数字电压表的设计与制作报告VIP专享

1 课题名称 数字电压表的设计与制作 2 设计指标及要求 设计并制作一个通用液晶显示213位的数字电压表电路，技术指标要求是： 1) 直流电压测量范围(0-200V)：共分5档 200mV、2V、20V、200V； 2) 基本量程：200mV，测量速率（2-5）次任选； 3) 分辨率0.1mV； 4) 测量误差： %1.0 5) 具有正、负电压极性显示，小数点显示和超量程显示。 3 方案论证 方案一：采用AT89S52 单片机为核心、以 AD0809 数模转换芯片采样、以1602 液晶屏显示制作具有电压测量功能的具有一定精度的数字电压表。AT89S52是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机；8 位AD 转换器 ADC0809，编程简单方便，价格便宜；采用液晶1602 做为显示电路，功能强大，适合做各类扩展。但该方案涉及的编程复杂，同时硬件电路也颇复杂。 方案二：采用ICL7106A/D 转换器，液晶显示器 EDS801A 配以外围电路进行设计。ICL7106 是美国 Intersil 公司专为数字仪表生产的数字仪，满幅输入电压一般取 200mV 或 2V。该芯片集成度高,转换精度高,抗干扰能力强,输出可直接驱动 LCD 液晶数码管,只需要很少的外部元件,就可以构成数字仪表模块，硬件电路简单，而且精度高，完全可以实现要求。 综合分析，同时结合到软硬件实际，选择方案二，原理简单，仅涉及硬件电路。 4 系统框图 4.1 系统框图 5 单元电路设计及参数计算 5.1 AD 转换器及外围电路设计 电路图如下图5.1 所示。 图5.1 AD 转换器及外围电路图 其中液晶显示采用EDS801，将其各数码的字段及公共端与ICL7106 相应端联接。OSC1、OSC2 和OSC3 是内部时钟的外接电阻和电容引脚；TEST 是数字逻辑地端；VRH 和VRL 是参考电压的输入端，参考电压决定着AD 转换器的灵敏度，它是由UDD 分压而来，调节PR 分压比可调节灵敏度（调满）；两个CR脚是基准电容的外接引脚；COM 端是模拟信号公共端；AZ、BUF 和INT 分别是自动调零端、缓冲控制端和积分器输出端；U+和U-为电源端；IN+和IN-为待测信号输入端。 R1、C1 分别为振荡电阻与振荡电容。R2 与电位器RP 构成基准电压分压器，RP 宜采用精密多圈电位器，调整RP 使UREF＝UM/2＝100.0m V，满量程即定为200m V，二者呈1∶2 的关系。R3、C3 为模拟输入端高频阻容式滤波器，以提高 仪表的抗干扰能力。C2、C4 分别为基准电容和自动调零电容。R4、C5 依次为积分电阻和积分电容。仪表采用 9V 叠层电池供电，测量速率约 2.5...