数字电压表设计。
王明镜张陈方马卫星。
一， 设计任务和要求：
1】 任务：设计一个数字电压表。
2】 要求：直流、四位显示、精确到毫伏、测量范围在200mv
二，方案的选取和论证：
：方框图：：预案：
第一部分：模拟电压转换部分：
1】 将高电压转换成低电压：由于在现实的测量中，会遇到相对较高的电压，所以必须要对输入电压作分压处理。这是当初的最初想法，当查阅一些资料后才清楚，在a/d转换芯片里就会有这一部分，故可以不去考虑这个问题。
2】 将极低的电压转换成到测量范围内：当所测电压极小时，可以进行放大，使其满足要求。
相比与大电压测量，小电压的处理更加繁琐，在测量时可根据实际需要选择合理的放大电路进行放大，再接入测试电路。
第二部分：模数（a/d）转换芯片的选择。
在本设计中，模数（a/d）转换模块是一个重要的模块，它关系到最后数电压表电压值的精确度。所以，a/d芯片的选择是设计过程中一个很重要的环节。
1．常用的a/d芯片：
常用的a/d芯片有ad0809，ad0832，tlc2543c等几种。
ad0809是8位逐次逼近型a/d转换器，它是由一个8路的模拟开关、一个地址锁存译码器、一个a/d 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用a/d 转换器进行转换。些a/d转换器是的特点是8位精度，属于并行口，如果输入的模拟量变化大快，必须在输入之前增加采样电路。
ad0832也是8位逐次逼近型a/d转换器，可支持致命伤个单端输入通道和一个差分输入通道。它易于和微处理器接口或独立使用；可满量程工作；可用地址逻辑多路器选通各输入通道。
tlc2543c是12位开关电容逐次逼近a/d转换，每个器件有三个控制输入端，片选，输入/输出时钟以及地址输入端。它可以从主机高速传输转换数据。它有高速的转换，通用的控制能力，具有简化比率转换，刻度以及模拟电路与逻辑电路和电源噪声隔离，耐高温等特点。
icl7106（7107）双积分型a/d转换器，他能将输入的被测电压转换成四位bcd码并进行七段译码后a,b,c,d,e,f,g7段码的形式输出，可直接驱动液晶显示器。当配配备少量的外围元件即可构成数字电压表。
mc14433是三位半双积分型a/d转换电路，转换精度高，自动较零。
第三部分：译码电路，这部分要根据所选的显示部分和a/d转换模块进行综合考虑。
由于我们采用的是数码管显示，译码电路将会相对简单一些。会根据实际芯片来进行选择。
第四部分：显示器。
数码管是最常用的一种显示器件，它是由几个发光二极管组成的8字段显示器件，其特点是**非常的便宜，使用也非常的方便，显示效果非常的清楚。小电流下可以驱动发光，发光响应时间极短，体积小，重量轻，抗冲击性能好，寿命长。
led点阵显示器件是由好多个发光二极管组成的。具有高亮度，功耗低，视角大，寿命长，耐湿，冷，热等特点，led点阵显示器件可以显示数字，英文字符，中文字符等。但用led点阵显示的软件程序设计比较麻烦。
1602液晶是工业字符型液晶，能够同时显示16*2即32个字符。1602液晶模块内部的字符发生存储器已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的**。
使用时直接编写软件程序按一定的时序驱动即可。它的特点是显示字迹清楚，**相对便宜。，根据以上的预案和要求得出以下几种方案。
方案一： 直接利用芯片icl7107
将它的量程进行扩展成如上。
方案二：三， ⅳ对选择的方案进行全方面的比较，选取了最佳方案总体电路原理图：
选择了方案二。
元件清单。四， 单元电路设计：
位a/d转换器，它由数字部分和模拟部分组成，外加电阻和电容就能执行位。
的a/d转换器。
1）模拟部分为电压跟随器，以提高他的输入阻抗；和外接rc构成一个积分放大器，完成电压时间的转换；接成零电压比较器。电容为自动调零失调补偿电容。
2）数字部分。其中四位十进制计数器为位bcd码计数器，对反积分时间进行计算（0~1999），并送到数据寄存器，数据寄存器为位十进制**数据寄存器，在控制逻辑和实时信号（du）作用下，锁定和存储a/d转换器结果；多路选择开关，从高位到低位逐位输出多路调制。
到低位逐位输出多路调制bcd码~ ，并输出相应位的多路选择脉冲标志信号~ 控制逻辑，这是a/d转换的指挥中心，统一控制各部分电路的工作，它是根据比较器的输出器的输出极性接通电子模拟开关，完成a/d转换6个阶段的开关转换和定时转换信号，以及过量程等功能标志信号，在对基准电压进行积分时，令4位计数器开始计数，完成a/d转换；时钟发生器，它通过外接电阻构成的反馈，并利用内部电容形成振荡，产生节拍时钟脉冲，使电路统一动作，这是一种施密特触发式正反馈r-c多谐振荡器，一般外接电阻为66khz，当外接电阻为750k 时，振荡频率则为50 。若采用外时钟频率。则不要外接电阻，外部时钟频率信号从clki(10脚)端输出，时钟脉冲cp信号可从clki（11脚）获得；记性检测，显示输入电压的正负极性；过载指示（溢出），当输入电压超出量程范围时，输出过量程范围时，输出过量程标志 。
1端：模拟地，是高阻输入端。
2端：，基准电压端。
3端：被测电压输入端。
4端：，外接积分点阻端。
5端： /外接积分元件电阻和电容的接点。
6端：，外接积分电容端，积分波形由该端输出。
7端和8端：和，外接失调补偿电容端，9端：du实时输出控制端，主要控制转换结果的输出，10端：clki，时钟信号输入端。
11端：clko,时钟信号输出端。
12端：，负电源端。
1） 四位闩锁（latch）它的功能是将输入的a,b,c和d**寄存功能，在锁存允许端le端（即latch enable）控制下起闩锁电路的作用。起来。该电路具有锁存。
当le=“1”时，闩锁器处于锁存状态，四位闩锁封锁输入，此时它的输出为前一次le=“0”时输入的bcd码；
当le=“0”时，闩锁器处于选通状态，输出即为输入的**。
由此可见，利用le端的控制作用可以将某一时刻的输入bcd**积存下来，使输出不再随输入变化。
2）七段译码电路：将来自四位闩锁输出的bcd**译成七段显示码输出，mc4511中的七段译码器有两个控制端：
灯测试端。当时，七段译码器输出全“1”，发光数码管各段全亮显示：当时，译码器输出状态由端控制。
消隐端。当时，控制译码器为全“0”输出，发光数码管各段熄灭。
时，译码器正常输出，发光数码管正常显示。上述两个控制配合使用，可使译码器完成显示上的一些特殊功能。
3）驱动器：利用内部设置的 npn构成的射极输出器，加强驱动能力，使译码器输出驱动电流可达20ma。
cd4511电源电压的范围为5v-15v。它可与nmos电路或ttl电路兼容工作。
使用cd4511时应注意输出端不允许短路，应用时电路输出端外接限流电阻。
四，电路**及性能测试：
五， 结论及心得：
设计过程中遇到的问题及解决过程：
首先是对对总体方案的确定，通过小组成员的讨论和分析最终是确定了方案。再去查阅资料面对纷繁的资料我们是花了大量时间去浏览。学会去浏览海量信息的方法。
对一些基本软件的掌握，比如word 和一次绘图软件。 比如对模数转换芯片外围电路连接是一个很难解决的问题。经过反复尝试才解决了问题。团队合作的重要性。
模拟电子技术基础》 童诗白华成英高扥教育出版社 2024年5月第4版。
电子技术基础》（数字部分） 康华光高等教出版社 2024年1月第5版。
数字集成电路应用260例》 兰吉昌化学出版社 2024年8月第1版。
数字集成电路应用300例》 黄继昌等著人民邮电出版社 2024年1月第1版。
数字电压表
一。实训目的。1 采用单片机为核心器件，利用at89s51试验板的a d转换模块和led显示模块，实现数字电压表的功能。2 通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。3 掌握外部中断的设置和程序编写的基本方法。3 通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来...
整理电压表 1
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。传统的指针式电压表功能单。一 精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，由精度高 抗干扰能力强，可扩展性强 集成方便。目前，...
6电压和电压表的使用
知识梳理 一 电压。1 电路中电流的形成是由于电路两端存在电压是形成的原因 2 电源的作用是维持电压用字母表示 3 电压的单位 在国际单位制中，电压的单位是 简称 符号为 电压的单位中，比 伏 大的单位还有比 伏 小的单位还有。换算关系 1kvv 1vmv 4 常见的一些电源的电压值 一节干电池的电...