数字电压表课程设计 (2)

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1、 信息工程学院物理系 电子技术课程设计实验报告 题 目: 数字电压表 组 员: 专 业: 电气工程及其自动化 班 级: 二班 指导老师: 一、任务与要求 数字电压表是一种直接用数字显示的电压测量仪器. 本课题要求设计制作一个 3 1/2 位的数字电压表.所谓 3 1/2 位是能测量显示出十进数 00001999,即个位,十位,百位的范围为 09.而千位为 0 和 1 两种状态,称为半位. 二、设计思路 1.实验目的 (1)掌握数字电压表的设计、组装与调试方法 (2)熟悉集成电路 MCl4433，MCl413，CD451l 和 MCl403 的使用方法，并掌握其工作原理。 2.设计依据 数字电压

2、表将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示。该系统（如图1 所示）可采用 MC144333 12 位A/D 转换器、MC1413 七路达林顿驱动器阵列、CD4511 BCD到七段锁存- 译码-驱动器、能隙基准电源MCl403 和共阴极LED 发光数码管组成。 本系统是3 12 位数字电 压表，3 12 位是指十进制数00001999。所谓3 位是指个位、十位、百位,其数字范围均为09， 而所谓半位是指千位数，它不能从0 变化到9，而只能由0 变到l，即二值状态，所以称为半位。 各部分的功能如下： 3 12 位AD 转换器(MC14433)：将输入的模拟信号转换成数字信号。 基准电源(MC1

3、403)：提供精密电压，供AD 转换器作参考电压。 译码器(MC4511)：将二十进制(BCD)码转换成七段信号。 驱动器(MC1413)：驱动显示器的a，b，c，d，e，f，g 七个发光段，驱动发光数码管(LED) 进行显示。 显示器：将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出AD 转换结果。 工作过程如下： 。 3 12 位数字电压表通过位选信号DS1DS4 进行动态扫描显示，由于MCl4433 电路的AD 转换结果是采用BCD 码多路调制方法输出，只要配上一块译码器，就可以将转换结果以数字方式 实现四位数字的LED 发光数码管动态扫描显示。DS1DS4 输出多路调制选通脉冲信号。DS 选通

4、 脉冲为高电平时表示对应的数位被选通，此时该位数据在Q0Q3 端输出。 图13 12位数字电压表 每个DS 选通脉冲高电平宽度为18 个时钟脉冲周期，两个相邻选通脉冲之间间隔2 个时钟脉冲周 期。DS 和EOC 的时序关系是在EOC 脉冲结束后，紧接着是DS1 输出正脉冲。以下依次为DS2， DS3 和DS4。其中DS1 对应最高位(MSD)，DS4 则对应最低位(LSD)。在对应DS2，DS3 和DS4 选通 期间， Q0Q3 输出BCD 全位数据， 即以8421 码方式输出对应的数字09 在DS1 选通期间， Q0 Q3 输出千位的半位数0 或l 及过量程、欠量程和极性标志信号。 在位选信号DS1 选通期间Q0Q3 的输出内容如下： Q3 表示千位数，Q3=0 代表千位数的数宇显示为1，Q3=1 代表千位数的数字显示为0。Q2 表示被测 电压的极性，Q2 的电平为1，表示极性为正，即U