萬用表課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)電子工程學(xué)院電子技術(shù)之-萬用表課程設(shè)計(jì)報(bào)告同組學(xué)生姓名（學(xué)號）： 寡人豬八戒 任務(wù)分工：查閱資料設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行電腦仿真， 焊接電路并參與電路的安裝與調(diào)試 負(fù)責(zé)撰寫課程設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)總結(jié)的工作 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2012年04月28日 2012 年 05月04日指導(dǎo)教師： 一、 課程設(shè)計(jì)的目的與要求（含設(shè)計(jì)指標(biāo)）1、 設(shè)計(jì)目的 （1）了解ICL7107芯片工作原理及應(yīng)用。（2）能夠使用電路仿真軟件進(jìn)行電路調(diào)試。（3）掌握電子系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法。（4）培養(yǎng)綜合應(yīng)用所學(xué)知識來指導(dǎo)實(shí)踐的能力。（5）掌握常用元器件的識別和測試。（6）熟悉常用儀表，了解電路調(diào)試的基本方法。2、設(shè)計(jì)要求（1）提

2、出具體方案（2）給出所設(shè)計(jì)電路的原理圖。（3）進(jìn)行電路仿真設(shè)計(jì)（4）設(shè)計(jì)電路所需的直流電源。（5）用分立元件和運(yùn)放設(shè)計(jì)的萬用表電路要求先用multisim進(jìn)行電路仿真分析，仿真結(jié)果正確后，在進(jìn)行安裝調(diào)試。3、設(shè)計(jì)指標(biāo)直流電壓表：滿量程+6V； 直流電流表：滿量程 10mA； 交流電壓表：滿量程6V，50HZ1KHZ； 交流電流表：滿量程10mA； 歐姆表： 滿量程分別為1K，10K，100K三、方案論證及選擇設(shè)計(jì)萬用電表，總體來說有兩種設(shè)計(jì)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(shí)主要用HA17741，LM324N等芯片，借助集成運(yùn)放實(shí)現(xiàn)萬用電表。但是考慮到

3、表頭的應(yīng)用，還有本課題其他組同學(xué)采用這個(gè)方案，我們則采用了另一種方案，設(shè)計(jì)數(shù)字式萬用電表。主要運(yùn)用ICL7107來實(shí)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(shí)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(shí)，采用分開設(shè)計(jì)，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。三、原理設(shè)計(jì)（或基本原理） （1）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(shí)鐘系統(tǒng)，ICL7107可

4、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(fù)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(jì)數(shù)器、鎖存器、譯碼器、驅(qū)動器和控制邏輯電路等，使用時(shí)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(jì)要求。 以上是關(guān)于ICL7107芯片的部分介紹，也就是應(yīng)用這種功能來實(shí)現(xiàn)本電路設(shè)計(jì)，31和30端口是信號采集端口，要實(shí)現(xiàn)電壓表，電流表，歐姆表都需要另設(shè)計(jì)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。電壓采集電路，主要用于電阻串聯(lián)分壓的原理；電流

5、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(gè)恒流源產(chǎn)生裝置，R1通過換擋分別接5k，50k，500k電阻實(shí)現(xiàn)恒流源產(chǎn)生1mA，0.1mA，0.01mA的電流，接外接未知電阻時(shí)，反映成電壓值顯示出來，實(shí)現(xiàn)1k，10k，100k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(shí)現(xiàn)。（2） 單元電路設(shè)計(jì) 電壓采集電路 電流采集電路 電阻采集電路（3）總體電路圖 （4）元件列表芯片：ICL7107 1個(gè) 滑動變阻器： 10k 1個(gè)數(shù)碼管： 4 個(gè) 100k 1個(gè)電阻： 220 20個(gè) 5.1k 1個(gè) 電容： 0.1uf 1個(gè) 47k 1個(gè) 100k 2

6、個(gè) 0.02uf 1個(gè) 100k 1個(gè) 1M 2個(gè) 0.22uf 1個(gè) 1k 3個(gè) 0.47uf 1個(gè) 100pf 1個(gè)四、方案實(shí)現(xiàn)與測試（或調(diào)試） 開始時(shí)通過調(diào)節(jié)35,36端的滑動變阻器，是輸入為200mv時(shí)，示數(shù)顯示為1999，即滿量程為200mv；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(shí)，數(shù)碼管顯示500；同樣地，輸入6V時(shí)，數(shù)碼管顯示600，輸入3V時(shí)，顯示300,以此類推，這樣就實(shí)現(xiàn)了直流電壓表顯示。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(yīng)關(guān)系為，輸入1mA,顯示100,

7、；輸入2mA,顯示200，依次類推，輸入010mA,數(shù)碼管顯示為01000.接通外部電阻采集電路后，電阻采集電路則通過一個(gè)恒流源產(chǎn)生裝置，R1通過換擋分別接5k，50k，500k電阻實(shí)現(xiàn)恒流源產(chǎn)生1mA，0.1mA，0.01mA的電流，接外接未知電阻時(shí)，反映成電壓值顯示出來，可實(shí)現(xiàn)1k，10k，100k的電阻量程。電子技術(shù)之-簡易電容測試電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告一、課程設(shè)計(jì)的目的與要求設(shè)計(jì)要求與目的：設(shè)計(jì)一個(gè)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(gè)數(shù)碼管作為顯示元件，測試時(shí)，測試電容接至測試端自動顯示出被測電容值，且響應(yīng)時(shí)間不超過2秒。二、方案論證選擇利用555

8、構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，電容C1充電，充電時(shí)間t11.1*Rx*C1，第二個(gè)555構(gòu)成多諧振蕩電路，充電時(shí)間tph=0.7*(R1+R2)*C1，放電時(shí)間tpl=0.7*R2*C1,式中，Rx為換檔電阻；C1為待測電容。3、 原理設(shè)計(jì)（或基本原理）1、系統(tǒng)組成框圖2、電路原理：先按下J3，VCC通過11nF和2k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(shí)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(fù)位，同時(shí)解除多諧555的復(fù)位，使其振蕩并將CP脈沖送入74LS162去計(jì)數(shù)。定時(shí)結(jié)束則多諧停振又回到復(fù)位狀態(tài)，計(jì)數(shù)也結(jié)束，

9、顯示即為C3的容值。四、 方案實(shí)現(xiàn)與測試按照電路原理圖插完電路后，依照芯片的各個(gè)管腳檢查準(zhǔn)確無誤后，便開始對電路進(jìn)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(shí)，測試電容接至測試端自動顯示出被測電容值，且響應(yīng)時(shí)間不超過2秒。先按下J3，VCC通過11nF和2k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(shí)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(fù)位，同時(shí)解除多諧555的復(fù)位，使其振蕩并將CP脈沖送入74LS162去計(jì)數(shù)。定時(shí)結(jié)束則多

10、諧停振又回到復(fù)位狀態(tài)，計(jì)數(shù)也結(jié)束，顯示即為C3的容值。五、 總結(jié)通過萬用表電路和簡易電容測試電路的設(shè)計(jì)與焊接，我們理論與實(shí)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(gè)軟件在學(xué)習(xí)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(gè)設(shè)計(jì)原理。體會到了團(tuán)隊(duì)力量在強(qiáng)大，了解與認(rèn)識到了各自的不足，明白了以后學(xué)習(xí)在方向，通過這三周的學(xué)習(xí)，讓我們學(xué)習(xí)到了從許多地方學(xué)習(xí)不到的東西，真的讓我們受益匪淺。個(gè)人總結(jié) 時(shí)間過的真快，一眨眼的功夫，三周的實(shí)訓(xùn)即將結(jié)束。通過這三周的學(xué)習(xí)，又進(jìn)一步加深了對電子工藝的了解與認(rèn)

11、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(jì)，加深對器件的認(rèn)識與了解，通過三周的實(shí)訓(xùn)下來，真的使人受益匪淺。 第一周我們做的實(shí)驗(yàn)課題是萬用表電路，剛拿到課題的時(shí)候我們有點(diǎn)不知所措，不知道該如何下手，后來通過我們小組的討論，各自分工才有了方向，每個(gè)人都有自己的工作方向，一個(gè)人去圖書館查閱資料，一個(gè)人設(shè)計(jì)，理解電路，另一個(gè)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(jì)困難，元器件認(rèn)識的生疏，焊接不精細(xì)等等，最后通過老師的指導(dǎo)，同學(xué)們之間的相互交流，小組各個(gè)成員的齊心協(xié)力，終于把這個(gè)電路焊接出來了，而且焊接的還不錯(cuò)，看到我們通過一個(gè)星期以來的努力成果

12、，小組成員每個(gè)人都很欣慰，我們從中獲取到了許多知識，也獲得了成功果實(shí)的喜悅。 第二周與第三周做的是一個(gè)課題，我們小組選擇的是簡易電容電路的測試。這個(gè)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(gè)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(yàn)，一些基礎(chǔ)。對于這個(gè)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(gè)電路的一些知識，我們?nèi)齻€(gè)人一起研究這個(gè)電路的原理，；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(xué)習(xí)過這些電路的原理，單感覺之前學(xué)過的東西印象非常淺，課上的理論知識還需要進(jìn)一步的鞏固才行，通過這個(gè)電路的學(xué)

13、習(xí)，我們懂得了理論結(jié)合實(shí)踐是多么的重要，后來通過老師指導(dǎo)，同學(xué)們之間的共同討論，查閱書籍的參考，終于把這個(gè)電路的原理以及電路的設(shè)計(jì)方案搞懂，之后的任務(wù)就是利用multisim這個(gè)軟件來做仿真測試，對于我本人來說，這個(gè)軟件是我第一次接觸，對于它的使用時(shí)非常的生疏的，于是跟老師與其他同學(xué)簡單的學(xué)習(xí)了一下這個(gè)軟件的運(yùn)用，然后把我們的電路用這個(gè)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(shí)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(gè)困難解決掉了，電路的焊接總體來說是比較順利的，因?yàn)殡娐返暮附舆^程也是三個(gè)人這個(gè)團(tuán)隊(duì)一起合作的，所有一些困難就迎刃而解了，這讓我深深的體會到了人多力量大的道理。 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(shí)驗(yàn)報(bào)告等。三周的時(shí)間想想過的可真