14433芯片应用.docx

1、14433芯片应用管阵列MC14134.LM35温度传感器5.电容若干6.电阻若干7.导线若干8.开关9.稳压二极管10.二极管11.电位器12.电源13.四位共阴极数码管四、实验方法、步骤及测试1、电路原理图如下2、电路的原理本电路由温度采集、A/D转换、译码驱动、数位驱动、数字显示和电源等部分组成其中：温度采集部分采用了LM50集成温度传感器；A/D转换部分采用了MC14433、译码驱动部分采用了MC4511、数位驱动部分采用了MC1413、数字显示部分采用了显示器电路设计说明：（）本数字温度表需满足体积小巧便于携带的要求，为减小其体积，显示器件采用小型的，且所用元器件也尽量采用集成器件（

2、）为了达到测量精度高、反应速度快的要求，本测温表采用了专用测温传感器LM35LM35为新型集成温度传感器它可在30的单电源下工作，其静态电流为50。芯片自热温升仅为。输出电压与温度的关系为：=(mv)其中为摄氏温度值。温度范围为40110，。在此温度范围内被测温度与lm35的输出电压关系是（）为了在明、暗的房间内都能使用,故本温度表采用了数码管显示（）因本电路采用的是档，故其参考电压为，即使R端高于AG端。且=（）因为本电路采用的是单电源供电故将VEE与SS相连。并根据芯片的技术要求使VAG端至少比EE端的电平高出3、各主要部分的功能如下1、三位半AD转换器(MC14433)：将输入的模拟信号

3、转换成数字信号。2、温度传感器LM35：输出电压随温度的变化而变化3、译码器(MC4511)：将二十进制(BCD)码转换成七段信号。4、驱动器(MC1413)：驱动显示器的a，b，c，d，e，f，g七个发光段，驱动发光数码管(LED)进行显示。5、显示器：将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出AD转换结果。4、电路元器件的工作原理4.1MC14433MC14433电路是一个低功耗三位半双积分式AD转换器。和其它典型的双积分A/D转换器类似，MC14433AD转换器由积分器、比较器、计数器和控制电路组成。使用MC14433时只要外接两个电阻(分别是片内RC振荡器外接电阻和积分电阻RI)和两个电

4、容(分别是积分电容CI和自动调零补偿电容C0)就能执行三位半的AD转换。MC14433内部模拟电路实现了如下功能：（1）提高AD转换器的输入阻抗，使输入阻抗可达l00M以上；（2）和外接的RI、CI构成一个积分放大器，完成VT转换即电压时间的转换；（3）构造了电压比较器，完成“0”电平检出，将输入电压与零电压进行比较，根据两者的差值决定极性输出是“1”还是“0”。比较器的输出用作内部数字控制电路的一个判别信号；（4）与外接电容器C0构成自动调零电路。7除“模拟电路”以外，MC14433内部含有四位十进制计数器，对反积分时间进行3位半BCD码计数(01999)，并锁存于三位半十进制代码数据寄存器

5、，在控制逻辑和实时取数信号(DU)作用下，实现AD转换结果的锁定和存储。借助于多路选择开关，从高位到低位逐位输出BCD码Q0Q3，并输出相应位的多路选通脉冲标志信号DS1DS4实现三位半数码的扫描方式（多路调制方式）输出。MC14433内部的控制逻辑是AD转换的指挥中心，它统一控制各部分电路的工作。根据比较器的输出极性接通电子模拟开关，完成AD转换各个阶段的开关转换，产生定时转换信号以及过量程等功能标志信号。在对基准电压VREF进行积分时，控制逻辑令4位计数器开始计数，完成AD转换。MC14433内部具有时钟发生器，它通过外接电阻构成的反馈，井利用内部电容形成振荡，产生节拍时钟脉冲，使电路统一

6、动作，这是一种施密特触发式正反馈RC多谐振荡器，一般外接电阻为360k时，振荡频率为100kHz；当外接电阻为470k时，振荡频率则为66kHz，当外接电阻为750k时，振荡频率为50kHz。若采用外时钟频率。则不要外接电阻，时钟频率信号从CPI(10脚)端输入，时钟脉冲CP信号可从CPO(原文资料为CLKO)(11脚)处获得。MC14433内部可实现极性检测，用于显示输入电压UX的正负极性；而它的过载指示(溢出)的功能是当输入电压Vx超出量程范围时，输出过量程标志OR（低有效）。MC14433是双斜率双积分AD转换器，采用电压时间间隔(VT)方式，通过先后对被测模拟量电压UX和基准电压VRE

7、F的两次积分，将输入的被测电压转换成与其平均值成正比的时间间隔，用计数器测出这个时间间隔对应的脉冲数目，即可得到被测电压的数字值。双积分过程可以做如下概要理解：首先对被测电压UX进行固定时间T1、固定斜率的积分，其中T1=4000Tcp。显然，不同的输入电压积分的结果不同（不妨理解为输出曲线的高度不同）。然后再以固定电压VREF以及由RI,CI所决定的积分常数按照固定斜率反向积分直至积分器输出归零，显然对于上述一次积分过程形成的不同电压而言，这一次的积分时间必然不同。于是对第二次积分过程历经的时间用时钟脉冲计数，该数N就是被测电压对应的数字量。由此实现了AD转换。积分电阻电容的选择应根据实际条

8、件而定。若时钟频率为66kHz，CI一般取0.1F。RI的选取与量程有关，量程为2V时，取RI为470k；量程为200mV时，取RI为27k。9(3)驱动器：利用内部设置的NPN管构成的射极输出器，加强驱动能力，使译码器输出驱动电流可达20mA。MC4511电源电压VDD的范围为5V-15V。使用MC451l时应注意输出端不允许短路，应用时电路输出端需外接限流电阻。4.4数码显示器因为在市场上已找不到LM50这种温度传感器，所以我们用了LM35来替换LM50。LM35是由国半公司所生产的温度传感器，其输出电压与摄氏温标呈线性关系，转换公式如式，0时输出为0V，每升高1，输出电压增加10mV。LM35有多种不同封装型式，外观如图所示。在常温下，LM35不需要额外的校准处理即可达到1/4的准确率。其电源供应模式有单电源与正负双电源两种，其接脚如图所示，正负双电源的供电模式可提供负温度的量测；两种接法的静止电流-温度关系如图所示，在静止温度中自热效应低(0.08)，单电源模式在25下静止电流约50A，工作电压较宽，可在420V的供电电压范围内正常工作非常省电。