长春大学四位半数字电压表课程设计内页(长大版含摘要).doc
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1、位数字电压表摘要大约150字,讲述设计的主要内容(宋体小四,行距20磅) 随着电子科学技术、传感技术、自动控制技术和计算机技术的发展,电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段,对测量的精度和功能的要求也越来越高,单片机技术作为计算机技术的一个分支广泛应用于工业控制、智能化仪器仪表、家用电器,甚至电子玩具等各个领域。本文介绍一种以89S52单片机为核心的数字电压测量电路,该电路采用ICL7135高精度、双积分A/D转换电路,测量范围直流0-2000伏,使用LCD1601液晶模块显示,并可以与PC机进行串行通信。该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。关键词:电压测量 数字电压 数码管关键字大约5个
2、左右,每个关键字之间空2个格,例如:译码器 ICL7135位数字电压表的英文Abstract Four in digital design a formSummary As the voltage the table design the electronic science and technology, and sensing technology, automatic control technology and computer technology development, an electronic survey become the workers must acquire th
3、e means of electronics, precision measurement and functional requirements are higher and higher monolithic integrated circuits as computer technology have a wide application in industry, intellectualized instruments, household appliances and electronic toys and other areas. this article introduced a
4、 monolithic integrated circuits 89s52 the numbers measure the voltage electrical circuit used icl7135 high precision, two points a d transforming circuit, a direct measurement range of 0 - 2000 and lcd1601 use lcd modules, and in the pc to the serial communication.Keywords voltage measurement displa
5、yed目 录第1章 前言11.1 数字电压表的特点及发展趋势11.1.1数字电压表的特点11.1.2数字电压表的发展趋势11.2 设计要求及方案选择11.2.1设计要求11.2.2设计目的2第2章 数字电压表单元电路设计32.1 A/D转换单元电路设计32.1.1A/D转换器ICL7135的功能介绍32.2 时钟产生单元电路设计62.2.1ICM7556功能介绍62.2.2ICM7556组成的多谐振荡器62.3 驱动及译码显示器62.3.1驱动器、译码器、数字显示器6第3章 调试要点及测试方法83.1 调试要点及测试方法83.2 故障及排除8第4章 设计心得与体会94.1 设计心得与体会9参考
6、文献10第1章 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
7、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。1.1 数字电压表的特点及发展趋势1.1.1数字电压表的特点1显示清晰直观,读数准确传统的模拟式仪表必须借助于指针和刻度盘进行读数,在读数过程中不可避免的会引入人为的测量误差。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。新型数字电压表还增加了标志符显示功能,包括测量项目、符号单位和特殊符号、为解决DVM不能反映被测电压的连续变化过程以及变化趋势这一难题,一种数字/模拟条图仪表业已问世。模拟图条(Anal
8、 of Bargraph)有双重含义:第一,被测量为模拟量;第二,利用条状图形来模拟被测量的大小及变化趋势。这类仪表将数字显示与高分辨率模拟条图显示集于一身,兼有DVM与模拟电压表之优点。智能数字电压表均带微处理器和标准接口,可配合计算机和打印机进行数据处理或自动打印,构成完整的测试系统。2显示位数显示位数通常为31/2位、32/3位、33/4/位、41/2位、43/4位、51/2位、61/2位、71/2位、81/2位共9种。判定数字仪表的位数有两条原则:能显示09所有数字的位是整数位;分数位的数值是以最大显示值中最高位数字为分子,用满量程时最高数字作分母。例如,某数字仪表的最大显示值为199
9、9,满量程计数值为2000,这表明该仪表有3个整数位,而分数位的分子为1,分母是2,故称之为31/2位,读作三位半。 3准确度高准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。 4分辨率高数字电压表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值,称为仪表的分辨力,它反映仪表灵敏度的高低。分辨力随显示位数的增加而提高。分辨率是指所能显示的最小数字(零除外)与最大数字的百分比。例如31/2位DVM的分辨率为1/19990.05。需要指出,分辨力与准确度属于两个不同的观念。从测量角度看,分辨力是虚指标(与测量误差无关),准确度才是实指标(代表测量误差的大小)。 5测量范围宽多量程DVM一般可测量01000V直
10、流电压,配上高压探头还可测上万伏的高压。 6扩展能力强在数字电压表的基础上,还可扩展成各种通用及专用数字仪表、数字多用表(DMM)和智能仪表,以满足不同的需要。1.1.2数字电压表的发展趋势采用新技术、新工艺,由LSI和VLSI构成的新型数字仪表及高档智能仪器的大量问世,标志着电子仪器领域的一场革命,也开创了现代电子测量技术的先河。1广泛采用新技术,不断开发新产品2模块化的发展方向新一代数字仪表正朝着标准模块化的方向发展。预计在不久的将来,许多数字仪表将由标准化、通用化、系列化的模块所构成,给电路设计和安装调试、维修带来极大方便。表面安装技术(SMT)和表面安装元器件(SMD)将获得普遍应用。
11、这项技术被誉为世界电子工艺技术的一项重要突破。所谓表面安装是将微型化的表面安装集成电路(SMIC)和表面安装元件,用粘贴工艺直接安装在印刷板上,再用波峰焊接机焊接,由此取代传统的打孔焊接工艺,使印刷板安装密度大为增加,可靠性得到明显提高。 3多重显示仪表为彻底解决数字仪表不便于观察连续变化量的技术难题,数字/模拟条图双显示仪表已成为国际流行款式,它兼有数字仪表准确度高、模拟式仪表便于观察被测量的变化过程及变化趋势的两大优点。模拟条图大致分成三类:液晶(LCD)条图,呈断续的条状,这种显示器的分辨力高、微功耗,体积小,低压驱动,适于电池供电的小型化仪表。等离子体(PDP)光柱显示器,其优点是自身
12、发光,亮度高,显示清晰,观察距离远,分辨力较高,缺点是驱动电压高,耗电较大。LED光柱,它是由多只发光二极管排列而成。这种显示器的亮度高,成本低,但象素尺寸较大,功耗高,驱动电路复杂。4安全性仪器仪表在设计和使用中的安全性,对于生产厂家和广大用户都是至关重要的问题。一方面厂家必须为仪表设计安全保护电路,并使之符合国际标准(例如美国UL认证,欧洲GS认证,ISO9001国际标准质量认证);另一方面用户必须安全操作,时刻注意仪表上的各种安全警告指示。仪表的保护电路在于最大限度的减小或防止因误操作而造成的危害。以DMM为例,常见的误操作是用电流档或电阻档去测量电压。5操作简单化本次课程设计我们仅选数
13、字电压表中的数字电压表来进行设计。1.2 设计要求及设计目的1.2.1设计要求1. 设计数字电压表电路。2. 测量范围:直流电压0199.99mV,01.9999V,019.999V,0199.99V。3.用199.99mV或1.9999V的模拟电压作为输入,校准电压表的读数。4. 选做内容:自动量程切换1.2.2设计目的1电子技术课程设计是学习电子技术十分重要的环节之一,是对学习电子技术知识的综合性实践训练。对于巩固所学的电子技术理论知识,培养解决实际问题的能力,加强基本的技能训练具有明显的积极作用。2. 掌握数字电压表的设计原理,组装、焊接与调试方法。3. 熟悉集成电路ICL7135、IC
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