万用表课程设计报告.docx

万用表课程设计报告.docx

《万用表课程设计报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《万用表课程设计报告.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

万用表课程设计报告

天津职业技术师范大学电子工程学院

电子技术之---万用表课程设计报告

同组学生姓名（学号）：

寡人猪八戒

任务分工：

：

查阅资料设计电路并进行电脑仿真，

焊接电路并参与电路的安装与调试

负责撰写课程设计及实验总结的工作

设计时间：

2012年04月28日——2012年05月04日

指导教师：

一、课程设计的目的与要求（含设计指标）

1、设计目的

（1）了解ICL7107芯片工作原理及应用。

（2）能够使用电路仿真软件进行电路调试。

（3）掌握电子系统的一般设计方法。

（4）培养综合应用所学知识来指导实践的能力。

（5）掌握常用元器件的识别和测试。

（6）熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。

2、设计要求

（1）提出具体方案

（2）给出所设计电路的原理图。

（3）进行电路仿真设计

（4）设计电路所需的直流电源。

（5）用分立元件和运放设计的万用表电路要求先用multisim进行电路仿真分析，仿真结果正确后，在进行安装调试。

3、设计指标

直流电压表：

满量程+6V；

直流电流表：

满量程10mA；

交流电压表：

满量程6V，50HZ~1KHZ；

交流电流表：

满量程10mA；

欧姆表：

满量程分别为1KΩ，10KΩ，100KΩ

三、方案论证及选择

设计万用电表，总体来说有两种设计方案，来源于万用电表的指针式和数字式的两种类型。

指针式万用电表，需有表头，同时主要用HA17741，LM324N等芯片，借助集成运放实现万用电表。

但是考虑到表头的应用，还有本课题其他组同学采用这个方案，我们则采用了另一种方案，设计数字式万用电表。

主要运用ICL7107来实现，ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路。

它包含七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统，ICL7107可直接驱动发光二极管。

所以，用此芯片可以直接把模拟信号转换成数字信号，然后通过数码管显示出来。

在数据采集时，采用分开设计，直流电压测量电路，直流电流测量电路，欧姆表测量电路，交流电流、电流测量电路。

三、原理设计（或基本原理）

（1）基本原理：

ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路。

它包含七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统，ICL7107可直接驱动发光二极管。

ICL7107是双积型的A/D转换器，还集成了A/D转换器的模拟部分电路，如缓冲器、积分器、电压比较器、正负电压参考源和模拟开关，以及数字电路部分如振荡源、计数器、锁存器、译码器、驱动器和控制逻辑电路等，使用时只需外接少量的电阻、电容元件和显示器件，就可以完成模拟到数字量的转换，从而满足设计要求。

以上是关于ICL7107芯片的部分介绍，也就是应用这种功能来实现本电路设计，31和30端口是信号采集端口，要实现电压表，电流表，欧姆表都需要另设计外接电路。

整体原理都是将电压，电流，电阻数值放映成电压输入，再通过数码管显示出来。

电压采集电路，主要用于电阻串联分压的原理；电流采集电路则通过电阻反映成电压，输入后通过数码管显示；电阻采集电路则通过一个恒流源产生装置，R1通过换挡分别接5k，50k，500k电阻实现恒流源产生1mA，0.1mA，0.01mA的电流，接外接未知电阻时，反映成电压值显示出来，实现1kΩ，10kΩ，100kΩ的电阻量程；同样地，交流电压，电流电路在此基础上接一桥式整流电路即可实现。

（2）单元电路设计

电压采集电路电流采集电路

电阻采集电路

（3）总体电路图

（4）元件列表

芯片：

ICL71071个滑动变阻器：

10kΩ1个

数码管：

4个100kΩ1个

电阻：

220Ω20个5.1kΩ1个电容：

0.1uf1个

47kΩ1个100kΩ2个0.02uf1个

100kΩ1个1MΩ2个0.22uf1个

1kΩ3个0.47uf1个

100pf1个

四、方案实现与测试（或调试）

开始时通过调节35,36端的滑动变阻器，是输入为200mv时，示数显示为1999，即满量程为200mv；

接通外部电压采集电路后，调节滑动变阻器Rw，使输入5V时，数码管显示500；同样地，输入6V时，数码管显示600，输入3V时，显示300,以此类推，这样就实现了直流电压表显示。

接通外部电流采集电路后，调节改变外部电流提供装置的数值，电流经过1K电阻，电阻两端电压经过31,30端口输入，通过数码管显示不同数值，对应关系为，输入1mA,显示100,；输入2mA,显示200，依次类推，输入0~10mA,数码管显示为0~1000.

接通外部电阻采集电路后，电阻采集电路则通过一个恒流源产生装置，R1通过换挡分别接5k，50k，500k电阻实现恒流源产生1mA，0.1mA，0.01mA的电流，接外接未知电阻时，反映成电压值显示出来，可实现1kΩ，10kΩ，100kΩ的电阻量程。

电子技术之---简易电容测试电路课程设计报告

一、课程设计的目的与要求

设计要求与目的：

设计一个电容测试电路，能测试0.01uF----99uF范围内的电容值，且可以换档操作。

用两个数码管作为显示元件，测试时，测试电容接至测试端自动显示出被测电容值，且响应时间不超过2秒。

二、方案论证选择

利用555构成单稳态触发器，电容C1充电，充电时间t1≈1.1*Rx*C1，第二个555构成多谐振荡电路，充电时间tph=0.7*（R1+R2）*C1，放电时间tpl=0.7*R2*C1,式中，Rx为换档电阻；C1为待测电容。

三、原理设计（或基本原理）

1、系统组成框图

2、电路原理：

先按下J3，VCC通过11nF和2kΩ向555的2脚输入下降沿的脉冲，3脚输出正比于C3，将或门封闭后因J3抖动出现的低电平脉冲不起作用，定时高电平的3脚的上升沿经C1、R1微分成上跳尖脉冲使74LS162复位，同时解除多谐555的复位，使其振荡并将CP脉冲送入74LS162去计数。

定时结束则多谐停振又回到复位状态，计数也结束，显示即为C3的容值。

四、方案实现与测试

按照电路原理图插完电路后，依照芯片的各个管脚检查准确无误后，便开始对电路进行调试，把电源线与直流稳压电源的正极相接，地线与直流稳压电源的接地端相接并调整直流稳压电源为+5v，看数码管是否显示正常。

测试时，测试电容接至测试端自动显示出被测电容值，且响应时间不超过2秒。

先按下J3，VCC通过11nF和2kΩ向555的2脚输入下降沿的脉冲，3脚输出正比于C3，将或门封闭后因J3抖动出现的低电平脉冲不起作用，定时高电平的3脚的上升沿经C1、R1微分成上跳尖脉冲使74LS162复位，同时解除多谐555的复位，使其振荡并将CP脉冲送入74LS162去计数。

定时结束则多谐停振又回到复位状态，计数也结束，显示即为C3的容值。

五、总结

通过万用表电路和简易电容测试电路的设计与焊接，我们理论与实践相结合，了解了555电路和HA17741，LM324N、ICL7107，74LS系等系列芯片的功能和使用以及multisim这个软件在学习与使用。

检查电路的过程，我们发现了一些问题，使我们更加理解了整个设计原理。

体会到了团队力量在强大，了解与认识到了各自的不足，明白了以后学习在方向，通过这三周的学习，让我们学习到了从许多地方学习不到的东西，真的让我们受益匪浅。

个人总结

时间过的真快，一眨眼的功夫，三周的实训即将结束。

通过这三周的学习，又进一步加深了对电子工艺的了解与认识，巩固了焊接电路的基础，掌握了基本的焊接技术与电路的设计，加深对器件的认识与了解，通过三周的实训下来，真的使人受益匪浅。

第一周我们做的实验课题是万用表电路，刚拿到课题的时候我们有点不知所措，不知道该如何下手，后来通过我们小组的讨论，各自分工才有了方向，每个人都有自己的工作方向，一个人去图书馆查阅资料，一个人设计，理解电路，另一个人去焊电路，起初两天，我们各自都遇到了一些困难，例如电路原理不清，电路的排线与设计困难，元器件认识的生疏，焊接不精细等等，最后通过老师的指导，同学们之间的相互交流，小组各个成员的齐心协力，终于把这个电路焊接出来了，而且焊接的还不错，看到我们通过一个星期以来的努力成果，小组成员每个人都很欣慰，我们从中获取到了许多知识，也获得了成功果实的喜悦。

第二周与第三周做的是一个课题，我们小组选择的是简易电容电路的测试。

这个电路相对于第一周我们焊接的电路来说要有一定的难度，不过通过第一个电路的焊接，我们都各自有了自己的工作方向，也有了一些经验，一些基础。

对于这个较有难度的电路，我们更加有了动力，刚开始的两天，主要是去图书馆借来一些有关的书籍，查阅一些有关这个电路的一些知识，我们三个人一起研究这个电路的原理，；利用的555多谐振荡器跟单稳态电路等等，虽然说之前我们学习过这些电路的原理，单感觉之前学过的东西印象非常浅，课上的理论知识还需要进一步的巩固才行，通过这个电路的学习，我们懂得了理论结合实践是多么的重要，后来通过老师指导，同学们之间的共同讨论，查阅书籍的参考，终于把这个电路的原理以及电路的设计方案搞懂，之后的任务就是利用multisim这个软件来做仿真测试，对于我本人来说，这个软件是我第一次接触，对于它的使用时非常的生疏的，于是跟老师与其他同学简单的学习了一下这个软件的运用，然后把我们的电路用这个软件做了一下仿真，没有问题，才开始着手去焊接电路，排线的时候还是遇到了一些困难，通过我们小组人员的商量与合作，把这个困难解决掉了，电路的焊接总体来说是比较顺利的，因为电路的焊接过程也是三个人这个团队一起合作的，所有一些困难就迎刃而解了，这让我深深的体会到了人多力量大的道理。

到第三周后期的阶段，电路的焊接与调试基本完成了，于是着手来总结一些资料，写一些实验报告等。

三周的时间想想过的可真够快的了，不过不要小看了这短短的20天时间，这段时间里真的学到了好多东西，学会了电子技术的一些实践的经验，懂得了理论与实践相互结合的重要性，不仅仅要把理论知识学好，动手的能力也是必不可少的，这段时间掌握了不少关于焊接技术的经验，为以后的进一步学习打下了较好的基础，同时也大大的提高的我对电子技术的兴趣爱好，体会到了团队合作的重要性，认识到了人多力量大的原理，总体来说这三周的时间真的让自己受益匪浅，是我永远的财富。