数字式直流电压表设计思路讲解

数字电压表设计报告一、设计目的作用数字电压表的基本原理，是对直流电压进行模数转换，其结果用数字直接显示出来，按其基本工作原理可分为积分式和比较式两大类。

熟悉集成电路MC14433，MC1413，CD4511和MC1403的使用方法，并掌握其工作原理。

二、设计要求（1).设计数字电压表电路（2).测量范围：直流电压0V-1.999V,0V-19.99V,0V-199.9V,0V-1999V; （3).画出数字电压表电路原理图，写出总结报告。

三、设计的具体实现（一）、系统概述数字电压表是将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示的数字系统。

该系统（如图1所示）可由MC14433--321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MC1403和共阴极LED 发光数码管组成。

本系统是321位数字电压表，321位是指十进制数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1，即二值状态，所以成为半位。

各部件的功能如下：（1）321A/D 转换器：将输入的模拟信号转换成数字信号。

（2）基准电源：提供精密电压，供A/D 转换器作参考电压。

（3）译码器：将二-十进制（BCD ）码转换成七段信号。

（4）驱动器：驱动显示器的a,b,c,d,e,f,g 七个发光段，推动发光数码管（LED ）进行显示。

（5）显示器：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。

图 1工作过程如下：321数字电压表通过位选信号DS 1～DS 4进行动态扫描显示，由于MC14433电路的A/D 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。

DS 1～DS 4输出多路调制选通脉冲信号，DS 选通脉冲为高电平，则表示对应的数位被选通，此时该位数据在Q 0～Q 3端输出。

数字电压表电路设计摘要：在电气测量中，电压是一个很重要的参数。

如何准确地测量模拟信号的电压值，一直是电测仪器研究的主要内容之一。

目前，市场上主要是要使用的电压表有指针式电压表和数字电压表两种。

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，不能满足数字化时代的需求。

而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。

数字电压表简称DVM（Digital Voltmeter），它是采用数字化测量设计的电压仪表。

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）转化成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。

该系统由MC14433一位半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最高量程是199.9V。

本文是以直流数字电压表的设计为研究内容。

首先对数字电压表做了详细介绍，接着讲述了数字电压表的硬件电路设计。

包括量程转换电路、数据采集电路，模数转换电路及显示电路的具体设计。

根据设计要求选用高精度A/D转换器MC14433进行数据转换，针对MC14433对模拟输入信号的要求，对输入信号进行量程转换并进行调理。

通过A/D转换器完成数据转换及传输，是系统的核心内容。

阐述了MC14433工作原理并对A/D 转换电路、参考电压电路、译码驱动电路、位选开关电路等电路进行了具体设计。

最后根据软硬件设计方案对系统进行了调试。

关键词:MC14433、A/D转换器、CD4511、译码驱动器、MC1413The Design of Digital VoltmeterAbstract：At the electric measurement, the voltage is a very important parameters. How to accurately measure of the analog signal voltage values, has been one of the main contents of the instrument research in electrical measurement. At present, the market mainly use pointer type voltmeter and digital voltmeter . Traditional analog pointer type voltmeter single function, low accuracy, reading time also very inconvenient, very easy to go wrong, and cannot satisfy the demand of digital age. While digital voltmeter due to high accuracy, speed, readings are also very convenient, strong anti-jamming capability etc and has been widely used.Digital Voltmeter DVM (as), it is a kind of digital measuring design voltage meter .This design is a voltage measurement circuit based on MC14433 double integral ADC, digital voltmeter is using digital measurement technique, convert the continuous analogue (DC input voltage) into discontinuous, discrete digital form and show it out. This system consists of MC14433 one and a half A/D converter, MC1413 seven- way-DaLin bolton drive arrays, seven segment latch - decoding - drive CD4511, the benchmark MC1403, and total power LED digital tube anode. 199.9 V is highest range of the simple DC digital voltmeter.This paper is the design of DC digital voltmeter for research content. First digital voltmeter is introduced, then tells the hardware circuit design of digital voltmeter. Including range conversion circuit, data acquisition circuit, frequency-field circuit and the specific design show circuit. According to the design requirements ,choosing high precision MC14433 A/D converter for data transfer, at the request of MC14433 on to the analog input signal, range conversion and regulate it. Through the A/D converter complete data conversion and transmission, it is the core of the system’s content. It expounds the principle of MC14433 ,and specificly design the A/D circuit, reference voltage circuit, drive circuit, A decoding selected switch circuit. Finally, debug the system according to the design of the hardware and software .Keywords:MC14433, A/D converter, CD4511, decode drives, MC1413目录1.绪论 (1)1.1．数字仪表的发展趋势 (1)1.2.数字电压表的特点 (3)1.3.数字电压表的结构 (4)2.设计方案 (5)2.1.设计内容及要求 (5)2.2.数字电压表的两种设计方案 (5)3.设计思路 (5)4.设计实践 (11)4.1.绘制原理图 (11)4.2.绘制PCB图 (11)4.3.焊接与调试 (12)5.总结 (13)6.收获、体会 (14)参考文献 (15)致谢 (15)附录1 (16)附录2 (17)附录3 (17)附录4 (18)1.绪论1.1．数字仪表的发展趋势仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。

数字电压表的设计毕业论文数字电压表的设计摘要：本文主要介绍了数字电压表的设计。

首先介绍了数字电压表的基本原理和功能，然后详细讲解了数字电压表的硬件设计和软件设计。

硬件设计包括电路设计和元器件选择，软件设计包括程序设计和界面设计。

最后对数字电压表进行了实验验证，并总结了设计过程中的经验和教训。

1. 引言数字电压表是一种常用的电子测量仪器，广泛应用于工业控制、科研实验和电子维修等领域。

本文将介绍一种基于单片机的数字电压表的设计方案。

2. 基本原理和功能数字电压表的基本原理是通过采集电压信号并将其转换成数字信号，然后通过显示器显示出来。

数字电压表的功能包括测量电压值、显示电压值、单位切换、数据保存等。

3. 硬件设计3.1 电路设计数字电压表的电路设计主要包括信号采集电路、信号转换电路和显示电路。

信号采集电路负责将待测电压信号转换成电压信号，信号转换电路负责将电压信号转换成数字信号，显示电路负责将数字信号显示出来。

3.2 元器件选择在数字电压表的设计中，元器件的选择非常重要。

需要选择合适的电阻、电容、集成电路等元器件，以确保电路的稳定性和精确度。

4. 软件设计4.1 程序设计数字电压表的程序设计主要包括信号采集程序、信号转换程序和显示程序。

信号采集程序负责采集电压信号，信号转换程序负责将电压信号转换成数字信号，显示程序负责将数字信号显示出来。

4.2 界面设计数字电压表的界面设计主要包括显示界面和操作界面。

显示界面负责将数字信号以合适的格式显示出来，操作界面负责提供操作按钮和设置选项。

5. 实验验证为了验证数字电压表的设计方案的准确性和可靠性，进行了一系列实验。

实验结果表明，设计方案能够准确测量电压值并显示出来。

6. 经验总结在数字电压表的设计过程中，我们遇到了一些问题和挑战。

通过实践和总结，我们得出了一些经验和教训。

例如，在硬件设计中，需要注意电路的稳定性和精确度；在软件设计中，需要考虑程序的效率和界面的友好性。

课程设计简易直流数字电压表设计题目：简易直流数字电压表专业：电气工程及其自动化年级：08级学号：**************：***目录引言 (1)1 设计目的和要求 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 设计内容及要求 (3)2 数字电压表的基本原理 (3)2.1 数字电压表组成电路 (3)2.2 系统功能 (4)3 元器件的介绍 (5)3.1132A/D转换器MC14433的介绍 (5)3.2MC14433引脚功能说明 (8)3.3 七段锁存—译码—驱动器MC4511的介绍 (10)3.4 七路达林顿驱动器阵列MC1413的介绍 (12)3.5 高精度低漂移能隙基准电源MC1403的介绍 (12)4 课程设计调试的要点 (12)4.1 电路调试 (12)4.2 功能调试 (13)5 课程设计器材和供参考选择的元器件 (13)6 课程设计报告结论 (13)6.1 按设计内容要求整理实验数据及调试中的波形 (14)6.2 画出设计内容中的电路图、接线图 (15)6.3 总结设计数字电压表的体会 (15)引言传统的模拟式（即指针式）电压表已有100多年的发展史，虽然不断改进与完善，仍无法满足现代电子测量的需要，数字电压表自1952年问世以来，显示强大的生命力，现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪表。

数字电压表简称DVM（Digital Voltmeter），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。

智能化数字电压表则是最大规模集成电路（LSI）、数显技术、计算机技术、自动测试技术（ATE）的结晶。

一台典型的直流数字电压表主要由输入电路、A/D转换器、控制逻辑电路、计数器（或寄存器）、显示器，以及电源电路等级部分组成，如下图1-1所示：图1-1 直流数字电压表的基本方框图其中A/D转换器是数字电压表的核心，xu表示其输入。

它的数字输出可由打印机记录，也可以送入计算机进行数据处理。