三位半数字电压表设计

【三位半数字电压表】是一种常见的数字电压表设计，它的名称来源于其能够显示的最大数值，即3位整数加上半位小数，总共可显示0000到1999，对应电压范围从0到1999V，通常用于测量直流电压。这种电压表在教学和实际应用中都有广泛的应用，有助于学生理解和掌握电子技术。 **一、设计目的** 1. 掌握电子电路设计流程和方法，包括设计要求、工作内容和设计技巧。 2. 复习并应用模拟电子技术（模电）和数字电子技术（数电）知识，理论与实践相结合。 3. 提高动手能力，通过安装和调试电路解决实际问题。 4. 增强大学生对设计工作的整体理解。 **二、设计要求** 1. 设计者需基于已学知识，通过查阅资料提出2-3个数字电压表设计方案，阐述原理并绘制功能框图。 2. 技术指标包括：测量直流电压范围1999-0001V、199.9-0.1V、19.99-0.01V、1.999-0.001V，以及交流电压范围1999-199V。 3. 电路应具备交直流电压测量功能。 4. 对设计方案进行比较和总体设计，选择最优方案进行详细设计。 5. 编写详细的课程设计报告，总结体会和完成任务。 **三、基本原理** 数字电压表的核心是将模拟电压转化为数字信号并显示。主要包括： - **阻容滤波器**：稳定输入电压，消除噪声。 - **前置放大器**：提升微弱信号的幅度，使其适合后续电路处理。 - **AC/DC转换器**：将交流电压转换为直流电压。 - **模数转换器A/D**：如MC14433，将模拟电压转换成数字代码。 - **基准电源**：提供稳定的参考电压，如MC1403。 - **BCD七段锁存-译码-驱动器**：如CD4511，将数字信号转化为七段码驱动LED显示。 - **LED显示器**：显示测量结果。 - **保护电路**：防止过电压损坏电路。 **四、方案选择** 方案一使用MC14433作为A/D转换器，MC1403作为基准电源，CD4511作为译码驱动器，配合共阴极LED数码管显示。方案二和三分别引入了AT89S52单片机和ADC0809作为A/D转换器，结合单片机进行控制和数据处理。 **五、单元电路设计** 1. **量程转换电路**：确保在不同电压范围内准确测量，通常通过开关或电阻网络实现。 2. **整流电路**：将交流电压转换为直流电压，如桥式整流电路。 3. **MC14433引脚图及其