四位半数字电压表课程设计

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四位半数字电压表

[摘要] 4 1/2数字电压表主要分为四部分：测量部分、显示部分、脉冲部分、供电部分。测量部分是通过4位半双积分式A/D转换器ICL7135芯片实现。ICL7135对模拟电压进行A/D转换，输出BCD码，并自动输出极性判断信号，同时ICL7135用动态扫描传送数据使数码管亮灭的时间间隔短，保证了测量结果的稳定显示。74LS47和共阳数码管是显示部分，74LS74译码器接收ICL7135的BCD码译码成控制信号去点亮数码管，从而显示出所测的模拟电压值。用ICM7556配上合适的电阻电容组成多谐振荡器作为脉冲部分产生标准的137KHz 频率提供ICL7135工作时针信号。外接+5V和74HC04产生的-5V是供电部分给整个电路供电。整个设计利用反相器与555结合产生-5V给ICL7135供电降低了电路的供电要求。选用ICL7135使显示变得简单而又稳定。

[关键词] 数字电压表 A/D转换数码管

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Four And A Half Digital Voltmeter

[Abstract] 4 1/2 digital voltmeter measurement are mainly divided into four parts: part, that part, pulse, power supply. Measurement part is through four half A/D converter ICL7135 chip. ICL7135 to simulate A/D conversion voltage output, and automatic BCD output signal, and ICL7135 polarity judgment with dynamic scanning GuanLiang digital data transmission to destroy the time interval is short, guarantee the stability of measurement results. 74LS47 and Yang digital display 74LS74 part, is receiving the decoder ICL135 BCD decoding into the control signal to light, which showed that the simulation test voltage values. ICM7556 with matching appropriate resistance composed many harmonic oscillator as capacitance have standard 137KHz pulse frequency signal. ICL7135 provide working hour External + 5V and 74HC04 produces - for the part is 5V circuit power supply. The whole design using inverter and combined to produce 555-5V circuit ICL7135 power supply decreased. ICL7135 choose to display become simple and stable.

[Keywords] The digital voltmeter A/D conversion Digital tube

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目录

1前言 (1)

1.1数字电压表的特点及发展趋势 (1)

1.1.1 数字电压表的特点 (2)

1.1.2 数字仪表的发展趋势 (3)

1.2总体方案设计论证 (4)

1.2.1设计要求 (4)

1.2.2设计目的 (5)

2 数字电压表的基本组成原理及电路设计 (6)

2.1数字电压表基本原理及系统框图 (6)

2.2 输入滤波电路及负电源组成原理 (6)

2．3四位半A/D转换器ICL7135的功能介绍 (7)

2.3.1 ICL7135的内部电路结构 (7)

2.3.2 ICL7135的引脚功能介绍 (8)

2.4 ICM7556时钟振荡器 (9)

2.4.1 555组成的多谐振荡电路 (10)

2.4.2 ICM7556引脚分布 (10)

2.5 驱动器、译码器、数码显示器 (11)

2.6 并行BCD码的输出 (14)

3 调试要点及测试方法 (15)

3.1调试要点及测试方法 (15)

3.2故障排除 (15)

4 设计心得与体会 (16)

参考文献 (17)

附录： (18)

附图Ⅰ四位半数字电压表电路原理图

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1前言

随着电子科学技术、传感技术、自动控制技术和计算机的发展，电阻、电压、电流等数值的测量变得越来越常见，其中电压的测量最为常见。传统的指针式电压表应经无法满足如今高精度的要求，数字电压表的诞生很好地解决了这一问题。

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。且数字电压表精度高，抗干扰能力强，可扩展性强，集成方便,读数方便。

目前由各种A/D转换器构成的数字电压表,已被广泛应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试领域，显示出强大的生命力。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站新水平。综上所述，数字电压表在现在及将来都会有广大的应用。

这次课程设计的题目是4½数字电压表（digital voltmeter）的设计与调试。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。通过4½数字电压表设计，很巧妙的把数字电子技术结合到一起。实现了知识的扩展和实际应用，加深了数字电子技术知识的掌握，锻炼了实际动手操作的能力，为以后的工作打下了良好的基础，以便尽快适应社会的发展和技术的更新。

本设计为自制4½数字电压表，此设计的内容主要分三部分，第一部分是设计的内容及要求，第二部分是基本单元的电路设计，第三部分是安装与调试。

1.1数字电压表的特点及发展趋势

数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。因此对数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。

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）转换成不连续的、离散是数字形式并加以显示的仪表如图2.1所示，本系统所设计的4 1/2数字电