基于的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)報(bào)告優(yōu)質(zhì)資料

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電子技術(shù)基礎(chǔ)基于的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)報(bào)告優(yōu)質(zhì)資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)質(zhì)資料，歡迎下載）課程設(shè)計(jì)題目名稱：直流數(shù)字電壓表指導(dǎo)教師：唐治德學(xué)生班級(jí)：2021級(jí)11班學(xué)號(hào)：20214363學(xué)生姓名：倪扶瑤評(píng)語(yǔ)：成績(jī)：重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院2021年7月2日摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電壓表的種類越來(lái)越多，功能越來(lái)越豐富，應(yīng)用的領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，給人們的工作和生活帶來(lái)許多方便。本文通過(guò)對(duì)比三種直流電壓表設(shè)計(jì)的方案，選擇介紹的是基于ICL7107數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)。ICL7107是集三位半轉(zhuǎn)換器段驅(qū)動(dòng)器、位驅(qū)動(dòng)器于一體的大規(guī)模集成電路，主要用于對(duì)不同電壓的測(cè)量和許多工程上的應(yīng)用。ICL7107是目前廣泛應(yīng)用于數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)的一種31/2位A/D轉(zhuǎn)換器，能夠直接驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極數(shù)字顯示器，構(gòu)成數(shù)字電壓表，此電路簡(jiǎn)潔完整，稍加改造就可以構(gòu)成其他電路，如數(shù)字電子秤、數(shù)字溫度計(jì)的等專門傳感器的測(cè)量工具。本文設(shè)計(jì)應(yīng)用了ICL7107芯片數(shù)碼管顯示器等，芯片第一腳是供電，正確電壓時(shí)DC5V，連接好電源把所需要測(cè)量的物品連接在表的兩個(gè)端口，從而可以在顯示器上看到所需要的結(jié)果。加上量程轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)，電路可以實(shí)現(xiàn)對(duì)0~1.999v，0~19.99v，0~199.9v的電壓測(cè)量。本文闡述了電路設(shè)計(jì)中具體的每一部分具體電路的結(jié)構(gòu)和功能以及仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)物調(diào)試過(guò)程。目錄一、設(shè)計(jì)目的 4二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 4三、設(shè)計(jì)方案比較和選擇 4四、設(shè)計(jì)與分析 74.1單元電路的設(shè)計(jì) 7測(cè)量電路 74.1.2雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 7數(shù)碼顯示電路 9量程轉(zhuǎn)換電路 94.2分析計(jì)算 104.3器件選擇 10五、電路仿真與工作原理 115.1總電路圖 115.2仿真分析 125.3工作原理 12六、組裝與調(diào)試 156.1系統(tǒng)調(diào)試 16調(diào)試儀器 16調(diào)試方法 16測(cè)試結(jié)果分析 166.2故障處理 16七、總結(jié) 177.1設(shè)計(jì)電路優(yōu)缺點(diǎn) 177.2收獲與建議 17參考文獻(xiàn) 19附件1 20一、設(shè)計(jì)目的掌握雙積分A/D轉(zhuǎn)換的工作原理和集成雙積分A/D轉(zhuǎn)換器件的設(shè)計(jì)方法。掌握常用數(shù)字集成電路的功能和使用。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求設(shè)計(jì)直流數(shù)字電壓表。直流電壓測(cè)量范圍：0V~1.999V，0V~19.99V，0V~199.9V。直流輸入電阻大于100kΩ。畫出完整的設(shè)計(jì)電路圖,寫出總結(jié)報(bào)告。選做內(nèi)容：自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換。設(shè)計(jì)方案比較和選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求和查閱資料我們擬定了如下三個(gè)設(shè)計(jì)方案：方案一：主要ADC0809轉(zhuǎn)換芯片和51單片機(jī)主要采用AT89C51單片機(jī)為核心處理，采用ADC0809轉(zhuǎn)換芯片，其中A/D轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)模擬量向數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，單電源供電。數(shù)字電壓表的系統(tǒng)框圖如圖1所示，通過(guò)測(cè)量電路將連續(xù)的模擬電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)值，再經(jīng)由單片機(jī)軟件編程轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)值并通過(guò)顯示屏顯示。本方案需要進(jìn)行單片機(jī)的編程，由于我們?cè)谶@方面專業(yè)知識(shí)尚不熟悉，所以不采用本方案。圖1方案二：主要使用MC14433芯片由集成雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器MC14433構(gòu)成的直流電壓表電路如圖2所示。MC1403提供穩(wěn)定精確的2V基準(zhǔn)電壓。MC14543是顯示譯碼驅(qū)動(dòng)電路。直流輸入電壓范圍是0V~2V。增加測(cè)量電路和量程轉(zhuǎn)換電路可實(shí)現(xiàn)本課題要求。圖2MC14433直流電壓表電路圖MC14433的性能特點(diǎn)有：（1）MC14433屬于CMOS大規(guī)模集成電路，其轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度為±0.05%。內(nèi)含時(shí)鐘振蕩器，僅需外接一只振蕩電阻。能獲得超量程（OR）、欠量程（UR）信號(hào)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程。能增加讀數(shù)保持（HOLD）功能。電壓量程分兩擋：200mV、2V，最大顯示值分別為199.9mV、1.999V。量程與基準(zhǔn)電壓呈1∶1的關(guān)系，即UM＝UREF。

（2）需配外部的段、位驅(qū)動(dòng)器，采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式，通常選用共陰極LED數(shù)管。

（3）有多路調(diào)制的BCD碼輸出，可直接配μP構(gòu)成智能儀表。

（4）工作電壓范圍是±4.5

V～±8V，典型值為±5V，功耗約8mW。方案三：主要采用ICL7107芯片圖3為方案三ICL7107直流電壓表的電路圖。直流輸入電壓范圍是0V~2V。增加測(cè)量電路和量程轉(zhuǎn)換電路即可實(shí)現(xiàn)本課題要求。

本方案主要特點(diǎn)是：（1）ICL7107是31/2位雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器，屬于CMOS大規(guī)模集成電路，它的最大顯示值為士1999，最小分辨率為100uV，轉(zhuǎn)換精度為0.05士1個(gè)字。（2）能直接驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極的LED顯示器，不需要另加驅(qū)動(dòng)器件，使整機(jī)線路化。采用士5V兩組電源供電，并將第21腳的GND接第30腳的IN。（3）能通過(guò)內(nèi)部的模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)零和自動(dòng)極性顯示功能。（4）LED屬于電流控制器件，在3

1/2位數(shù)字儀表中采用直流驅(qū)動(dòng)方式，芯片本身功耗較小。（5）顯示亮度較高，噪音低，溫漂小，具有良好的可靠性，壽命長(zhǎng)。圖3ICL7107直流電壓表的電路圖方案二和方案三中的直流數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)均由測(cè)量電路、雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)碼顯示電路和量程轉(zhuǎn)換電路組成，不需要單片機(jī)的編程，原理框圖如圖4所示。測(cè)量電路和量程轉(zhuǎn)換將寬范圍的輸入直流電壓變換為模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入電壓范圍的直流電壓，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，送數(shù)碼顯示電路顯示測(cè)量值。圖4進(jìn)一步對(duì)比圖2和圖3中兩種方案的電路圖發(fā)現(xiàn)ICL1707整機(jī)組裝更為方便，無(wú)需外加有源器件，配上電阻、電容和LED共陽(yáng)極數(shù)碼管，就能構(gòu)成一只直流數(shù)字電壓表頭。綜上分析，本次設(shè)計(jì)將采用方案三，即主要以ICL7107芯片和共陽(yáng)極半導(dǎo)體數(shù)碼管LED組成電路的方案。設(shè)計(jì)與分析4.1單元電路的設(shè)計(jì)4.1.1測(cè)量電路因?yàn)镮CL7107直流電壓表的直流輸入電壓范圍是0V~2V，所以要實(shí)現(xiàn)測(cè)量0V~1.999V，0V~19.99V，0V~199.9V范圍的直流電壓的功能，需要在測(cè)量電路中對(duì)直流電壓進(jìn)行分壓。測(cè)量電路如圖5所示。當(dāng)輸入電壓為0V~1.999V時(shí)，滿足ICL7107輸入電壓的范圍，不需要分壓輸出。當(dāng)輸入為0V~19.99V時(shí)，需要分壓輸出10%的電壓。當(dāng)測(cè)量輸入電壓為0V~199.9V時(shí)，需要分壓輸出1%的電壓。根據(jù)分析測(cè)量電路需要用電阻值之比為1：9：90的電阻進(jìn)行分壓，本次設(shè)計(jì)采用的是10k,90k,900k的電阻，輸出接單刀三置開關(guān)。圖5測(cè)量電路雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換電路ICL7107實(shí)現(xiàn)雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路原理如圖6所示。模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程分3個(gè)階段，如圖7。自動(dòng)0校準(zhǔn)（保證積分器輸出為零），定時(shí)積分（信號(hào)積分），定壓積分（反向積分）。數(shù)字和邏輯控制見圖7。通過(guò)外接電阻電容產(chǎn)生周期時(shí)鐘信號(hào)，在其16000脈沖周期完成一次模數(shù)轉(zhuǎn)換。圖6模數(shù)轉(zhuǎn)換原理圖7數(shù)字和邏輯控制圖8ICL7107引腳圖集成雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICL7107的引腳如圖8所示。芯片的第32腳為模擬公共端，稱為COM端；第34腳Vr+和35腳Vr-為參考電壓正負(fù)輸入端；第31腳IN+和30腳IN-為測(cè)量電壓正負(fù)輸入端；Cint和Rint分別為積分電容和積分電阻，Caz為自動(dòng)調(diào)零電容，它們與芯片的27、28和29相連，電阻R1和C1與芯片內(nèi)部電路組合提供時(shí)鐘脈沖振蕩源，從40腳可以用示波器測(cè)量出該振蕩波形，該腳對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀上示波器接口CLK，時(shí)鐘頻率的快慢決定了芯片的轉(zhuǎn)換時(shí)間（因?yàn)闇y(cè)量周期總保持4000個(gè)Tcp不變）以及測(cè)量的精度。器件的輸入電壓范圍是0V~Vref，Vref是基準(zhǔn)電壓（2V），從INHI和INLO引腳輸入。輸出數(shù)字量直接驅(qū)動(dòng)4個(gè)共陽(yáng)極LED數(shù)碼管。千位數(shù)碼管段信號(hào)：AB4和負(fù)POL。百位數(shù)碼管段信號(hào)：A3~G3。十位數(shù)碼管段信號(hào)：A2~G2。個(gè)位數(shù)碼管段信號(hào)：A1~G1。4.1.3數(shù)碼顯示電路本次設(shè)計(jì)的直流電壓表的數(shù)碼顯示將使用4個(gè)共陽(yáng)極的LED數(shù)碼管。由于ICL7107芯片能直接驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極的LED顯示器，不需要另加驅(qū)動(dòng)器件，所以在本次設(shè)計(jì)的中直接將芯片的千位數(shù)碼管段信號(hào)、百位數(shù)碼管段信號(hào)、十位數(shù)碼管段信號(hào)、個(gè)位數(shù)碼管段信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)代表千位、百位、十位、個(gè)位的四位數(shù)碼管。4.1.4量程轉(zhuǎn)換電路量程轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，在不同量程時(shí)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管不同位數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位。小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電路如圖9所示。三個(gè)運(yùn)放負(fù)端接測(cè)量電路輸出，正端分別接不同量程的分壓電阻。三個(gè)運(yùn)放輸出后經(jīng)過(guò)兩個(gè)兩輸入的與非門74LS00，再經(jīng)過(guò)三個(gè)三輸入與非門74LS10做邏輯運(yùn)算后控制數(shù)碼管千位、百位、十位的小數(shù)點(diǎn)位低電平有效顯示。圖9量程轉(zhuǎn)換電路4.2分析計(jì)算在上述量程轉(zhuǎn)換電路中，需要將三個(gè)運(yùn)放比較所得電壓高低電平輸出進(jìn)行邏輯運(yùn)算，驅(qū)動(dòng)不同量程時(shí)數(shù)碼管小數(shù)點(diǎn)顯示的位置。在單刀三置開關(guān)選擇最下面一檔，即測(cè)量直流電壓為1~199.9V區(qū)間時(shí)，十位小數(shù)點(diǎn)亮，千位、百位小數(shù)點(diǎn)暗。當(dāng)開關(guān)選擇中間檔位，即測(cè)量直流電壓輸入為1~19.99V區(qū)間時(shí)，百位小數(shù)點(diǎn)亮，千位、個(gè)位小數(shù)點(diǎn)暗。當(dāng)開關(guān)選擇最上面一檔，即輸入直流電壓為1~1.999V區(qū)間時(shí)，千位小數(shù)點(diǎn)亮，百位、十位小數(shù)點(diǎn)暗。根據(jù)以上小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電路要求，設(shè)千位、百位、十位小數(shù)點(diǎn)輸出分別為Dp1,Dp2,Dp3,可以列出表1。待測(cè)電壓輸入運(yùn)放1運(yùn)放2運(yùn)放3Dp1Dp2Dp31~1.999V高低低低高高1~19.99V高高低高低高1~199.9V高高高高高低表14.3器件選擇本次實(shí)驗(yàn)選擇的器件如下表2。器件名稱基本參數(shù)數(shù)量ICL7107雙積分A/D轉(zhuǎn)換1A10-50AA5檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)1電容0.1uF,0.47uF0.22uF,0.02uF，100pF每種1電阻24k,47k,100k,1k,1M,900k，90k，10k每種11k電位器1LED數(shù)碼管（紅）共陽(yáng)極極4LM3244運(yùn)放1表2五、電路仿真與工作原理5.1總電路圖根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所提供的器材，我們用Proteus軟件設(shè)計(jì)的直流電壓表的仿真圖如圖10所示。圖10仿真電路圖5.2仿真分析本設(shè)計(jì)采用ICL7107作為數(shù)字電壓表的A/D轉(zhuǎn)換及鎖存和譯碼模塊,使得電路具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、集成度及可靠性高的特點(diǎn)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)0~199.9V、0~1.999V、0~19.99V量程電壓值的測(cè)量。在進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)中，改變輸入電壓值作為測(cè)量的直流電壓，更換到正確的檔位，數(shù)碼管顯示測(cè)量的電壓值，經(jīng)過(guò)調(diào)試，與設(shè)定的電壓值相比測(cè)量電壓值在誤差范圍之內(nèi)。在仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們遇到了小數(shù)點(diǎn)不能按要求準(zhǔn)確顯示和電壓測(cè)量精度不夠高的問(wèn)題。針對(duì)小數(shù)點(diǎn)不能正確顯示的問(wèn)題，我們更換了運(yùn)放，并利用Proteus軟件在仿真時(shí)對(duì)高低電平的直接顯示的邏輯運(yùn)算進(jìn)行了重新的分析，并再次連接了電路圖，實(shí)現(xiàn)了不同范圍電壓輸入顯示不同位數(shù)的小數(shù)點(diǎn)。針對(duì)測(cè)量精度不準(zhǔn)的問(wèn)題，我們調(diào)整了35腳的電位器和它所連接的電阻R1，重新設(shè)置了基準(zhǔn)電壓，將誤差控制在1/1000的范圍內(nèi)。5.3工作原理從V1端輸入待測(cè)電壓，根據(jù)不同測(cè)量檔位的選擇，經(jīng)過(guò)量程轉(zhuǎn)換電路后輸出正確的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)。下面部分經(jīng)過(guò)LM324直流穩(wěn)壓電源輸入穩(wěn)定的電壓后輸入ICL7107芯片，進(jìn)行雙積分A/D轉(zhuǎn)換。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，送數(shù)碼顯示電路顯示測(cè)量值。雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）是間接型ADC。它將取樣電壓轉(zhuǎn)換為與之成正比的時(shí)間寬度，在此期間允許計(jì)數(shù)器對(duì)周期脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的二進(jìn)制數(shù)就是取樣電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。圖11是雙積分ADC的電路原理圖。電路主要由積分器、比較器、計(jì)數(shù)器、JK觸發(fā)器和控制開關(guān)組成。由JK觸發(fā)器的輸出QS控制單刀雙置開關(guān)選擇積分器的輸入電壓。當(dāng)QS=0時(shí)，積分器對(duì)取樣電壓做定時(shí)積分；當(dāng)QS=1時(shí)，積分器對(duì)基準(zhǔn)電壓-VREF做定壓積分。與-VREF電壓極性相反，這里設(shè)取樣電壓為正，則-VREF為負(fù)。圖11圖11雙積分ADC電路原理圖JQC1KRQ0Q1…Qn-1CPn位二進(jìn)制R計(jì)數(shù)器++AC&CPS-VREFLSBMSBD0D1Dn-10RCS1S2OtQSOtSOtQST1T2OtS1選S1選-VREF計(jì)數(shù)進(jìn)位回0時(shí)刻圖12雙積分ADC工作波形1．定時(shí)積分在確定的時(shí)間內(nèi)對(duì)取樣電壓進(jìn)行積分即是定時(shí)積分。啟動(dòng)信號(hào)S輸入負(fù)窄脈沖（S=0），使計(jì)數(shù)器、JK觸發(fā)器QS清零，開關(guān)S1選擇取樣電壓作積分器輸入。同時(shí)開關(guān)S2閉合，使積分電容放電，=0。負(fù)脈沖消失后（S=1），開關(guān)S2斷開，積分器對(duì)取樣電壓做積分，積分器輸出電壓下降，，比較器輸出邏輯1。允許n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器對(duì)周期脈沖CP計(jì)數(shù)。當(dāng)進(jìn)位C=1時(shí)，下一個(gè)CP脈沖使計(jì)數(shù)器復(fù)零、JK觸發(fā)器QS=1，定時(shí)積分結(jié)束，定壓積分開始。取啟動(dòng)信號(hào)S的負(fù)脈沖剛消失的時(shí)刻為時(shí)間零點(diǎn)，并設(shè)時(shí)鐘脈沖CP的周期為TCP。則對(duì)取樣電壓的積分時(shí)間T1為：T1=2nTCP，是確定不變的。積分器輸出電壓為：積分器輸出電壓與時(shí)間成線性關(guān)系，其斜率是負(fù)的，與取樣電壓和積分器的時(shí)間常數(shù)RC有關(guān)。越大，負(fù)斜率也越大。定時(shí)積分的工作波形如圖12所示，圖中繪出了2個(gè)取樣電壓的情況。定時(shí)積分結(jié)束時(shí)的積分器輸出電壓為與取樣電壓成正比。2．定壓積分在定時(shí)積分期間，當(dāng)計(jì)數(shù)器的進(jìn)位C=1時(shí)，下一個(gè)CP脈沖使計(jì)數(shù)器復(fù)零和JK觸發(fā)器QS=1，開關(guān)S1選擇基準(zhǔn)電壓-VREF，積分器開始對(duì)基準(zhǔn)電壓-VREF做定壓積分。由于比較器輸出邏輯1，計(jì)數(shù)器從0繼續(xù)計(jì)數(shù)。與此同時(shí)，積分器輸出電壓上升積分器輸出電壓同樣與時(shí)間成線性關(guān)系，其斜率是正常數(shù)，與基準(zhǔn)電壓VREF和積分器的時(shí)間常數(shù)RC有關(guān)。定壓積分的工作波形如圖所示。當(dāng)時(shí)，比較器輸出邏輯0，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，并保持計(jì)數(shù)結(jié)果BZ（通常為自然二進(jìn)制數(shù)）。從定壓積分開始到計(jì)數(shù)器剛停止計(jì)數(shù)（）的時(shí)間T2為并且，在計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)時(shí)刻，積分器輸出電壓為0，即所以定壓積分時(shí)間T2與取樣電壓成正比。在此期間，計(jì)數(shù)器從0開始對(duì)周期脈沖CP計(jì)數(shù)，直到停止并保持計(jì)數(shù)值BZ。所以計(jì)數(shù)器的二進(jìn)制數(shù)與取樣電壓成正比，是取樣電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。實(shí)際上CP脈沖可能與比較器的邊沿不同步，導(dǎo)致計(jì)數(shù)器可能漏計(jì)或多計(jì)一個(gè)脈沖。故上式應(yīng)修正為雙積分ADC的單位模擬電壓LSB為組裝與調(diào)試由仿真電路繪制的PCB圖如下圖13所示。圖13PCB圖將制作好的PCB版焊上元器件后，實(shí)物圖如圖14所示。圖14實(shí)物正反面6.1系統(tǒng)調(diào)試6.1.1調(diào)試儀器可調(diào)直流電源，可調(diào)范圍：0~200V；萬(wàn)用表，精度：0.1mV。調(diào)試方法（1）數(shù)碼管顯示調(diào)試：接+5V供電電源，將37腳（TEST）接+5V，數(shù)碼管各段及百位小數(shù)點(diǎn)均點(diǎn)亮，說(shuō)明顯示正常。（2）量程轉(zhuǎn)換調(diào)試：撥動(dòng)三個(gè)單刀雙置開關(guān)，選擇不同的量程測(cè)量，若在三個(gè)量程分別顯示千位、百位、十位的小數(shù)點(diǎn)，說(shuō)明小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電路正常工作。（3）電壓測(cè)量調(diào)試：用該表測(cè)量一電壓，再用萬(wàn)用表測(cè)量，分別記錄電壓值。（4）用電位器調(diào)試：首先用整數(shù)的電壓測(cè)量，觀察是否能正常測(cè)量；然后調(diào)節(jié)電源電壓到小數(shù)量程的電壓值進(jìn)行測(cè)量，觀察是否能正常測(cè)量。測(cè)試結(jié)果分析通過(guò)測(cè)量比較發(fā)現(xiàn)該電壓表能夠更為準(zhǔn)確地測(cè)量出直流電壓的數(shù)值，與萬(wàn)用表有一定的差異應(yīng)是分壓電阻和模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻引起的。在調(diào)基準(zhǔn)電壓100mV時(shí)，由于50Hz紋波影響，無(wú)法調(diào)到精確值而對(duì)最終顯示電壓產(chǎn)生影響，對(duì)于后兩位數(shù)值跳動(dòng)問(wèn)題，通過(guò)在輸入電源處并聯(lián)一個(gè)0.1uF和一個(gè)470uF電容，可抑制跳動(dòng),同時(shí)應(yīng)增大接地線的截面積。6.2故障處理在實(shí)物調(diào)試中，我還遇到了許多故障和問(wèn)題：PCB版繪制錯(cuò)誤：第一次繪制的PCB版存在輸入設(shè)備不完整的問(wèn)題，我們根據(jù)需要首先在板子上對(duì)錯(cuò)誤的線路進(jìn)行了修改，包括隔斷銅線和重新用導(dǎo)線連接。在最終沒能解決問(wèn)題的情況下，我們又重新修改了PCB圖，制作了新的PCB板。器件腳大小不符：本次實(shí)物制作所使用的單刀雙置開關(guān)因?yàn)橐_太大不能插入PCB板上的孔，所以我們用剪刀減掉了一半的引腳。電壓表無(wú)法正常工作：電壓表在測(cè)量電壓時(shí)，只能顯示1666的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。我們通過(guò)測(cè)量仿真上ICL7107的35、36端引腳的電壓差，得到電壓表的參考電壓，再在實(shí)物工作時(shí)進(jìn)行測(cè)量。將實(shí)物的參考電壓調(diào)整到與仿真情況一致或者接近。電源無(wú)法正常工作：當(dāng)實(shí)驗(yàn)室的+-5v電壓無(wú)法正常工作時(shí)，我們選擇了充電寶作為供電電源。使用兩個(gè)充電寶，將插在兩個(gè)充電寶上的兩根USB線的正端和負(fù)端相連，剩下的那根正線即輸出+5v，那根負(fù)線輸出-5v。七、總結(jié)7.1設(shè)計(jì)電路優(yōu)缺點(diǎn)這本次設(shè)計(jì)選擇了ICL1707實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換直接驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極數(shù)碼管，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易懂。通過(guò)運(yùn)放比較實(shí)現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)潔且穩(wěn)定。整個(gè)電路設(shè)計(jì)美觀簡(jiǎn)單，能夠較為精確地進(jìn)行直流電源的測(cè)量，加上繪制的PCB板同樣簡(jiǎn)潔美觀，制作出的直流數(shù)字電壓表實(shí)物具有一定的實(shí)用價(jià)值，也可以供進(jìn)一步研究使用。本次設(shè)計(jì)的電路還存在一定的不足之處，包括以下三點(diǎn)。第一，本次電路設(shè)計(jì)沒有實(shí)現(xiàn)量程的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，需要手動(dòng)進(jìn)行量程的轉(zhuǎn)換。希望今后有機(jī)會(huì)可以進(jìn)一步研究完成電壓測(cè)量量程的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。第二，本次電路設(shè)計(jì)在小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)部門還不夠簡(jiǎn)潔，設(shè)計(jì)思路限制在老師提供的器材LM324當(dāng)中，而沒有思考更加簡(jiǎn)潔的電路設(shè)計(jì)方案。第三，本次設(shè)計(jì)電路沒有考慮到實(shí)際制作當(dāng)中的問(wèn)題，包括與非門74LS00普遍存在問(wèn)題，在畫PCB用于實(shí)際使用時(shí)應(yīng)該考慮使用74LS10，這樣就可以免除后來(lái)因?yàn)?4LS00不能正常工作而導(dǎo)致的問(wèn)題。7.2收獲與建議數(shù)字電壓表是一種常用的電學(xué)測(cè)量?jī)x器，有關(guān)電表的基本原理和應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中是不可缺少的。隨著科學(xué)的發(fā)展，數(shù)字電壓表應(yīng)用越來(lái)越廣泛，包括一些工程上的測(cè)量，完成大規(guī)模集成電路的轉(zhuǎn)換，應(yīng)用于大規(guī)模的數(shù)字測(cè)量，實(shí)現(xiàn)三位半集成電路的應(yīng)用和其他電路的應(yīng)用。本次課程設(shè)計(jì)我們把數(shù)字電表基本原理和應(yīng)用技術(shù)引入普通電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，數(shù)字電表基本原理簡(jiǎn)單，它也是一種比較法，對(duì)電容器在待測(cè)電壓Vx與參考電壓下的充、放電時(shí)間關(guān)系進(jìn)行比較。了解了數(shù)字電表基本原理及常用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片外圍元件的作用、參量選擇原則后可在萬(wàn)用表設(shè)計(jì)中靈活應(yīng)用數(shù)字電表的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。本次設(shè)計(jì)基于ICL7107芯片、數(shù)字顯計(jì)數(shù)器的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)易美觀，具有實(shí)用性的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)制作，鍛煉了學(xué)生多方面運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐的能力。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)我學(xué)習(xí)到了很多平時(shí)在理論學(xué)習(xí)中所學(xué)不到的東西。首先，本次實(shí)驗(yàn)鍛煉了我的分析題目要求，根據(jù)要求進(jìn)行仿真和動(dòng)手實(shí)踐的能力。其次，在仿真設(shè)計(jì)和實(shí)物制作的過(guò)程中，我深刻地認(rèn)識(shí)到了科學(xué)研究的反復(fù)性和前進(jìn)性。再次，這次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)會(huì)了仿真軟件Proteus的使用，溫習(xí)了上學(xué)期所學(xué)了PCB板的繪制。在拿到題目后，我和自己的組員通過(guò)查閱資料確定了方案，在仿真設(shè)計(jì)中最開始只能完成測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示，無(wú)法正確地顯示小數(shù)點(diǎn)的位置，于是我們又作進(jìn)一步的分析試驗(yàn)。針對(duì)測(cè)量精度不夠高的問(wèn)題，我們也進(jìn)行了分析和修改。在實(shí)物制作過(guò)程中我們也遇到了許多意想不到的困難，經(jīng)歷了反復(fù)地修改，攻克了諸如PCB版繪制錯(cuò)誤、無(wú)法正常工作、電源的提供等問(wèn)題。最終，在看到自己的成果時(shí)，我感到了前所未有的成就感。雖然經(jīng)歷坎坷與曲折，但在整個(gè)過(guò)程中，我學(xué)到了新知識(shí)，增長(zhǎng)了見識(shí)。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實(shí)自己，爭(zhēng)取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。腳踏實(shí)地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中最大的收益。我想這是一次意志的磨練，是對(duì)我實(shí)際能力的一次提升，也會(huì)對(duì)我未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助，相信經(jīng)過(guò)了這次課程設(shè)計(jì)的鍛煉我們?cè)谖磥?lái)電氣工程專業(yè)學(xué)習(xí)中會(huì)更加得心應(yīng)手。對(duì)于本次課程設(shè)計(jì)，我個(gè)人的建議包括以下兩點(diǎn)。第一，在器材方面希望學(xué)校實(shí)驗(yàn)室可以提供更多的器材。如果沒有那么多免費(fèi)的芯片器材，希望學(xué)校實(shí)驗(yàn)室可以有償向同學(xué)們提供器材，給更多的同學(xué)進(jìn)行實(shí)物制作的機(jī)會(huì)，且免除了同學(xué)們自己購(gòu)買時(shí)遇到的器材錯(cuò)誤、路途遙遠(yuǎn)的困難。第二，在題目設(shè)計(jì)上可以給學(xué)生更多自我創(chuàng)新的空間，并鼓勵(lì)提倡創(chuàng)新設(shè)計(jì)的精神，讓同學(xué)們帶著自己的想法投入到課程設(shè)計(jì)中來(lái)。參考文獻(xiàn)[1]《數(shù)字電子技術(shù)》，唐治德主編，科學(xué)出版社2021.[2]《模擬電子技術(shù)》（第二版），唐治德、申利平主編，科學(xué)出版社2021.[3]《中國(guó)集成電路大全》編寫委員會(huì)編，中國(guó)集成電路大全TTL集成電路。北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1985.[4]《PROTEL電路設(shè)計(jì)教程》，江思敏、姚鵬冀胡榮等編著，清華大學(xué)出版社2003.[5]《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》，高吉祥主編，北京：電子工業(yè)出版社，2005.附件1元件清單名稱元器件名稱基本參數(shù)數(shù)量直流數(shù)字電壓表ICL7107雙積分A/D轉(zhuǎn)換1單刀雙置開關(guān)3電容0.1uF,0.1uF,0.22uF,0.047uF每個(gè)1電阻0.5k,1k,2k,48k,68k,1M每種110k,18k,100k每種21k電位器1LED數(shù)碼管（紅）共陽(yáng)極4LM3244運(yùn)放174LS00174LS101微控制系統(tǒng)原理課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)名稱:基于S08ＡW60的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：自動(dòng)1３02學(xué)生姓名：張鵬濤學(xué)號(hào)：201３２3０２0２19指導(dǎo)教師:鄭維課程設(shè)計(jì)時(shí)間：2016—4-2０～201６-5-6指導(dǎo)教師意見：成績(jī)：簽名:年月日目錄TOＣ\o"1-3”\h＼ｕ１引言PAGＥRＥF_Ｔoc798812總體設(shè)計(jì)方案PＡGＥREF_Tｏc1911２HYPEＲLＩNK\l_Toc16517２.１硬件組成ＰＡGＥREＦ_Ｔｏc165１7２2．2總體方案PAGＥRＥF_Toc346123硬件電路設(shè)計(jì)３7０3HYＰERLINK\l＿Toc282６93.1Ｓ08AW特性結(jié)構(gòu)及原理圖PAGＥREF_Ｔoｃ282693HYＰＥRLINK\l_Tｏc8４653。2最小系統(tǒng)電路圖6HＹPERLINK\l_Tｏｃ2４7953。3電壓顯示電路PAGERＥF_Tｏc247９563。4時(shí)鐘電路PAGEＲEF＿Toc７239７ＨYＰEＲLIＮK\l＿Toｃ132733.5復(fù)位電路PAＧEＲEF_Tｏｃ13273８HYPERＬINK\l_Ｔoc84664程序設(shè)計(jì)PAGEＲEF_Ｔoc846６9HＹPERLINK\l＿Toc1８76１4。1程序流程圖PAGERＥF＿Tｏc187６1９５總結(jié)PＡGＥＲEF＿Toｃ７6611０參考文獻(xiàn)PAGＥREＦ_Ｔoｃ85３５１1附錄A源程序PAGＥＲEＦ＿Toc602312HＹPERLIＮK\l_Toc26２0７附錄B系統(tǒng)原理圖PAGEREF_Ｔoｃ２620714１引言數(shù)字電壓表(ＤiｇiｔaｌVoltmｅtｅr）簡(jiǎn)稱DVM，它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量(直流輸入電壓)轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。與此同時(shí)，由DVM擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。微控制器誕生于20世紀(jì)70年代中期，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,其成本越來(lái)越低，而性能越來(lái)越強(qiáng)大，這使其應(yīng)用已經(jīng)無(wú)處不在,遍及各個(gè)領(lǐng)域。例如電機(jī)控制、條碼閱讀器/掃描器、消費(fèi)類電子、游戲設(shè)備、電話、樓宇安全與門禁控制、工業(yè)控制與自動(dòng)化和白色家電（洗衣機(jī)、微波爐）等。微程序控制的基本思想,就是仿照通常的解題程序的方法，把所有的控制命令信號(hào)匯集在一起編碼成所謂的微指令,再由微指令組成微程序，存放在一個(gè)ＥPＲＯＭ里。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，一條又一條地讀出這些微指令，產(chǎn)生執(zhí)行部件所需要的各種控制信號(hào),從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件進(jìn)行所規(guī)定的操作。微控制器可從不同方面進(jìn)行分類:根據(jù)數(shù)據(jù)總線寬度可分為８位、１6位和３2位機(jī)。Intel公司作為最早推出微處理器的公司，同樣也是最早推出微控制器的公司.MCU主要用于輸入輸出控制,通常嵌入某一具體的產(chǎn)品或裝置之中,所以又稱為嵌入式控制器，一般由MCＵ構(gòu)成的嵌入式控制系統(tǒng)應(yīng)具有實(shí)時(shí)、快速的外部響應(yīng),能迅速采集到所需的數(shù)據(jù)，并在確定的時(shí)間內(nèi)作出邏輯判斷與推理后實(shí)現(xiàn)對(duì)被控制對(duì)象的參數(shù)調(diào)整與控制。MCU以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、面向控制及價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn),已滲入到人們工作和生活的各個(gè)角落，幾乎是無(wú)所不在,無(wú)所不為，牢固樹立了其在生產(chǎn)和生活中的霸主地位。MCU的應(yīng)用已從面向工業(yè)控制、通信、交通及智能儀表等迅速發(fā)展到面向家用消費(fèi)產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化、汽車電子、PC外設(shè)以及網(wǎng)絡(luò)通信等廣大領(lǐng)域。本次設(shè)計(jì)采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的8位高級(jí)ＭＣＵＳ08AＷ６０設(shè)計(jì)一個(gè)微控制器實(shí)驗(yàn)裝置，以S08AW/AC6０為核心，建立最小化系統(tǒng)的中心系統(tǒng)，該實(shí)驗(yàn)裝置能夠有效地投入實(shí)驗(yàn)室使用，可以完成顯示、輸入、輸出、ＰＷＭ、電子鬧鐘等基本功能。2總體設(shè)計(jì)方案２。１硬件組成按照數(shù)字電壓表控制系統(tǒng)的技術(shù)要求，控制系統(tǒng)的硬件應(yīng)包括以下幾部分:將要檢測(cè)的電壓模擬量經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的到一個(gè)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制的值經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理得到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換精度內(nèi)的近似電壓值經(jīng)過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)硬件方框圖如圖2.１圖2。１硬件方框圖2.２總體方案按照上述方案論證的結(jié)果，數(shù)字電壓表系統(tǒng)的總體方案框圖如圖２．2所示.S08ＡW系列是Frｅｅsｃale公司推出的新一代S0８系列為控制器中的一款增強(qiáng)型8位微控制器,它不僅集成度高、片內(nèi)資源豐富，還有很寬的工作溫度范圍（-4０～+１２５℃),S0８AW微控制器采用8位S08CPU,片內(nèi)總線時(shí)鐘頻率可高達(dá)20ＭHｚ，片內(nèi)資源包括2ＫＢRAM，約62KBFlａｓｈ、串行通信模塊、定時(shí)器模塊、并可選擇寬范圍時(shí)鐘頻率，還提供一個(gè)8位/１0位精度的模/數(shù)轉(zhuǎn)換，并支持后臺(tái)調(diào)試模式BＤＭ。在汽車電子、工業(yè)控制和中高檔機(jī)電產(chǎn)品等領(lǐng)域具有廣泛的用途。時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)控制S08AW內(nèi)各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，通常有兩種形式得到，即內(nèi)部震蕩方式和外部震蕩方式。內(nèi)部震蕩方式所得的信號(hào)比較穩(wěn)定，故設(shè)計(jì)數(shù)字溫度計(jì)的時(shí)鐘信號(hào)選用內(nèi)部震蕩方式,晶振選用12MHＺ。用ADC0８04轉(zhuǎn)化模擬電壓信號(hào)，通過(guò)微控制器控制數(shù)碼管顯示出來(lái)當(dāng)前的電壓。３硬件電路設(shè)計(jì)3.1S08AW特性結(jié)構(gòu)及原理圖S08ＡW系列有4種芯片：S０8AW60/48/32/16，他們之間的區(qū)別主要是片上程序存儲(chǔ)器的容量不同而且具有各種引腳封裝形式，S08ＡW特性如下：★中央處理器位S０8CＰU。★最高可達(dá)40MzCＰU時(shí)鐘頻率和20ＭＨz內(nèi)部總線頻率.★約６2ＫＢ片上在線可編程Ｆlash存儲(chǔ)器，具有模塊保護(hù)與安全選項(xiàng)功能?！铮玻薆片上RAM?！飼r(shí)鐘源選項(xiàng)為晶體振動(dòng)器、陶瓷諧振器、外部時(shí)鐘和內(nèi)部時(shí)鐘.★可選的看門狗（ＣＯP)復(fù)位?！锞哂袕?fù)位和中斷的功能的低壓檢測(cè)?！?個(gè)定時(shí)器TＰＭ模塊為共有(2+6)通道的16位定時(shí)器/脈寬調(diào)制器,每個(gè)通道都有可選的輸入捕捉、輸出比較及ＰWM功能.★多達(dá)54個(gè)通用輸入／輸出（I／O）引腳?！锞哂兄鲝?fù)位和引腳和上電復(fù)位(ＰOＲ）功能.★單線后臺(tái)調(diào)試模塊BＤＭ?！锟芍С侄噙_(dá)32個(gè)中斷／復(fù)位源。S０8AＷ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3.1所示,大致可分為MCU核心和MCU外設(shè)兩部分.S08AW核心部分包括:具有運(yùn)行監(jiān)視功能的增強(qiáng)型中央處理器S0８CPU、后臺(tái)調(diào)試控制、系統(tǒng)控制等。S０8MCU有兩種存儲(chǔ)器Flash和RAM；電壓調(diào)整器可對(duì)數(shù)字電路和模擬電路供電;程序存儲(chǔ)器具有頁(yè)面控制模式；具有內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器和低能耗晶體振蕩器.外設(shè)部分可分為6種外設(shè)：數(shù)字輸入;數(shù)字輸出；１0位／8位二進(jìn)制精度的模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換器ADC；定時(shí)器/PWM；串行接口;許多微控制器中所沒有的鍵盤中斷輸入。圖３。1Ｓ０8AW系統(tǒng)結(jié)構(gòu)S０8AW60基本系統(tǒng)的連接電路如圖3.２．1所示.大多數(shù)S０8基本應(yīng)用系統(tǒng)電路與此電路圖相近,因此它在Ｓ０８系列中具有代表性.該系統(tǒng)電路由電源電路、振蕩器、復(fù)位電路、后臺(tái)調(diào)試/模式選擇電路、通用I／O和外圍設(shè)備接口電路。主電源供電VDD和VＳS，VDD和ＶＳS是Ｓ０8ＭCU主要的電源引腳,工作電壓范圍是2．7～5。5V,該電源為所有的I／O緩沖器電路和內(nèi)部穩(wěn)壓器供電，電源電路通常在電源引腳上加兩個(gè)獨(dú)立的電容器，其中一個(gè)為大容量的電解電容，另外一個(gè)為靠近ＭＣU電源引腳的地方安裝一個(gè)0。1μF的陶瓷路旁電容來(lái)抑制高頻噪音，ＶＤDＡＤ和VSSＡD是ＭＣU的模擬電源引腳，該引腳為片內(nèi)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路一共電源；S08AW60中的振蕩器為傳統(tǒng)的皮爾斯振蕩器，它支持晶體和陶瓷諧振器,并可通過(guò)寄存器選擇兩種頻率范圍，低頻范圍為32～１00KHz，高頻范圍為１～１6ＭHz；在S0８AW系列MCU中，復(fù)位引腳是一個(gè)專用的引腳,帶有內(nèi)置的上拉器件，它具有輸入電壓遲滯和10mA電流輸出驅(qū)動(dòng);后臺(tái)調(diào)試模式/模式選擇引腳包含一個(gè)內(nèi)部上拉器件，輸入滯后且具有２ｍＡ的輸出驅(qū)動(dòng)能力；Ｓ0８AW６０最多可提供56個(gè)引腳，這些引腳是通用I/O和片上外圍設(shè)備共享的，在復(fù)位的瞬間，所有這些引腳立即配置為高阻抗通用輸入。圖3.2.1S08ＡW60系統(tǒng)原理圖3。2最小系統(tǒng)電路圖該系統(tǒng)最小系統(tǒng)電路圖如下所示圖3。2最小系統(tǒng)電路圖3。3電壓顯示電路八位共陰極數(shù)碼管,能夠顯示帶一位小數(shù)的正負(fù)電壓。零下時(shí)：3顯示負(fù)號(hào)，４顯示十位,５顯示十位和小數(shù)位。6、7顯示°C。零上時(shí)：３顯示百位，4顯示十位，5顯示個(gè)位和小數(shù)位，６、７顯示°C電路上，數(shù)碼管又可以分為共陰和共陽(yáng)兩種。數(shù)碼管的公共端就是位選段.共陰極的數(shù)碼管公共端接地,段選高電平有效。共陰極公共端接+5伏電源，段選端低電平有效。位選端地意思就是只有這一端選通的時(shí)候才能給段選端賦不同的值。比如說(shuō)對(duì)共陰極的數(shù)碼管，只有先給位選一個(gè)低電平時(shí),才能給段選端賦不同的碼,才能在數(shù)碼管上顯示不同的數(shù)字。用途：用于各類儀表、儀器、家用電器等的數(shù)字顯示.特點(diǎn)：顏色豐富、亮度高、功耗低、響應(yīng)速度快、易于集成電路譯碼器,驅(qū)動(dòng)器直接配合使用。8段數(shù)碼管屬于LED發(fā)光器件的一種.ＬED發(fā)光器件一般常用的有兩類:數(shù)碼管和點(diǎn)陣.8段數(shù)碼管又稱為8字?jǐn)?shù)碼管，分為８段：A、B、C、Ｄ、Ｅ、F、G、P。其中Ｐ位小數(shù)點(diǎn)。數(shù)碼管常用的有１0根管腳,每一段有一根管腳,另外兩根管腳位一個(gè)數(shù)碼管的公共端COM，兩根之間互相連通圖3。３ＬED的管腳和電路原理八段數(shù)碼管也分為共陰型和共陽(yáng)型，共陽(yáng)型就是發(fā)光管的正極都連在一起,作為一條引線，負(fù)極分開。八段數(shù)碼發(fā)光管就是8個(gè)發(fā)光管組成的，在空間排列成為8字型帶個(gè)小數(shù)點(diǎn),只要將電壓加在陽(yáng)極和陰極之間相應(yīng)的筆畫就會(huì)發(fā)光。8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極并聯(lián)在一起,８?jìng)€(gè)陰極分開，因此成為共陽(yáng)八段數(shù)碼管。3。4時(shí)鐘電路S０8ＡW的時(shí)鐘信號(hào)使用內(nèi)部震蕩方式產(chǎn)生，其電路圖如圖3.4所示。電容器C、Ｃ1起穩(wěn)定震蕩頻率、快速起振的作用,電容值一般為５—30ｐＦ，晶振通常選用６MHZ、1２MＨＺ、２4ＭHZ。內(nèi)部震蕩方式所得的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定.圖3。4內(nèi)部震蕩電路3。5復(fù)位電路復(fù)位操作是為了完成S08AW內(nèi)部電路的初始化，使S08AW從一種確定的狀態(tài)開始運(yùn)行。當(dāng)Ｓ0８AW的復(fù)位引腳RＳT出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上，S08AW就完成了復(fù)位操作。如果ＲSＴ持續(xù)為高電平，Ｓ０8AW就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài).復(fù)位通常有2種基本形式：上電復(fù)位和開關(guān)復(fù)位.上電復(fù)位要求要求接通電源后,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。開關(guān)復(fù)位要求在電源接通的條件下，在S08ＡW運(yùn)行期間,用按鈕開關(guān)操作使S08AW復(fù)位。本次采用的是常用的上電且開關(guān)復(fù)位電路,如圖3.8所示.圖3．5復(fù)位電路上電后，由于電容充電，使RST持續(xù)一段高電平時(shí)間。當(dāng)S0８AＷ已在運(yùn)行之中時(shí),按下復(fù)位鍵也能使ＲＳT持續(xù)一段時(shí)間的高電平,從而實(shí)現(xiàn)上電且開關(guān)復(fù)位的操作。通常選擇C=10~３0μＦ,R=１０~１0０0Ω。復(fù)位操作使Ｓ08AW進(jìn)入初始化過(guò)程，其中包括使程序計(jì)數(shù)器PC＝００00H，其它寄存器處于零.4程序設(shè)計(jì)4．1程序流程圖本程序主要環(huán)節(jié)是通過(guò)AD芯片采樣外界輸入電壓，然后程序處理這個(gè)電壓信號(hào)，最終顯示在數(shù)碼管上。主程序流程圖如圖４.１所示圖4．1主程序流程圖5總結(jié)本次設(shè)計(jì)是基于S0８AW６０微控制器的學(xué)習(xí)裝置的設(shè)計(jì)，以S0８AW６0CPU為核心，設(shè)計(jì)一塊實(shí)驗(yàn)板，并能夠投入實(shí)驗(yàn)室使用,可以完成顯示、輸入、輸出、PWM、電子鬧鐘等基本功能，通過(guò)幾天的努力奮戰(zhàn)以及老師和同學(xué)的幫助下，終于完成了任務(wù),達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo).微控制器在市場(chǎng)上占有率也越來(lái)越大，如今在各個(gè)行業(yè)里面都少不了微控制器，特別是在汽車消費(fèi)電子領(lǐng)域有著廣泛的用途以及很好的發(fā)展前景.在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中使我們更深刻地了解了S08ＡＷ60微控制器的優(yōu)越性，由于S08系列為控制器的廣泛使用，在各大教育機(jī)構(gòu)以及汽車消費(fèi)電子都有很大的份額.所以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)板有著很好的用途。在這個(gè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們更深入的了解和學(xué)習(xí)了對(duì)S08AＷ60輸入、輸出、顯示等電路的研究和制作，這是我設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)板在實(shí)驗(yàn)室最基本的實(shí)驗(yàn)，使使用者能夠很好地學(xué)會(huì)微控制器的輸入輸出以及顯示等基本原理。本次設(shè)計(jì)使我們進(jìn)一步掌握和學(xué)習(xí)自動(dòng)化本科4年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，比如在本設(shè)計(jì)當(dāng)中用處比較多的電子技術(shù)，微控制器原理即應(yīng)用等只是，另外對(duì)鍵盤和顯示接口也有了深入的分析和了解,在、許多軟件也有了很好的鞏固,這個(gè)小型的自動(dòng)化項(xiàng)目給予了我們很多的訓(xùn)練，很希望以后還有這種類似的項(xiàng)目來(lái)發(fā)揮我們的才能,使我們的綜合知識(shí)水平得到更進(jìn)一步的提高，讓我們得到很好的鍛煉，這為我們以后的工作有著重要的意義,對(duì)我們的學(xué)習(xí)和生活有著很好的幫助。參考文獻(xiàn)［1］王威。嵌入式微控制器S08AW原理與實(shí)踐［M］.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，２009[2]嚴(yán)雋永.嵌入式控制器[Ｍ]。北京:機(jī)械工業(yè)出版社，２0０５[３]謝瑞和。楊明.Motｏrola68HC0８原理及嵌入式應(yīng)用［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2002［4]邵貝貝.單片機(jī)認(rèn)識(shí)與實(shí)踐[Ｍ］．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006附錄Ａ源程序＃includｅ〈hｉｄef.ｈ〉#nclude"derivatｉve"＃dｅfineuintuｎsiｇｎedint#ｄefineucharｕnsignｅdcharuiｎtｃodeｔablｅ［］=｛0ｘa0，0xf5,0ｘ６2,0x2ａ,0ｘ39,0x2c，0ｘ24,0xba,0x2０，0x2８｝;＃deｆiｎecｓＰTBＤ_PTＢD0＃defiｎerdPTＢD＿PTBＤ1＃dｅfiｎｅｗrＰTBD_PTBD2#dｅfineP3PTＡD#deｆineP０PＴBD＃defineduａnPTEDfloatｖal;ｖoiddeｌaｙ（uｉｎtq)｛ｕｉnta,b；ｆor（a=q；a＞0；a—－)foｒ（b=１１０；b>０；b—-）；｝uｃｈarAD(）｛uchara；cs=0；wｒ=1；＿ｎｏp_()；wr=0;_ｎoｐ＿(）;wr=１；delay(１）；P０=0ｘff；rｄ=１；＿ｎop_();rd=０；＿nｏp＿()；_ｎｏp_(）；＿nｏp_（）；ａ=P3；rｅｔurｎa；}vｏidxian(uintc1）｛uｃharshｉ,ge，bai;ge＝c1%10；shi=c1／１0％10;;baｉ=ｃ1/100％１0;duａn1＝０xfe;P0=table［ｇe］;delay（5);ｄuａn=0xｆd;P0＝tａｂle［ｓｈｉ］|0ｘ8０；dｅlay（5）;duａn＝0xfb;P0=ｔabｌe[ｂai]；delaｙ(5）；}voidmaiｎ（）｛ucharbb；PＴＤＤＤ=0ＸFＦ;PTＢDD=0XＦF；PTＡDＤ＝０X00;ＰTEＤＤ=0XFＦ；whilｅ（1){bｂ=ＡD();ff=（bb*5）/2５6。0;ｆf=（ｕint）ff*１00；xｉａn(ｆf）;｝}附錄B系統(tǒng)原理圖摘要：當(dāng)今社會(huì)是信息科技的時(shí)代，科技技術(shù)發(fā)展日新月異，科學(xué)發(fā)展的程度是各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的核心力量，尤其是電子信息技術(shù)顯得更加重要。在信息處理技術(shù)，模數(shù)混合系統(tǒng)中，對(duì)模擬信號(hào)的采樣一般是使用專計(jì)電路比較復(fù)雜，用到集成芯片比較多，給設(shè)計(jì)帶來(lái)不便。為克服這些缺點(diǎn)，這次設(shè)計(jì)中采用了高級(jí)集成芯片ICL7107作為對(duì)模擬信號(hào)的采樣，使設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，可靠性得到提高。本題目介紹的是三位半數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)主要包括了對(duì)電壓表的基本構(gòu)成，雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理以及通用數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方法與調(diào)試技術(shù)的學(xué)習(xí)研究，采用集成芯片TL7107作為數(shù)字電壓表的A/D轉(zhuǎn)化及鎖存和譯碼模塊，使得電路具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、集成度及可靠性高的特點(diǎn)。TL7107采用大LED5V耗電較大，適合制作小型的三位半數(shù)字電壓表。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)0～199mV

、0～1.99V、

0～19.99V、

0～199.9V、

0～1999.9V，共五個(gè)量程電壓值的測(cè)量。做成電路板，進(jìn)行測(cè)試，可得到測(cè)試結(jié)果.

一、緒論

在數(shù)字和顯示技術(shù)中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示，需要把連續(xù)變化的模擬量變化成數(shù)字量，這宗變化就是A/D轉(zhuǎn)化。為了使模擬量變化成數(shù)字量，必須經(jīng)過(guò)取樣、量化過(guò)程。量化單位越小，整量化的誤差就越小，數(shù)字量就越接近連續(xù)量本真的值。數(shù)字式儀表是能把連續(xù)的被測(cè)量自動(dòng)地變成斷續(xù)的、用數(shù)字編碼方式的、并以十進(jìn)制數(shù)字自動(dòng)顯示測(cè)量結(jié)果的一種測(cè)量?jī)x表。它把電子技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的成果與精密電測(cè)量技術(shù)密切的結(jié)合在一起。成為儀器、儀表領(lǐng)域中獨(dú)立而完整的一個(gè)分支。數(shù)字電壓表簡(jiǎn)稱DVM，它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。數(shù)字電壓表則采用先進(jìn)的數(shù)顯技術(shù)，使測(cè)量結(jié)果一目了然，只要儀表不發(fā)生跳讀現(xiàn)象，測(cè)量結(jié)果就是唯一的。數(shù)字電壓表具備了很多傳統(tǒng)模擬儀表所不能相比擬的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。二、三位半數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方案

2.1題目及設(shè)計(jì)目的1、題目：3

1/2位數(shù)字電壓表

2、設(shè)計(jì)目的：通過(guò)電子技術(shù)的綜合設(shè)計(jì)，熟悉一般電子電路綜合設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)復(fù)習(xí)、鞏固以往的模電、數(shù)電內(nèi)容。

2.2

設(shè)計(jì)要求

(1)

測(cè)量范圍：直流電壓

0V

一

1.999V，0V

一

199.9mV。

(2)

組裝調(diào)試

3位半數(shù)字電壓表。

(3)

畫出數(shù)字電壓表結(jié)構(gòu)圖，寫出心得體會(huì)。2.3

方案設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)：主要器件由芯片MC14433和共陰極半導(dǎo)體組成。MC1443是美國(guó)摩托羅拉公司生產(chǎn)的單片3位半A/D轉(zhuǎn)換器，它適合構(gòu)成帶B碼輸出的3位半LED顯示數(shù)字電壓表，是目前應(yīng)用較為普遍的一種低速A/D轉(zhuǎn)換器。MC14433的性能特點(diǎn)：

（1）MC14433屬于CMOS大規(guī)模集成電路，其轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度為±0.05%。內(nèi)含時(shí)鐘振蕩器，僅需外接一只振蕩電阻。能獲得超量程（OR）、欠量程（UR）信號(hào)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程能增加讀數(shù)保持（HOLD）功能。電壓量程分兩擋：200mV、2V，最大顯示值分別為199.9mV、1.999V。量程與基準(zhǔn)電壓呈1∶1的關(guān)系，即UM＝UREF。（2LED數(shù)管。

（3）有多路調(diào)制的BCD碼輸出，可直接配μP構(gòu)成智能儀表。

（4）工作電壓范圍是±4.5

V～±8V，典型值為±5V，功耗約8mW。

仿真：主要器件由芯片TC7102共陰LED組成。

由于TC7102是把模擬電路與邏輯電路集成在一塊芯片上，屬于大規(guī)模CMOS集成電路，因此本方案主要有以下特點(diǎn)：

（1）采用單電源供電，可使用9V迭層電池，有助于實(shí)現(xiàn)儀表的小型化。

（2）芯片內(nèi)部有異或門輸出電路，能直接驅(qū)動(dòng)LED。

（3）功耗低。芯片本身消耗電流僅1.8mA，功耗約16mV。

（4）輸入阻抗極高，對(duì)輸入信號(hào)無(wú)衰減作用。

（5）能通過(guò)內(nèi)部的模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)零和自動(dòng)顯示極性的功能。

（6）噪聲低，失調(diào)溫標(biāo)和增益溫標(biāo)均很小。具有良好的可靠性，使用壽命長(zhǎng)。

（7）整機(jī)組裝方便，無(wú)須外加有源器件，可以很方便地進(jìn)行功能檢查。

2.4方案選擇

在設(shè)計(jì)思路上我們選擇了MC14433到MC14433元器件，故我們采用在思路上選擇MC14433設(shè)計(jì)，仿真環(huán)節(jié)采用TC7102，這樣既能有效地了解實(shí)驗(yàn)原理，更能仿真出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。三、三位半數(shù)字電壓表的硬件電路設(shè)計(jì)3.1MC14433引腳功能說(shuō)明

MC14433

采用24引線雙列直插式封裝，外引線排列，參考圖所示的引腳標(biāo)注.各主要引腳功能說(shuō)明如下：(1)

端：VAGUX和基準(zhǔn)電壓VREF的參考點(diǎn)地。

(2)

端：RREF，外接基準(zhǔn)電壓輸入端。

(3)

端：UX，是被測(cè)電壓輸入端。

(4)

端：RI，外接積分電阻端。

(5)

端：RI／CI，外接積分元件電阻和電容的公共接點(diǎn)。

(6)

端，C1，外接積分電容端，積分波形由該端輸出。

(7)

和

(8)

端：C01和C02，外接失調(diào)補(bǔ)償電容端。推薦外接失調(diào)補(bǔ)償電容C0取0.1μF

(9)

端：DU即階段5開始前，在DU端輸入一正脈沖，則該周期轉(zhuǎn)換結(jié)果將被送入輸出鎖存器并經(jīng)多路開關(guān)輸出，否則輸出端繼續(xù)輸出鎖存器中原來(lái)的轉(zhuǎn)換結(jié)果。若該端通過(guò)一電阻和EOC

短接，則每次轉(zhuǎn)換的結(jié)果都將被輸出。

(10)

端：CPI

(CLKI)，時(shí)鐘信號(hào)輸入端。

(11)

端：CPO

(CLKO)，時(shí)鐘信號(hào)輸出端。

(12)

端：VEE，負(fù)電源端，是整個(gè)電路的電源最負(fù)端，主要作為模擬電路部分的負(fù)電源，該端典型電流約為0.8mA流向VSS端。

(13)

端：VSS

負(fù)電源端．

(14)

端：EOC，轉(zhuǎn)換周期結(jié)束標(biāo)志輸出端，每一A／D轉(zhuǎn)換周期結(jié)束，EOC端輸出一正脈沖，其脈沖寬度為時(shí)鐘信號(hào)周期的1/2。

(15)

端：OR

，過(guò)量程標(biāo)志輸出端，當(dāng)|UX|>VREF

時(shí)，OR輸出低電平，正常量程OR為高電平。(16)～(19)

端：對(duì)應(yīng)為DS4～DS1，分別是多路調(diào)制選通脈沖信號(hào)個(gè)位、十位、DS端輸出高電平時(shí)，表示此刻QQ3

的BCD

代碼是該對(duì)應(yīng)位上的數(shù)據(jù)。

(20)23Q0-Q3A／D

轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)輸出BCD代碼的最低位(LSB)、次低位、次高位和最高位輸出端。

(24)

端：VDD，整個(gè)電路的正電源端。

IMC14433管腳圖3.2工作過(guò)程分析

三位半數(shù)字電壓表通過(guò)位選信號(hào)DS1～DS4MC14433電路的A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果是采用BCD碼多路調(diào)制方法輸出，只要配上一塊譯碼器，就可以將轉(zhuǎn)換結(jié)果以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)四位數(shù)字的LED發(fā)光數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示。DS1～DS4輸出多路調(diào)制選通脈沖信號(hào)。DS選通脈沖為高電平時(shí)表示對(duì)應(yīng)的數(shù)位被選通，此時(shí)該位數(shù)據(jù)在Q0～Q3端輸出。每個(gè)DS選通脈沖高電平寬度為18個(gè)時(shí)鐘脈沖周期，兩個(gè)相鄰選通脈沖之間間隔2個(gè)時(shí)鐘脈沖周期。DS和EOC的時(shí)序關(guān)系是在EOC

脈沖結(jié)束后，緊接著是DS1輸出正脈沖。以下依次為DS3和DS1對(duì)應(yīng)最高位(MSD)，DS4則對(duì)應(yīng)最低位(LSD)。在對(duì)應(yīng)DS2，DS3和DS4選通期間，Q0～Q3輸出BCD全位數(shù)據(jù)，即以8421碼方式輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)字09．在DS1選通期間，Q0～Q3輸出千位的半位數(shù)0或l及過(guò)量程、欠量程和極性標(biāo)志信號(hào)。

在位選信號(hào)DS1選通期間Q0～Q3的輸出內(nèi)容如下：

Q3表示千位數(shù)，Q3=0代表千位數(shù)的數(shù)宇顯示為1，Q3=1代表千位數(shù)的數(shù)字顯示為0。Q2表示被測(cè)電壓的極性，Q的電平為1，表示極性為正，即UX>0，Q2的電平為0，表示極性為負(fù)，即UX<0。顯示數(shù)的負(fù)號(hào)負(fù)電壓)由MC1413中的一只晶體管控制，符號(hào)位的“-’陰極與千位數(shù)陰極接在一起，當(dāng)輸入信號(hào)UX為負(fù)電壓時(shí)，Q2端輸出置“0

Q2

負(fù)號(hào)控制位使得驅(qū)動(dòng)器不工作，通過(guò)限流電阻RM

使顯示器的“-”(即g

段)點(diǎn)亮；當(dāng)輸入信號(hào)UX為正電壓時(shí)，Q21”，負(fù)號(hào)控制位使達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通，電阻RM接地，使“-示是由正電源通過(guò)限流電阻RDP供電燃亮小數(shù)點(diǎn)。若量程不同則選通對(duì)應(yīng)的小數(shù)點(diǎn)。過(guò)量程是當(dāng)輸入電壓UX超過(guò)量程范圍時(shí)，輸出過(guò)量程標(biāo)志信號(hào)OR。

當(dāng)OR

=

0

時(shí)，|UX|>1999，則溢出。|UX|>UR則OR輸出低電平。當(dāng)OR

=

1時(shí)，表示|UX|<UR

。平時(shí)OR輸出為高電平，表示被測(cè)量在量程內(nèi)。MC14433的OR端與MC4511的消隱端BI

UX超出量程范圍時(shí)，OROR

=

0

→BI

=

0

，MC4511譯碼器輸出全0，使發(fā)光數(shù)碼管顯示數(shù)字熄滅，而負(fù)號(hào)和小數(shù)點(diǎn)依然發(fā)亮。

三位半A/D轉(zhuǎn)換器MC14433

在數(shù)字儀表中，MC14433電路是一個(gè)低功耗三位半雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器其它典型的雙積分A/D轉(zhuǎn)換器類似，MC14433A/D轉(zhuǎn)換器由積分器、比較器、計(jì)數(shù)器和控制電路組成。如果必要設(shè)計(jì)應(yīng)用者可參考相關(guān)參考書。使用MC14433時(shí)只要外接兩個(gè)電阻(分別是片內(nèi)RC

振蕩器外接電阻和積分電阻RI)和兩個(gè)電容(分別是積分電容CI和自動(dòng)調(diào)零補(bǔ)償電容C0)就能執(zhí)行三位半的A/D轉(zhuǎn)換。

MC14433內(nèi)部模擬電路實(shí)現(xiàn)了如下功能：（1）提高A/D

轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗，使輸入阻抗可達(dá)l00MΩ以上；（2）和外接的RI、CIV/T

轉(zhuǎn)換即電壓—時(shí)間的轉(zhuǎn)換；（3）構(gòu)造了電壓比較器，完成“0”電平檢出，將輸入電壓與零電壓進(jìn)行比較，根據(jù)兩者的差值決定極性輸出是“1”還是“0”。4）與外接電容器C0構(gòu)成自動(dòng)調(diào)零電路。MC14433

進(jìn)行3位半BCD碼計(jì)數(shù)(0～1999)，并鎖存于三位半十進(jìn)制代碼數(shù)據(jù)寄存器，在控制邏輯和實(shí)時(shí)取數(shù)信號(hào)(DU)作用下，實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的鎖定和存儲(chǔ)。借助于BCD碼Q0～Q3脈沖標(biāo)志信號(hào)DS1～DS4實(shí)現(xiàn)三位半數(shù)碼的掃描方式（多路調(diào)制方式）輸出。

MC14433內(nèi)部的控制邏輯是A/D

轉(zhuǎn)換的指揮中心，它統(tǒng)一控制各部分電路的工作。根據(jù)比較器的輸出極性接通電子模擬開關(guān)，完成A/D轉(zhuǎn)換各個(gè)階段的開關(guān)VREF

進(jìn)行積分時(shí)，控制邏輯令4位計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，完成A/D

轉(zhuǎn)換。MC14433容形成振蕩，產(chǎn)生節(jié)拍時(shí)鐘脈沖，使電路統(tǒng)一動(dòng)作，這是一種施密特觸發(fā)式正反饋RC

多諧振蕩器，一般外接電阻為360kΩ時(shí)，振蕩頻率為100kHz；當(dāng)外接電阻為470kΩ時(shí)，振蕩頻率則為66kHz，當(dāng)外接電阻為750kΩ時(shí)，振蕩頻率為50kHz。若采用外時(shí)鐘頻率。則不要外接電阻，時(shí)鐘頻率信號(hào)從CPI(10腳)端輸入，時(shí)鐘脈沖CP

信號(hào)可從CPO(原文資料為CLKO)(11腳)處獲得。MC14433內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)極性檢測(cè)，用于顯示輸入電壓UX

的正負(fù)極性；而它的過(guò)載指示(溢出)輸入電壓Vx

超出量程范圍時(shí)，輸出過(guò)量程標(biāo)志OR（低有效）。

MC14433是雙斜率雙積分A／D

轉(zhuǎn)換器，采用電壓—時(shí)間間隔(V／T)方式，通過(guò)先后對(duì)被測(cè)模擬量電壓UX和基準(zhǔn)電壓VREF

的兩次積分，將輸入的被測(cè)電壓轉(zhuǎn)成與其平均值成正比的時(shí)間間隔，用計(jì)數(shù)器測(cè)出這個(gè)時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)目，即可得到被測(cè)電壓的數(shù)字值。雙積分過(guò)程可以做如下概要理解：首先對(duì)被測(cè)電壓UX進(jìn)行固定時(shí)間斜率的積分，其中T1=4000Tcp。后再以固定電壓VREF

以及由RI,CI所定的積分常數(shù)按照固定斜率反向積分直至積分器輸出歸零，顯然對(duì)于上述一次積分過(guò)程形成的不同電壓而言，這一次的積N就是被測(cè)電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。由此實(shí)現(xiàn)了A／D轉(zhuǎn)換。七段鎖存-譯碼-驅(qū)動(dòng)器CD4511CD4511

是專用于將二-十進(jìn)制代碼(BCD