本上的优势，但这里同时也牵涉几个问题：精度、位数、 速度、还有功耗等不足之处，这些都要慎重考虑。这些也是在这次实践中收获的 吧！ 2 2 设计任务分析设计任务分析 2.12.1 设计说明设计说明 本题要求

3、设计一个 2 1 3位的数字电压表， 2 1 3位是指个位、十位、百位的范围 为 09，而千位只有 0 和 1 两个状态，称为半位。所以 2 1 3数字电压表测量范围 为 00011999。数字电压表主要部分是 A/D 转换器，显示方法通常采用动态扫描 （工作时四个数码管轮流点亮，利用人眼的视觉残留特性能够得到整体效果，当 扫描频率过低时显示的数码会有闪烁感）方式，采用这种方式较为省电，但需要 字形译码驱动电路和字位驱动电路。 任务要求： 第 2 页 共 16 页 （1）直流电压测量范围（0200V） （2）测量速度每秒为 25 次，任选 （3）分辨率 0.1mv （4）测量误差小于 0.1%

4、 2.22.2 方案分析方案分析 1根据题目利用所学过的知识通过上网或到图书馆查阅资料，设计出 3 个 实现数字万用表的方案。要求写出实现工作原理，画出原理框图，描述其功能。 2对将要实验方案 3 位半数字万用表方案，须采用中小规模集成电路， mc14433A/D 转换器等电路进行设计；写出以确定方案详细工作原理，计算出参 数。 2.2.12.2.1 方案方案 1 1：主要器件由芯片 MC14433 和共阴极半导体数码管 LED 组成。 MC14433 是美国摩托罗拉公司生产的单片 3 位半 A/D 转换器，它适合构成带 B 码输出的 3 位半 LED 显示数字电压表，是目前应用较为普遍的一种低速 A/D 转 换器。 MC14433 的性能特点： （1）MC14433 属于 CMOS 大规模集成电路，其转换准确度为0.05%。内含 时钟振荡器，仅需外接一只振荡电阻。能获得超量程（OR） 、欠量程（UR）信号， 便于实现自动转换量程。 能增加读数保持 （HOLD） 功能。 电压量程分两挡： 20