萬用表課程設(shè)計報告

1、<p>　　電子技術(shù)之---萬用表課程設(shè)計報告</p><p>　　同組學生姓名（學號）： </p><p>　　任務(wù)分工：：查閱資料設(shè)計電路并進行電腦仿真，</p><p>　　焊接電路并參與電路的安裝與調(diào)試

2、 </p><p>　　負責撰寫課程設(shè)計及實驗總結(jié)的工作 </p><p>　　設(shè)計時間： 2012年04月28日 —— 2012 年 05月04日</p><p&g

3、t;<b>　　指導教師： </b></p><p>　　課程設(shè)計的目的與要求（含設(shè)計指標）</p><p><b>　　設(shè)計目的</b></p><p>　?。?）了解ICL7107芯片工作原理及應用。</p><p>　?。?）能夠使用電路仿真軟件進行電路調(diào)試。</p><p

4、>　?。?）掌握電子系統(tǒng)的一般設(shè)計方法。</p><p>　　（4）培養(yǎng)綜合應用所學知識來指導實踐的能力。</p><p>　　（5）掌握常用元器件的識別和測試。</p><p>　?。?）熟悉常用儀表，了解電路調(diào)試的基本方法。</p><p><b>　　2、設(shè)計要求</b></p><p&g

5、t;<b>　?。?）提出具體方案</b></p><p>　　（2）給出所設(shè)計電路的原理圖。</p><p>　?。?）進行電路仿真設(shè)計</p><p>　?。?）設(shè)計電路所需的直流電源。</p><p>　?。?）用分立元件和運放設(shè)計的萬用表電路要求先用multisim進行電路仿真分析，仿真結(jié)果正確后，在進行安裝調(diào)試

6、。</p><p><b>　　3、設(shè)計指標</b></p><p>　　直流電壓表：滿量程+6V；</p><p>　　直流電流表：滿量程 10mA；</p><p>　　交流電壓表：滿量程6V，50HZ~1KHZ；</p><p>　　交流電流表：滿量程10mA；</p><

7、;p>　　歐姆表： 滿量程分別為1KΩ，10KΩ，100KΩ</p><p><b>　　三、方案論證及選擇</b></p><p>　　設(shè)計萬用電表，總體來說有兩種設(shè)計方案，來源于萬用電表的指針式和數(shù)字式的兩種類型。指針式萬用電表，需有表頭，同時主要用HA17741，LM324N等芯片，借助集成運放實現(xiàn)萬用電表。但是考慮到表頭的應用，還有本課題其他組同學

8、采用這個方案，我們則采用了另一種方案，設(shè)計數(shù)字式萬用電表。主要運用ICL7107來實現(xiàn)，ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D轉(zhuǎn)換器電路。它包含七段譯碼器、顯示驅(qū)動器、參考源和時鐘系統(tǒng)，ICL7107可直接驅(qū)動發(fā)光二極管。所以，用此芯片可以直接把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后通過數(shù)碼管顯示出來。在數(shù)據(jù)采集時，采用分開設(shè)計，直流電壓測量電路，直流電流測量電路，歐姆表測量電路，交流電流、電流測量電路。</p><p&

9、gt;　　三、原理設(shè)計（或基本原理）</p><p>　?。?）基本原理：ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D轉(zhuǎn)換器電路。它包含七段譯碼器、顯示驅(qū)動器、參考源和時鐘系統(tǒng)，ICL7107可直接驅(qū)動發(fā)光二極管。ICL7107 是雙積型的A/D 轉(zhuǎn)換器，還集成了A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬部分電路，如緩沖器、積分器、電壓比較器、正負電壓參考源和模擬開關(guān)，以及數(shù)字電路部分如振蕩源、計數(shù)器、鎖存器、譯碼器、驅(qū)動器和控制邏輯

10、電路等，使用時只需外接少量的電阻、電容元件和顯示器件，就可以完成模擬到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，從而滿足設(shè)計要求。</p><p>　　以上是關(guān)于ICL7107芯片的部分介紹，也就是應用這種功能來實現(xiàn)本電路設(shè)計，31和30端口是信號采集端口，要實現(xiàn)電壓表，電流表，歐姆表都需要另設(shè)計外接電路。整體原理都是將電壓，電流，電阻數(shù)值放映成電壓輸入，再通過數(shù)碼管顯示出來。</p><p>　　電壓采集電路，主要

11、用于電阻串聯(lián)分壓的原理；電流采集電路則通過電阻反映成電壓，輸入后通過數(shù)碼管顯示；電阻采集電路則通過一個恒流源產(chǎn)生裝置，R1通過換擋分別接5k，50k，500k電阻實現(xiàn)恒流源產(chǎn)生1mA，0.1mA，0.01mA的電流，接外接未知電阻時，反映成電壓值顯示出來，實現(xiàn)1kΩ，10kΩ，100kΩ的電阻量程；同樣地，交流電壓，電流電路在此基礎(chǔ)上接一橋式整流電路即可實現(xiàn)。</p><p><b>　　單元電路設(shè)計&

12、lt;/b></p><p>　　電壓采集電路 電流采集電路</p><p><b>　　電阻采集電路</b></p><p><b>　?。?）總體電路圖</b></p><p><b>　　（4）元件列表</b>&l

13、t;/p><p>　　芯片：ICL7107 1個 滑動變阻器： 10kΩ 1個</p><p>　　數(shù)碼管： 4 個 100kΩ 1個</p><p>　　電阻： 220Ω 20個 5.1kΩ 1個 電容： 0.1uf

14、 1個</p><p>　　47kΩ 1個 100kΩ 2個 0.02uf 1個</p><p>　　100kΩ 1個 1MΩ 2個 0.22uf 1個</p><p>　　1kΩ 3個 0.47uf

15、 1個</p><p>　　100pf 1個</p><p>　　四、方案實現(xiàn)與測試（或調(diào)試）</p><p>　　開始時通過調(diào)節(jié)35,36端的滑動變阻器，是輸入為200mv時，示數(shù)顯示為1999，即滿量程為200mv；</p><p>　　接通外部電壓采集電路后，調(diào)節(jié)滑動變阻器Rw，使輸入5V時，數(shù)碼管顯示500；同樣地，輸入6V時

16、，數(shù)碼管顯示600，輸入3V時，顯示300,以此類推，這樣就實現(xiàn)了直流電壓表顯示。</p><p>　　接通外部電流采集電路后，調(diào)節(jié)改變外部電流提供裝置的數(shù)值，電流經(jīng)過1K電阻，電阻兩端電壓經(jīng)過31,30端口輸入，通過數(shù)碼管顯示不同數(shù)值，對應關(guān)系為，輸入1mA,顯示100,；輸入2mA,顯示200，依次類推，輸入0~10mA,數(shù)碼管顯示為0~1000.</p><p>　　接通外部電阻采集

17、電路后，電阻采集電路則通過一個恒流源產(chǎn)生裝置，R1通過換擋分別接5k，50k，500k電阻實現(xiàn)恒流源產(chǎn)生1mA，0.1mA，0.01mA的電流，接外接未知電阻時，反映成電壓值顯示出來，可實現(xiàn)1kΩ，10kΩ，100kΩ的電阻量程。</p><p>　　電子技術(shù)之---簡易電容測試電路課程設(shè)計報告</p><p>　　一、課程設(shè)計的目的與要求</p><p>　　設(shè)計

18、要求與目的：設(shè)計一個電容測試電路，能測試0.01uF----99uF范圍內(nèi)的電容值，且可以換檔操作。用兩個數(shù)碼管作為顯示元件，測試時，測試電容接至測試端自動顯示出被測電容值，且響應時間不超過2秒。</p><p><b>　　二、方案論證選擇</b></p><p>　　利用555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，電容C1充電，充電時間t1≈1.1*Rx*C1，第二個555構(gòu)成多諧振

19、蕩電路，充電時間tph=0.7*(R1+R2)*C1，放電時間tpl=0.7*R2*C1,式中，Rx為換檔電阻；C1為待測電容。</p><p>　　原理設(shè)計（或基本原理）</p><p><b>　　1、系統(tǒng)組成框圖</b></p><p><b>　　2、電路原理：</b></p><p>　　

20、先按下J3，VCC通過11nF和2kΩ向555的2腳輸入下降沿的脈沖，3腳輸出正比于C3，將或門封閉后因J3抖動出現(xiàn)的低電平脈沖不起作用，定時高電平的3腳的上升沿經(jīng)C1、R1微分成上跳尖脈沖使74LS162復位，同時解除多諧555的復位，使其振蕩并將CP脈沖送入74LS162去計數(shù)。定時結(jié)束則多諧停振又回到復位狀態(tài)，計數(shù)也結(jié)束，顯示即為C3的容值。</p><p><b>　　方案實現(xiàn)與測試</b

21、></p><p>　　按照電路原理圖插完電路后，依照芯片的各個管腳檢查準確無誤后，便開始對電路進行調(diào)試，把電源線與直流穩(wěn)壓電源的正極相接，地線與直流穩(wěn)壓電源的接地端相接并調(diào)整直流穩(wěn)壓電源為+5v，看數(shù)碼管是否顯示正常。測試時，測試電容接至測試端自動顯示出被測電容值，且響應時間不超過2秒。</p><p>　　先按下J3，VCC通過11nF和2kΩ向555的2腳輸入下降沿的脈沖，3腳

22、輸出正比于C3，將或門封閉后因J3抖動出現(xiàn)的低電平脈沖不起作用，定時高電平的3腳的上升沿經(jīng)C1、R1微分成上跳尖脈沖使74LS162復位，同時解除多諧555的復位，使其振蕩并將CP脈沖送入74LS162去計數(shù)。定時結(jié)束則多諧停振又回到復位狀態(tài)，計數(shù)也結(jié)束，顯示即為C3的容值。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過萬用表電路和簡易電容測試電

23、路的設(shè)計與焊接，我們理論與實踐相結(jié)合，了解了 555電路和HA17741，LM324N、ICL7107 ，74LS系等系列芯片的功能和使用以及multisim這個軟件在學習與使用。檢查電路的過程，我們發(fā)現(xiàn)了一些問題，使我們更加理解了整個設(shè)計原理。體會到了團隊力量在強大，了解與認識到了各自的不足，明白了以后學習在方向，通過這三周的學習，讓我們學習到了從許多地方學習不到的東西，真的讓我們受益匪淺。</p><p>

24、<b>　　個人總結(jié)</b></p><p>　　時間過的真快，一眨眼的功夫，三周的實訓即將結(jié)束。通過這三周的學習，又進一步加深了對電子工藝的了解與認識，鞏固了焊接電路的基礎(chǔ)，掌握了基本的焊接技術(shù)與電路的設(shè)計，加深對器件的認識與了解，通過三周的實訓下來，真的使人受益匪淺。</p><p>　　第一周我們做的實驗課題是萬用表電路，剛拿到課題的時候我們有點不知所措，不知道

25、該如何下手，后來通過我們小組的討論，各自分工才有了方向，每個人都有自己的工作方向，一個人去圖書館查閱資料，一個人設(shè)計，理解電路，另一個人去焊電路，起初兩天，我們各自都遇到了一些困難，例如電路原理不清，電路的排線與設(shè)計困難，元器件認識的生疏，焊接不精細等等，最后通過老師的指導，同學們之間的相互交流，小組各個成員的齊心協(xié)力，終于把這個電路焊接出來了，而且焊接的還不錯，看到我們通過一個星期以來的努力成果，小組成員每個人都很欣慰，我們從中獲取到

26、了許多知識，也獲得了成功果實的喜悅。</p><p>　　第二周與第三周做的是一個課題，我們小組選擇的是簡易電容電路的測試。這個電路相對于第一周我們焊接的電路來說要有一定的難度，不過通過第一個電路的焊接，我們都各自有了自己的工作方向，也有了一些經(jīng)驗，一些基礎(chǔ)。對于這個較有難度的電路，我們更加有了動力，剛開始的兩天，主要是去圖書館借來一些有關(guān)的書籍，查閱一些有關(guān)這個電路的一些知識，我們?nèi)齻€人一起研究這個電路的原理，

27、；利用的555多諧振蕩器跟單穩(wěn)態(tài)電路等等，雖然說之前我們學習過這些電路的原理，單感覺之前學過的東西印象非常淺，課上的理論知識還需要進一步的鞏固才行，通過這個電路的學習，我們懂得了理論結(jié)合實踐是多么的重要，后來通過老師指導，同學們之間的共同討論，查閱書籍的參考，終于把這個電路的原理以及電路的設(shè)計方案搞懂，之后的任務(wù)就是利用multisim這個軟件來做仿真測試，對于我本人來說，這個軟件是我第一次接觸，對于它的使用時非常的生疏的，于是跟老師與

28、其他同學簡單的學習了一下這個軟件的運用，然后把我們的電路用這個軟件做了一下仿真，沒有問題，才開始著手去焊接電路，排線的時候還是遇到了一些困難，通過我們小組人員的商量與合作，把這個困難解決掉了，電路的焊接</p><p>　　到第三周后期的階段，電路的焊接與調(diào)試基本完成了，于是著手來總結(jié)一些資料，寫一些實驗報告等。三周的時間想想過的可真夠快的了，不過不要小看了這短短的20天時間，這段時間里真的學到了好多東西，學會了