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1、前言数字电压表（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。
传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，由精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。
目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。
与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。
本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。
2 、系统原理及基本框图如图2.1所示，模拟电压经过档位Array切换到不同的分压电路衰减后，经隔离干扰送到A/D转换器进行A/D转换，然后送到单片机中进行数据处理。
处理后的数据送到LED中显示。
图2.1系统基本方框图3、硬件设计3.1 、电源电路图 3.1 电源电路原理图3.2 、A/D 转换电路A/D 转换器的转换精度对测量电路极其重要，它的参数关系到测量电路性能。
本设计采用A/D 转换器，它的性能比较稳定，转换精度高，具有很高的抗干扰能力，电路结构简单，其缺点是工作速度较低。
在对转换精度要求较高，而对转换速度要求不高的场合如电压测量有广泛的应用。
图3.2.1 A/D 转换器图3.2.2双积A/D 转换器的波形图如图所示：对输入模拟电压和基准电压进行两次积分，先对输入模拟电压进行积分，将其变换成与输入模拟电压成正比的时间间隔 T1，再利用计数器测出此时间间隔，则计数器所计的数字量就正比于输入的模拟电压；接着对基准电压进行同样的处理。
在常用的A/D转换芯片（如ADC -0809、ICL7135、ICL7109 等）中，ICL7135与其余几种有所不同，它是一种四位半的A/D转换器，具有精度高（精度相当于14位二进制数）、价格低廉、抗干扰能力强等优点。
一、课题名称：3½直流数字电压表二、内容摘要：数字电压表是常用的测量仪表之一，与同级别的指针式电压表相比较，使用方便，测量更准确，因此广泛使用。
它由模拟电路和数字电路两部分组成，模拟部分包括转换式输入放大器、基准电压源和A/D转换电路。
数字部分包括计数器、译码驱动显示及逻辑控制。
3½直流数字电压表具有以下7大特点：（1）显示清晰直观，读数准确（2）显示位数本设计中显示的位数为3位（3）高准确度（4）分辨率高（5）测量速率快（6）输入阻抗高（7）集成度高微功耗新型数字电压表采用CMOS 集成电路，整机功耗很低。
三、设计内容及设计要求：1. 了解双积分式A / D转换器的工作原理2. 熟悉位A / D转换器MC14433的性能及其引脚功能3. 掌握用MC14433构成直流数字电压表的方法4. 设计一个具有三位的十进制数字显示电压表四、试验器件清单：1.MC1403基准电源（1个）2.MC14433A/D转换器（1个）3.CD4511译码驱动（1个）4.LED共阴极数码管（4个）5.MC1413（ULN2003）（1个）6.电阻：10K（3个）1K（2个）47K（2个）3K（1个）470K（2个）100Ω（10个）10K的滑动变阻器（2个）7.电容：0.01µF（1个）0.1µF（3个）8.排针若干 9.覆铜板（2个） 10.导线若干 11.电池盒（2个）五、设计的系统方案：根据数字电路课程设计要求，在指定时间内系统的完成电路的设计、组装以及调试。
一、选题，根据数字电路技术基础课本大纲的要求，在网上搜集课题，筛选出能够体现和运用数字电路基本知识点的选题，确定设计方向。
二、根据选题进行思考，找出选题涉及的知识点，根据工作原理和相关专业知识，做到理解透彻，理清设计思路。
三、系统的对选题进行有层次的设计，画出初始电路图，再进一步的改进。
四、根据电路图连线、调试，使电路完成预期的设计要求和功能，并使电路达到最好的运行状态。
3 硬件设计3.1 输入调理电路的设计3.1.1 直流电压测量电路输入信号不经过任何衰竭直接加在模拟开关的1脚，使模拟开关处于不受保护的状态，当输入信号为大信号时，可能会使模拟开关工作不正常，甚至烧毁模拟开关,且模拟开关与运放直接相连，将导致运放处于不受保护的工作状态。
如下图3-1所示。
图3-1 直流电压测量电路该电路输入信号经过100千欧的电阻，从集成运放的反相输入端输入，由电阻、模拟开关和运放组成放大倍数可调的比例电路，并且这个100千欧的电阻还可以起到限流的作用。
被测电压（0-200V）从DC V端输入，通过单片机控制模拟开关CD4052选择相应的量程，将被测电压值衰减到0-200mV，然后在经过由精密运算放大器OP07组成的放大电路，将电压值放大10倍后输入到A/D转换器ADC0809的IN0端。
分压电阻采用误差为±0.5%的精密金属膜电阻。
3.1.2 交流/直流转换电路半波整流电路。
利用二极管的单向导电性，可以很容易的得到直流电压，且能满足设计要求。
如图3-2所示。
J2这个电路是利用低漂移单运算放大器TL062与二极管D1 1N4148组成平均值响应的线性半波整流电路。
该电路可避免二极管在小信号整理时所引起的非线性误差，使交流/直流转换电路的输入电压与输出电压成线性关系，适合测量40-400Hz的正弦电压，测量准确度优于±1%。
3.1.3 电流/电压转换电路普通模拟开关可以通过的电流很微小，所以通过单片机控制继电器来控制线路导通断开，将被测电流信号（0-500mA）转换为相应的电压信号（0-200mV），然后经过OP07将信号放大10倍，最后输入A/D转换器ADC0809的IN0端。
如图3-3所示。
图3-3 电流/电压转换电路图1A/250V的熔丝管FU为限流保护电路，两个二极管1N4007构成保护为过压保护电路。
阻值为90Ω、9Ω的电阻采用误差为±0.5%的精密金属膜电阻，而阻值为0.4Ω、0.6Ω的电阻通过的电流很大必须采用误差为±0.5%的精密绕线电阻。
Ａｌｔｉｕｍ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ详细使用教程目录第1章Altium Designer 6 简介 (1)1.1 Altium Designer 6 软件简介和安装 (1)1.1.1 系统需求 (1)1.1.2 系统安装 (2)1.1.3 软件激活 (3)1.2 Altium Designer 6的窗口界面 (5)1.2.1 Altium Designer 6软件界面简介 (5)1.2.2 Altium Designer 6的文件类型和服务组件 (7)1.3 Altium Designer 6的系统设置 (10)1.4 Altium Designer 6的界面自定义 (20)第2章原理图设计 (23)2.1 原理图设计基础 (23)2.1.1 原理图设计的一般步骤 (23)2.1.2 Altium Designer 6 原理图设计工具栏 (24)2.1.3 图样的放大与缩小 (25)2.2 原理图的图纸设置 (26)2.2.1 设置图样大小 (27)2.2.2 Parameters标签页（图纸属性设置） (30)2.3 元件库的加载 (31)2.3.1 元器件库管理器 (31)2.3.2 元件库的加载 (32)2.3.3元件查找 (33)2.4 放置、调整和编辑元件 (34)2.4.1放置元器件 (34)2.4.2 调整元件位置 (37)2.4.3编辑元件属性 (41)2.5 连接线路 (44)2.5.1连接导线 (44)2.5.2 放置线路节点 (45)2.5.3 放置网络标号 (46)2.6 其他对象的编辑及属性编辑 (47)2.6.1放置总线 (47)2.6.2 放置圆弧 (47)2.6.3放置注释文字 (48)2.6.4放置文本框 (49)2.7 层次原理图的设计 (50)2.7.1层次原理图概述 (51)2.8 创建网络表 (56)2.8.1设置网络表选项 (56)2.8.2 创建网络表 (57)2.8.3 网络表格式 (57)2.9 原理图设计进阶 (58)2.9.2 对象属性整体编辑 (60)2.9.3 原理图编译与电气规则检查 (62)2.9.4 报表生成及输出 (64)2.9.5原理图输出 (65)2.10 原理图绘制实例 (66)第3章创建原理图元器件 (76)3.1 原理图元件概述 (76)3.1.1 元件概述 (76)3.1.2 原理图元件制作过程 (77)3.2 原理图元器件编辑器 (78)3.2.1 启动原理图元件库编辑器 (78)3.2.2 绘图工具 (78)3.2.3 IEEE工具栏 (79)3.2.4 元件库编辑管理器 (79)3.3 创建分立元器件 (81)3.3.1 对原有元器件编辑修改 (81)3.3.2 绘制新元件 (84)3.4 多单元元器件制作 (87)3.4.1 制作第一个单元电路 (87)3.4.2 制作第二个单元电路 (88)3.4.3 制作其它单元电路 (89)3.4.4 放置正、负电源引脚 (89)小结 (90)习题 (90)第4章印制电路板设计 (92)4.1 PCB设计基础 (92)4.1.1 印制板分类 (92)4.1.2 印制电路板结构组成 (93)4.1.3元件封装概述 (94)4.2 PCB设计流程以及基本原则 (96)4.2.1 PCB设计流程 (96)4.2.2 PCB设计的基本原则 (97)4.3 创建和规划PCB (98)4.3.1电路板规划 (98)4.3.2 PCB工作层管理 (102)4.3.3. 印制电路板选项设置 (103)4.4 元件封装库的操作 (104)4.4.1 加载元器件封装库 (104)4.4.3 搜索元件封装 (105)4.4.4 放置元件封装 (106)4.4.5修改封装属性 (107)4.5 手工布线设计单面印制电路板 (108)4.5.1设计前的准备工作 (108)4.5.3 元件布局 (110)4.5.4 添加网络连接 (111)4.5.5 手工布线 (112)4.6 自动设计PCB双面板 (115)4.6.1 设计前准备工作 (115)4.6.2 画禁止布线区 (116)4.6.3 载入网络和元件封装 (116)4.6.4 设计规则（Design Rule） (117)4.6.5 元件布局 (125)4.6.6 添加电源网络连接 (127)4.6.7 自动布线 (128)4.7 印制电路板设计进阶 (130)4.7.1 制作PCB的后期处理 (130)4.7.2 原理图与PCB之间交叉追逐与相互更新 (137)4.7.3 PCB的3D展示 (139)4.7.4设计规则检查以及工程报表输出 (140)小结 (145)习题 (145)第5章创建元器件封装和集成库 (147)5.1 创建新的元件封装库 (147)5.1.1 元件封装制作过程 (147)5.1.2元件封装库编辑器 (147)5.2 手工制作元器件封装 (149)5.2.1 新建元件封装库文件 (149)5.2.2．元件封装库编辑环境设置 (150)5.2.3．放置焊盘 (150)5.3 利用向导工具制作元件封装 (152)5.4 集成库的生成与维护 (155)5.4.1 集成库的生成 (155)5.4.2 集成库的维护 (158)小节 (159)习题 (159)第6章电路仿真 (161)6.1 仿真的意义 (161)6.2 仿真的设置 (161)6.2.1 Altium Designer 6的仿真元件库 (161)6.2.2 初始状态的设置 (167)6.2.3 仿真器的设置 (168)6.2.4进行电路仿真的一般步骤 (177)6.3 电路仿真实例 (180)6.3.1 模拟电路仿真实例 (180)6.3.2数字电路仿真实例 (182)小结 (185)习题 (185)第1章Altium Designer 6 简介本章将介绍Altium Designer 6的基础知识，包括Altium Designer 6的安装步骤、Altium Designer 6的系列界面及环境的设置方法。
altium designer实例1. 创建新的PCB项目:- 打开Altium Designer，选择 "新建项目"。
- 在 "项目向导" 中选择 "PCB Project"。
- 输入项目名称和存储位置。
- 选择要使用的预设 "PCB尺寸" 或自定义尺寸。
- 选择 "添加到项目" 并点击 "完成"。
2. 添加原理图文件:- 在项目资源管理器中右键点击 "项目"，选择 "添加已有文件"。
- 浏览并选择已有的原理图文件 (.sch)。
- 点击 "打开"。
3. 设计原理图:- 在解决方案资源管理器中找到添加的原理图文件，双击打开。
- 在原理图编辑器中绘制电路图。
- 添加元件库并从库中选择所需的元件。
- 连接元件，设置管脚属性和引脚。
- 添加电源和地线等必要的电路元素。
- 进行电路仿真和验证。
4. 生成PCB文件:- 在原理图编辑器中点击 "项目"，选择 "通过项目生成PCB 文件"。
- 选择生成输出路径和输出格式。
- 点击 "运行输出生成器"。
- 选择所需的PCB输出文件类型，如Gerber文件、钻孔文件、布局文件等。
- 点击 "生成文件"。
5. 设计PCB布局:- 打开PCB文件 (.PcbDoc)。
- 在PCB编辑器中设置PCB显示风格。
- 在PCB编辑器中布局元件，并调整位置和方向。
- 连接元件，绘制网络。
- 添加基本PCB元素，如焊盘、引脚、丝印等。
- 完成布局规划。
6. 生成制造文件:- 在PCB编辑器中点击 "文件"，选择 "制造文件"。
- 选择制造输出文件类型，如Gerber文件、钻孔文件、封装文件等。
altium designer电源类型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下角度进行撰写：在Altium Designer软件中，电源类型是指用于为电路板提供电能的不同电源模式。
随着技术的发展和应用领域的不断拓展，电路板的电源需求也越来越多样化。
Altium Designer提供了多种电源类型选项，以满足不同设计需求。
首先，直流电源是最常见的电源类型之一。
直流电源将电能以恒定的电压输出，因此在多种电子设备和应用中广泛应用。
Altium Designer支持直流电源设计，并提供了一系列工具和功能，使得设计师能够轻松完成直流电源的设计。
其次，交流电源在某些特定应用中是不可或缺的。
与直流电源不同，交流电源通过交流电压供应电路板。
这种类型的电源常被用于灯具、家电和工业设备等领域。
Altium Designer也支持交流电源设计，允许设计师在设计过程中灵活选择不同的交流电源要求。
此外，Altium Designer还提供了其他一些电源类型选项，如脉冲电源、电池电源等。
设计师可以根据具体的项目需求选择最合适的电源类型。
总之，在Altium Designer中，电源类型的选择取决于具体的应用需求和设计目标。
合理的选择电源类型能够确保电路板的正常运行和性能表现。
在接下来的章节中，我们将详细探讨不同电源类型的特点、设计要点及其在Altium Designer中的应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的。
在概述中，我们将简要介绍Alitum Designer电源类型的相关背景和重要性。
然后，我们将详细讨论文章的结构，包括各个章节的内容和组织方式。
最后，我们明确本文的目的，说明我们撰写此文的动机和预期的成果。
正文部分涵盖了三个要点。
在第一个要点中，我们将详细介绍Alitum Designer电源类型的定义、分类和重要性。
我们将探讨各种类型的电源在电路设计中的应用和影响。
直流数字电压表电路综合实例
内容指南
通过前面章节的讲解，对电路设计有了系统的了解，相信读者也创建了自己的理解体系。
初步掌握了利用Altium Designer 13进行电路设计的方法和思路。
本章通过对完整实例的讲解，帮助读者进一步巩固和完善前面所学知识，熟悉Altium Designer 13工程设计的一般流程。
知识重点
Altium Designer 13原理图设计 Altium Designer 13电路板设计
11.1 原理图设计
本章采用的实例是直流数字电压表电路。
直流数字电压表电路一般由BCD 七段CC14511、LED 显示器、驱动晶体管、转换器和位选开关等构成。
下面分别介绍各电路模块的原理及其组成结构。
11.1.1 创建原理图
（1）建立工作环境
在Altium Designer 13主界面中，选择“文件”→New （新建）→Project （工程）→“PCB 工程”（印制电路板工程）菜单命令，然后单击菜单栏中的“文件”→“保
存工程为”命令，将新建的工程文件保存为“直流数字电压表电路.PrjPCB ”。
选择“文件”→New （新建）→“原理图”菜单命令，然后单击右键选择“保存为”菜单命令，将新建的原理图文件保存为“直流数字电压表电路.SchDoc ”。
（2）设置图纸参数
选择“设计”→“文档选项”菜单命令，打开“文档选项”对话框，然后在其中设置原理图绘制时的工作环境，如图11-1所示。
第11章直流数字电压表电路综合实例
图11-1 设置原理图绘制环境
11.1.2 绘制七段数码管
（1）新建
选择“文件”→
New（新建）→Library（库）→“原理图库”菜单命令，启动原理图库文件编辑器，并创建一个新的原理图库文件。
选择“文件”→“保存为”菜单命令，将库文件命名为“七段数码管
.SchLib”，如图11-2所示。
图11-2 新建原理库文件
（2）管理元件库
选择“察看”→“工作区面板”→SCH→SCH Library（SCH库）菜单命令，在左侧面板中打开SCH Library面板，在左侧面板中打开SCH Library（SCH库）。
在新建的原理图元件库中包含了一个名为Component的元件。
选择“工具”→“重命名器件”菜单命令，打开Rename Component（重命名元件）对话框，在该对话框中将元件重命名为SHUMAGAUN，如图11-3所示。
然后单击按钮退出对话框。
（3）绘制原理图符号
绘制二级管。
在原理图符号中用直线来代替发光二极管。
选择“放置”→“线”菜单命令，或者单击工具栏上的按钮，这时鼠标变成十字形状。
在图纸上绘制一个如图11-4所示的“日”字形发光二极管。
图11-3 库元件重命名图11-4 “日”字形发光二极管
双击二极管线，弹出PolyLine（多段线）对话框，打开“顶点”选项卡，如图11-5所示。
调整线两端坐标，分别向内缩短1，用同样的方法，修改其余管线，最终结果如图11-6所示。
（a）修改前（b）修改后
图11-5 P olyLine对话框
选中修改后的二极管，单击鼠标右键选取命令“拷贝”、“粘贴”，依次向右放置三个二极管，删除多余部分，结果如图11-7所示。
