基于MC14433的3位半数字万用表_原创

摘要：当今社会是信息科技的时代，科技技术发展日新月异，科学发展的程度是各国竞争的核心力量，尤其是电子信息技术显得更加重要。

在信息处理技术，模数混合系统中，对模拟信号的采样一般是使用专计电路比较复杂，用到集成芯片比较多，给设计带来不便。

为克服这些缺点，这次设计中采用了高级集成芯片ICL7107作为对模拟信号的采样，使设计更简单，可靠性得到提高。

本题目介绍的是三位半数字电压表的设计，本次设计主要包括了对电压表的基本构成，双积分型A/D转换器的工作原理以及通用数字电压表的设计方法与调试技术的学习研究，采用集成芯片TL7107作为数字电压表的A/D转化及锁存和译码模块，使得电路具有设计简单、集成度及可靠性高的特点。

TL7107采用大电流反向输出，静态驱动共阴极LED数码管，由±5V双电源供电，显示亮度高但耗电较大，适合制作小型的三位半数字电压表。

该系统设计能够实现0～199mV 、0～1.99V、0～19.99V、0～199.9V、0～1999.9V，共五个量程电压值的测量。

做成电路板，进行测试，可得到测试结果.一、绪论在数字和显示技术中，为了实现数字显示，需要把连续变化的模拟量变化成数字量，这宗变化就是A/D转化。

为了使模拟量变化成数字量，必须经过取样、量化过程。

量化单位越小，整量化的误差就越小，数字量就越接近连续量本真的值。

数字式仪表是能把连续的被测量自动地变成断续的、用数字编码方式的、并以十进制数字自动显示测量结果的一种测量仪表。

它把电子技术、计算技术、自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起。

成为仪器、仪表领域中独立而完整的一个分支。

数字电压表简称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。

数字电压表则采用先进的数显技术，使测量结果一目了然，只要仪表不发生跳读现象，测量结果就是唯一的。

数字电压表具备了很多传统模拟仪表所不能相比拟的优势特点。

MC14433组成数字电压表的原理与应用1. 引言数字电压表作为一种常见的电子测量仪器，在工业、科研、教育等领域得到广泛应用。

本文将介绍MC14433芯片的原理和应用，它是构成数字电压表的核心元件之一。

2. MC14433芯片概述MC14433是一种数字显示器驱动芯片，常用于数字电压表等仪器设备中。

它具有以下主要特点：•支持四位七段LED数字显示器的驱动；•内部集成了BCD-7段解码器，可以将输入的BCD码转换为七段LED 数字管需要的信号；•提供多种显示模式，包括静态和动态显示模式；•内部电流放大器可供驱动外部的数字LED显示器。

3. MC14433芯片的原理MC14433芯片的原理基于BCD码到七段LED显示的转换。

BCD码是一种用二进制编码的十进制数表示方法，每个十进制数由4位二进制数字表示。

MC14433芯片接收输入的BCD码信号，并通过内部的解码器将其转换为七段LED数字管所需的信号。

计算机系统或其他测量设备可通过数字信号与MC14433芯片进行通信，将测量结果以BCD码的形式传输给芯片。

MC14433的内部电流放大器可为外部的数字LED显示器提供足够的驱动电流，确保显示器亮度均匀且清晰可见。

4. MC14433芯片的应用MC14433芯片广泛应用于数字电压表设备中，以下是其在该领域的几个主要应用场景：4.1 汽车电压表MC14433芯片可与传感器和汽车电路系统连接，实现对汽车电压的准确测量和显示。

通过MC14433芯片的驱动，可以将测量得到的电压值以数字形式显示在数码管上，提供给驾驶员参考。

4.2 工业自动化领域在工业自动化领域，数字电压表是一种常用的测量仪器。

MC14433芯片可与各种传感器和工控设备连接，实现对电压信号的检测和显示。

这对于监控和控制工业生产过程中的电压变化非常重要。

4.3 实验教学领域MC14433芯片可以用于实验教学中的电路实验，帮助学生理解电压测量原理和数字显示技术。

信息工程学院课程设计报告书题目:发光二极管显示的3位数字电压表的设计、摘要电压表是测量仪器中不可缺少的设备，目前广泛应用的是采用专用集成电路实现的数字电压表。

本系统以51单片机为核心，以双积分式A/D转换器MC14433、LED显示器为主体，设计了一款简易的数字电压表，能够测量0～200V的直流电压，最小分辨率为。

该设计大体分为以下几个部分，同时，各部分选择使用的主要元器件确定如下：1、单片机部分。

使用常见的AT89S51单片机，同时根据需要设计单片机电路。

2、测量部分。

该部分是实验的重点，要求将外部采集的模拟信号转换成数字信号，通过单片机的处理显示在显示器上，该部分决定了数字电压表的精度等主要技术指标。

根据需要本设计采用双积分式A/D转换器MC14433进行模数转换。

3、键盘显示部分。

利用4×6矩阵键盘的所有按键控制量程的转换，3或4位LED显示。

其中一位为整数部分，其余位小数部分。

索引关键词：AT89S51单片机模数转换 LED显示目录1 任务提出与方案论证 (6)课程背景 (6)研究的目的及意义 (6)设计任务 (6)设计方案论证 (6)2 总体设计 (8)数字电压表组成原理方框图 (8)3 详细设计 (9)输入电路 (9)A/D转换模块的设计 (9)显示电路模块的设计 (13)4 总结 (17)参考文献 (18)1 任务提出与方案论证课程背景在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的参中以电压的测量较为常见，以传统的模拟式电压表结构简单，价格低廉，模拟交流电压表的频率范围比较宽，因而在电压测量尤其高频电压测量中得到广泛应用。

但由于表头误差和读数误差的限制，加之模拟式电压表的灵敏度和精度不高，从50年代逐步发展起了数字式测量电压方法，它是利用模拟—数字转换器，将连续的模拟量转换成离散的数字量，然后利用十进制数来显示被测量的数值的一种电压测量仪表。

研究的目的及意义电压是工业控制中主要的被测参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油化工等工业中，具有举足轻重的作用。

一、课程设计要求；采用中小规模集成电路、MC14433A/D转换器等电路进行设计三位半数字电压表。

要求如下：1、直流电压测量范围 1999—0001V；199.9—0.1V；19.99—0.01V；1.999—0.001V；2、交流电压测量范围 1999—199V；3、3位半数码显示。

二、方案设计及论证；方案设计一：本设计实际上是将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示，主要由以下几部分构成：量程转换电路、AC-DC转换电路、3位半A/D转换单元电路、基准电源单元电路、译码驱动单元以及数码管显示单元。

其中A/D转换器选用三位半MC14433，基准电源选用MC1403，译码驱动器则CD4511，另加四个共阴极LED发光数码管。

原理框图如下：方案设计二：电路中涉及到得集成电路有74LS47、ADC0804、AT89C51。

本电路采用LM7805集成稳压电路，电路由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成。

方案设计三：MEGA8单片机、OP07集成运算放大器、模拟开关CD4066、1602LCD 液晶显示器、三斜积分式A ／D 转换器。

原理框图如下：方案比较：由于3位半双积分式A/D 转换器MC14433可以满足设计要求，其转换精度为读数的±0.05%±1字，并能很方便地判断出是否超欠量程，以便于量程的自动切换功能的实现，其中集成了双积分式A/D 转换器所有的CMOS 模拟电路和数字电路。

具有外接元件少，输入阻抗高，功耗低，电源电压范围宽，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只要外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D 转换器，另外价格只有10元多点，是较好的选择， MC1403集成精密稳压源作参考电压，MC1403的输出电压为 2.5V ，当输入电压在4.5～15V 范围内变化时，输出电压的变化不超过3mV ，一般只有0.6mV 左右，输出最大电流为10mA 因此选择方案一。

第２０卷第３期河北建＋筑工程学院学报Ｖｏｌ·２０Ｎｏ·３２００２年９月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＥＢＥＩＩＮＳ删ＴＥＯＦＡＲＣＨＩＴＥＣｌｌＪＲＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＳｅｐ．２００２ＭＣｌ４４３３在数字温度表中的应用张一哲杨晓睛河北建筑－Ｅ程学院电气系摘要就在数字式温度表中的应用进行了探讨．关键词Ａ／Ｄ变换；ＭＣｌ４４３３；数字温度表中图号ＴＭ７ＭＣｌ４４３３是美国摩托罗拉公司生产的主要用于数字电压表和数字面板表的一种三位半双积分式Ａ／Ｄ变换器．它具有功耗低、输入阻抗高、抗干扰能力强、转换精度高（相当于二进制数１１位）ｆｔＪ＇ｌ－接元件少等优点．利用它的这些特性。

可以进行多种模拟信号的测试和采集．１。

ＭＣｌ４４３３的主要性能及其技术指标（１）ＭＣｌ４４３３是将模拟电路和数字电路集成在一个芯片内的Ａ／Ｄ转换器。

它除具有功耗低、精度高等特点外。

还具有和微型计算机连接的ＥＯｃ端及ＤＵ端。

故与微型计算机和其它数字电路兼容．（２）ＭＣｌ４４３３的满刻度电压（即基本量程）有两档，可通过改变其引脚４和引脚５之间的外接电阻Ｒｌ进行选择．其中，一档为±１９９．９ｍＶ，另一档为±１．９９９Ｖ．当Ｒｌ－－２７Ｋ时，为±１９９．９ｍＶ档；当Ｒ，－－４７０ＫＱ时。

为±１．９９９Ｖ档．这时，２Ｎ上的参考电压Ｖ哪应分别为＋２００．０ｍＶ和±２．００Ｖ．（３）ＭＣｌ４４３３的Ａ／Ｄ转换速率为每秒１０～２０次．（４）ＭＣｌ４４３３没有Ａ／Ｄ转换开始和停止控制功能。

一旦开始工作就一直在不停的进行Ａ／Ｄ转换．（５）它有过量程指示功能．当被测信号超过量程时．它的第１５脚就产生一个过量程状态信号输出．（６）ＭＣｌ４４３３为±５Ｖ双电源供电。

也可使用一个＋９ｖ的单电源供电．当使用＋９Ｖ的单电源供电时，要求Ｖ。

与Ｖ。

相连。

且模拟地ｖ。

Ｇ端至少要比Ｖ。

端的电平高出２．８Ｖ．２ＭＣｌ４４３３各引脚的功能‘ＭＣｌ４４３３是一片２４脚的双列直插式集成电路芯片．其各引脚的功能见表１所示．３在数字温度表中的应用利用ＭＣｌ４４３３的上述功能．我们研制了一种专为供暖部门检测住户室内温度的数字式温度表．３．１电路的原理本电路由温度采集、Ａ／Ｄ转换、译码驱动、数位驱动、数字显示和电源等５部分组成．其中：温度采集部分采，ＮＶＬＭＳ０集成温度传感器；Ａ／Ｄ转换部分采用－ｆ＇ＭＣｌ４４３３、译码驱动部分采用－ｒＭｃ４５１１、数位驱动部分采用了ＭＣｌ４１３、数字显示部分采用了ＬＥＤ显示器．３．２电路原理图如图ｌ所示．本文收稿日期：２００１·０４－２６第一作者：男，１９５９年生，高级实验师，张家口市，０７５０２４河北建筑工程学院学报３．３电路设计说明＋９Ｖ（１）本数字温度表是专为冬季供暖部门了解各住户的室内温度而设计的。

三位半数字电压表四、设计原理及电路图（1）数字电压表原理框图如下：方案1的原理框图如图a所示；方案2的原理框图如图b所示；方案3的原理框图如图c所示。

图a图b图c鉴于选用方案一，由数字电压表原理框图可知,数字电压表由五个模块构成,分别是基准电压模块, 3 1/2位A/D电路模块,字形译码驱动电路模块,显示电路模块,字位驱动电路模块.各个模块设计如下:量程转换模块采用多量程选择的分压电阻网络，可设计四个分压电阻大小分别为900K Ω，90KΩ，9KΩ和1KΩ。

用无触点模拟开关实现量程的切换。

基准电压模块这个模块由MC1403和电位器构成, 提供精密电压，供A/D 转换器作参考电压.3 1/2位A/D电路模块Output直流数字电压表的核心器件是一个间接型A / D转换器，这个模块由MC14433和积分元件构成,将输入的模拟信号转换成数字信号。

字形译码驱动电路模块这个模块由MC4511构成 ,将二—十进制(BCD)码转换成七段信号。

显示电路模块这个模块由LG5641AH构成,将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出A/D 转换结果。

（2）实验芯片简介：数字显示电压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MC14433—三位半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MC1403和共阴极LED发光数码管组成。

本系统是三位半数字电压表,三位半是指十进制数0000～1999。

所谓3位是指个位、十位、百位，其数字范围均为0～9，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：三位半A/D转换器(MC14433)：将输入的模拟信号转换成数字信号。

基准电源(MC1403)：提供精密电压，供A/D 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。

目录课程设计要求 (2)一设计目的 (4)二设计内容 (4)三. 实验设备 (4)四. 实验方法、步骤及调试 (5)1．电路原理图 (5)2.电路原理 (5)3．电路元器件的工作原理 (6)4．实验操作及调试 (6)5.实验结果 (9)6.电路制作与调试 (11)五.心得体会 (12)《测控电路设计与实践》课程设计要求课程性质：设计（论文）（必修）总学时数：1周（实习实训16学时）总学分数：1.0一、课程设计的性质和目的性质：本课程适用于工科仪器科学与技术类专业。

总学时1周，总学分1。

目的：本课程设计在完成专业基础课程学习的基础上，让学生熟悉怎样运用电子技术来解决测量与控制中的实际问题，掌握工业生产和科学研究中测量电路的设计和各个功能模块的相互联系及总体连接，学生经过实践要求初步具备测量电路设计、焊接组装和调试的能力。

二、课程设计方式和内容1.进行方式课程设计采用教师引导和答疑与学生动手实践相结合的方式，以小组（三人一组）为基本单位，每组一题，组内三人分工明确，并产生小组负责人。

由小组负责人组织本组课程设计的实施。

每组学生必须根据课程设计任务书的要求，进行充分讨论、确定课题方案，并分工实施。

2.主要内容（1）根据设计任务书要求，收集相关文献资料，研究确定基本方案，进行系统原理框图设计, 包含测量电路、放大电路、A/D转换及显示电路设计与选型等，并确定原理图中各种元器件参数（给出测量电路、放大电路计算公式与参数）；（2）使用PROTEL绘制系统原理图，包括传感器电路、调理与接口电路、A/D 转换接口电路及相应LED显示接口电路；（3）根据系统设计的组件及参数，购买相应元器件，焊接、安装和组成系统，并进行单元调试，进而完成系统调试；（4）在单元调试和系统调试基础上，初步考察系统功能是否达到任务书要求，是否需要进一步改进；如果满足要求，则进行系统测试，获取相应数据，并进行数据处理，将测试结果包括数据、图表等插入课程设计报告的相应章节；（5）根据广东工业大学课程设计（论文）要求撰写不少于5000字的课程设计报告，进行实物演示并参加答辩。

三位半数字直流电压表的设计(总14页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-钦州学院数字电子技术课程设计报告三位半数字直流电压表的设计院系物理学院专业过程控制自动化学生班级 2010级1班姓名 xxxx学号 xxxx指导教师单位 xxxxx指导教师姓名 xxxx指导教师职称 xxxx2013年7月三位半数字直流电压表过程控制自动化专业2010级 xxx指导教师 xxx摘要：根据设计的指标和要求，结合平时所学的理论知识，设计出一个功能较齐全的数字直流电压表。

关键词：电压表、电路、设计、A/D转换器目录前言 (1)1设计技术指标与要求 (1)设计技术指标 (1)设计要求 (1)2 方案的设计及元器件清单 (1)3 电路的工作原理 (2)4 各部分的功能 (3)三位半位双积分A / D 转换器CC14433 的性能特点 (3)基准电源(CC1403) (3)译码器(MC4511) (4)显示电路模块 (5)驱动器 (5)显示器 (5)5系统电路总图及原理 (5)电路组成 (5)电路的工作原理及过程 (6)三位半A／D转换器MC14433 (7)七段锁存-译码-驱动器CD4511 (8)高精度低漂移能隙基准电源MC1403 (9)6电路连接测试 (9)7经验体会 (10)参考文献 (10)前言数字电压表（Digital Voltmeter），简称DVM，是采用数字化测量技术，把连续的模拟信号转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。

数字电压表的类型很多，其输入电路、设计电路和显示电路基本相似，只是电压—数字转换方法不同。

因此，我们此次设计电压表就是为了了解电压表的原理，从而学会制作电压表。

而且通过电压表的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。

1 设计技术指标与要求设计技术指标1. 量程：一档：+～0～－二档: +～0～－2. 用七段LED数码管显示读数，做到显示稳定、不跳变；3. 保持/测量开关：能保持某一时刻的读数；4. 指示值与标准电压表示值误差最低位在5之内。

电子技术课程设计报告题目名称：直流数字电压表的设计姓名：学号：班级：指导教师：目录一·摘要二·课程设计与任务要求（一）设计目的（二）设计要求三·总体设计思路与方案选择四·所用器件介绍（一）双积分MC14433功能介绍（二）MC14511B功能介绍（三）MC1413功能介绍（四）基准电源MC1403功能介绍五·设计框图与工作原理，测量电压的转换与显示原理六·数字电压表的安装调试七·元器件清单八·心得体会九·参考文献直流数字电压表一·摘要：传统的模拟指针式电压表功能单一，精度低，读数的时候也非常不方便，很容易出错。

而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常的方便，抗干扰能力强等优点而被广泛应用。

数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，由电阻网络（量程调整）、直流放大（运放组成）、电压极性判断、A/D转换、数码（液晶）显示等部分组成。

PZ158A系列直流数字电压表具有6½位显示，可测量0.1µV—1000V直流电压。

该表由于采用了微处理器和脉冲调宽模数转换技术，自动校零，数字模拟滤波等技术，从而赋予本表极其稳定的零位和良好的线性和抗干扰能力，本表还带有RS232C接口，可方便地与计算机系统相连接，组成数据采集系统。

采用八位VFD或LED显示，其中PZ158A/1为单量程（0.2V）VFD显示，读数清晰，光色柔和，适宜在科研、工业、国防等各种领域内使用。

本设计给出基于MC14433双积分模数转换器的一种电压测量电路。

数字电压表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。

该系统由MC144333位半A\D转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、MC4543BCD七段锁存-译码-驱动器、基准电源MC1403和共阳极LED发光数码管组成。

河北建筑工程学院《电子技术》课程设计报告设计题目：三位半数字电压表电路的设计院（系）:_河北建筑工程学院电气系 ___专业班级:_电子班__学生姓名:学号:指导老师： __ ___设计地点（单位）:河北建筑工程学院电气实验室设计时间: 2011年6月6日-2011年6月19日数字电压表设计报告一、设计目的通过电子技术的综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法。

通过设计有助于复习、巩固以往的学习内容，达到灵活应用的目的。

设计完成后在实验室进行自行安装、调试，从而加强学生的动手能力。

在该过程中培养从事设计工作的整体概念。

二、设计要求1、利用所学的知识，通过上网或到图书馆查阅资料，设计三个实现数字万用表的方案；只要求写出实验原理，画出原理功能框图，描述其功能。

2、其中对将要实验方案 3 1/2数字电压表，需采用中、小规模集成电路、MC14433 A/D转换器等电路进行设计，写出已确定方案详细工作原理，计算出参数。

3、技术指标：Ⅰ、测量直流电压1999-1V；199.9-0.1V；19.99-0.01V；1.999-0.001V；Ⅱ、测量交流电压1999-199V；Ⅲ、三位半显示；Ⅳ、比较设计方案与总体设计；Ⅴ、根据设计过程写出详细的课程设计报告；三、设计方案及原理方案一、基于MC14433的数字电压表方案一基于MC14433的数字电压表方案一：该方案大致分为五个模块，分别为基准电压模块；A/D转换模块；字形译码驱动模块；显示电路模块；字位驱动模块。

由上图可以清楚地看出，交流电流经过AC/DC转换成直流，经过电阻分压集稳压放大后进入双积分转换器MC14433测量，再通过CD4511译码器经过A/D转换器位选电路送到LED显示，完成电压测试。

方案二、基于INC 7107数字电压表方案二，基于INC 7107数字电压表方案二：该方案将直流电压和交流电压转换电路直接同芯片INC7107连接组成，INC7107将转换后的数据显示在LED显示数码管上。

电子技术课程设计报告题目名称：直流数字电压表的设计姓名：学号：班级：指导教师：重庆大学电气工程学院2010 年6 月直流数字电压表摘要：传统的模拟指针式电压表功能单一，精度低，读数的时候也非常不方便，很容易出错。

而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常的方便，抗干扰能力强等优点而被广泛应用。

本设计给出基于MC14433双积分模数转换器的一种电压测量电路。

数字电压表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。

该系统由MC144333位半A\D转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、MC4543BCD七段锁存-译码-驱动器、基准电源MC1403和共阳极LED发光数码管组成。

本次设计的简单直流数字电压表的具体功能是：最高量程为1999V，分四个档位量程，即0~1.999V，0~19.99V0~199.9V，0~1999V，可以通过调档开关来实现各个档位。

一、设计内容及要求：1)设计直流数字电压表；2)直流电压测量范围：0V~1.999V，0V~19.99V，0V~199.9V，0V~1999V。

3)直流输入电阻大于100kΩ。

4)画出完整的设计电路图,写出总结报告。

5) 选做内容：自动量程转换。

二、比较和选定设计的系统方案，画出系统框图：方案：本次设计的直流数字电压表由测量电路、双积分模数转换电路电路、数码显示电路和量程转换电路组成，原理框图如图1 所示。

测量电路和量程转换将宽范围的输入直流电压变换为模数转换电路输入电压范围的直流电压，模数转换电路将其转换为数字量，送数码显示电路显示测量值。

三、单元电路设计、参数计算和器件选择：1）量程转换电路：R1、R2、R3、R4对输入电压进行分压，使x V 直流输入电压的范围是0V~2V 。

由于直流输入电阻要求大于100k Ω，设定总电阻为1000K Ω。

列出方程计算各电阻阻值：41234431234432123412340.0010.010.11000R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R K ⎧=⎪+++⎪+⎪=⎪+++⎨⎪++⎪=+++⎪⎪+++=Ω⎩ 得：1234900;90;9;1R K R K R K R K =Ω=Ω=Ω=Ω 图2 量程转换电路图1直流数字电压表原理框图图3 小数点控制仿真电路（如图所示，当被测电压为6V时，百位上的小数点亮）2）双积分模数转换电路：集成双积分模数转换器MC14433原理电路和引脚图如图4所示。

自动量程转换数字电压表摘要：采用集成芯片MC14433作为数字电压表的A/D转换及分压电路、译码驱动电路和数字显示模块。

通过多路模拟开关与电阻设置了多个电压量程，应用MC14433的超欠量程信息控制移位寄存器的左移或右移，自动识别输入电压的范围，选择相应的衰减，实现量程的自动转换功能。

译码驱动电路与数码管完成被测电压的数字显示。

该电压表具有测量精确高、操作方便、性能稳定、扩展功能强及显示清晰度高等特点。

关键词：数字电压表，A/D转换，数字显示，多路模拟开关，自动切换Abstract: Integrated chips used in digital voltmeter MC14433 A / D conversion and partial pressure circuit, drive circuit and decoding digital display module. Through a multi-channel analog switches and resistors to set the number of voltage range, the application of ultra MC14433 range of information control due to the left or right shift register, automatically identify the input voltage range, select the appropriate attenuation, to achieve automatic conversion range . Drive circuit and the digital decoder to complete the measured voltage figures. The voltage meter has a measuring accuracy, easy operation, stable performance, high extensions and display high-definition features.Keywords:Digital voltmeter, A / D conversion, digital display, multi-channel analog switch, auto switch目录1 前言 (1)2 整体方案设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2方案比较 (3)3 单元模块设计 (5)3.1分压电路模块 (5)3.1.1 CC4066 (5)3.2自动量程切换电路模块 (6)3.2.1 CC40194 (6)3.2.2 CC4013 (7)3.3A/D转换电路模块 (8)3.3.1 MC14433 (8)3.4数字显示电路 (10)3.4.1 CD4511 (11)4 系统设计 (13)5 系统技术指标及精度和误差分析 (14)6 设计总结 (15)7 参考文献 (16)附录1：电路总原理图 (17)附录2：元器件清单 (18)附录3：系统设计相关软件 (19)1 前言进入21世纪以来，随着计算机技术和软件技术的发展，电子测量仪器领域发生了一场革命性的变革，传统的测试仪器逐步被与PC机相配合使用的模块仪器所取代，形成了所谓的“虚拟仪器”，自动测试系统结构也从传统的机架层迭式结构发展成为模块化结构，当通用硬件平台确定后，决定仪器功能的将是软件，而不是硬件，现代测试技术逐步向标准化、规模化、网络化方向发展。

河北建筑工程学院课程设计报告课程名称：电子技术综合课程设计题目名称: 3位半数字万用表设计学院：电气工程学院专业：电子信息工程班级：电子 132 学号： 2013315202 学生姓名：李天明指导教师：魏建新职称：高级实验师成绩: 2015年7 月 12日一、摘要万用表结构简单、便于携带、使用方便、用途多样、量程范围广。

它是维修电子设备和调试电路的重要工具，是电子工程技术人员最常用的一种测量仪表。

设计目的是培养独立思考和创新意识，以及动手调试组装能力和分析解决问题的能力。

通过对mc14433的设计，检验对基础知识的掌握程度。

二、关键字1、三位半A／D转换器MC14433在数字仪表中，MC14433电路是一个低功耗三位半双积分式A、D转换器。

和其它典型的双积分A/D转换器类似，MC14433A／D转换器由积分器、比较器、计数器和控制电路组成。

如果必要设计应用者可参考相关参考书。

使用MC14433时只要外接两个电阻(分别是片内RC 振荡器外接电阻和积分电阻RI)和两个电容(分别是积分电容CI和自动调零补偿电容C0)就能执行三位半的A／D转换。

MC14433内部模拟电路实现了如下功能：（1）提高A／D 转换器的输入阻抗，使输入阻抗可达l00M僖陨希唬?2）和外接的RI、CI构成一个积分放大器，完成V ／T 转换即电压-时间的转换；（3）构造了电压比较器，完成“0”电平检出，将输入电压与零电压进行比较，根据两者的差值决定极性输出是“1”还是“0”。

比较器的输出用作内部数字控制电路的一个判别信号；（4）与外接电容器C0构成自动调零电路。

图 1 MC14433原理框图除“模拟电路”以外，MC14433 内部含有四位十进制计数器，对反积分时间进行3位半BCD码计数(0～1999)，并锁存于三位半十进制代码数据寄存器，在控制逻辑和实时取数信号(DU)作用下，实现A／D转换结果的锁定和存储。

借助于多路选择开关，从高位到低位逐位输出BCD码Q0～Q3，并输出相应位的多路选通脉冲标志信号DS1～DS4实现三位半数码的扫描方式（多路调制方式）输出。

三位半数字万⽤表第⼀章系统概述1.1 课程设计的⽬的与要求课程设计的主要⽬的，是通过电⼦技术的综合设计，熟悉⼀般电⼦电路综合设计过程、设计要求、完成的⼯作内容和具体的设计⽅法。

通过设计也有助于复习、巩固以往的学习模电、数电内容，达到灵活应⽤的⽬的。

在设计完成后，还要将设计的电路进⾏安装、调试以加强学⽣的动⼿能⼒。

在此过程中培养从事设计⼯作的整体观念。

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注意多⽅⾯能⼒的培养与提⾼，主要包括以下⽅⾯：1、独⽴⼯作能⼒和创造⼒。

2、综合运⽤专业及基础知识，解决实际⼯程技术问题的能⼒。

3、查阅图书资料、产品⼿册和各种⼯具书的能⼒。

4、熟悉常⽤电⼦仪器操作使⽤和测试⽅法。

5、⼯程绘图能⼒。

6、写技术报告和编制技术资料的能⼒。

题⽬：设计3 1/2数字万⽤表具体要求：（⼀）根据题⽬，利⽤所学知识，通过上⽹或到图书馆查阅资料，设计实现数字万⽤表的⽅案，须采⽤中⼩规模集成电路、MC14433A/D转换器等电路进⾏设计，写出已确定⽅案详细⼯作原理，计算出参数。

（⼆）技术指标：1、测量直流电压1999-0001V；199.9-0.1V；19.99-0.01V；1.999-0.001V；测量交流电压1999-199V。

2、交、直流电流；3、电阻、电容；4、三位半数字显⽰。

1.2 ⽅案设计与论证⽅案⼀：根据系统功能实现要求，决定控制系统采⽤AVR单⽚机，A/D转换采⽤其内置的10位AD、四个共阴极LED数码管。

系统除能确保实现要求的功能外，还可以⽅便地进⾏数据通讯上传，存储等扩展功能。

图1.1单⽚机原理图⽅案⼆：采⽤双积分A/D转换器MC14433，七段译码驱动器CD4511，基准电源MC1403。

图1.2MC14433原理框图⽅案三：由ICL7106构成的3 1/2为数字万⽤表原理：该系统采⽤ICL7106、四个共阴极LED数码管，ICL7106内部包括模拟电路（即双积分A/D转换器）、数字电路两⼤部分。