项目十二-数字毫伏表制作.pptVIP

项目12数字毫伏表 主讲王启洋 项目样机 项目目标 知识目标1 了解数模转换 DAC 基本概念 2 了解模数转换 ADC 基本概念 技能目标1 认识集成数模转换电路和模数转换电路的引脚图及功能 2 能搭接数模转换电路和模数转换电路 3 能制作数字毫伏表 项目介绍 数字毫伏表可以将被测的模拟电压转换为数字量 并进行实时数字显示 数字毫伏表测量精度高 读数清晰 使用方便 是精确测量电压的实用仪表 数字毫伏表由MC14433三位半A D转换器 CD4511显示译码器 能隙基准电源MC1403和共阴极三位半LED数码管组成 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 知识链接1认识数模转换 D A 数字量到模拟量的转换称为数模转换 简称D A转换 读一读数模转换框图 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 算一算数模转换输出模拟电压1 输出模拟电压公式 uo DAC模拟电压输出UREF 基准电压Dn n位二进制数字量 2 输出模拟电压范围 0 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 认一认集成D A转换器AD75201 引脚图d9 d0 10位输入数字量IOUT1和IOUT2 电流输出端RF 反馈电阻RFUREF 基准电压UDD 电源正端GND 接地端 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 2 典型应用电路 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 学一学DAC的主要技术指标 1 转换精度DAC的精度通常用分辨率表示 n位DAC的分辨率即为n 2 转换速度当DAC输入数字量发生变化时 输出模拟量需要一段时间才能达到对应的量值 3 温度系数输入数字量不变的情况下 输出模拟电压随温度变化的变化量 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 知识链接2认识模数转换 读一读ADC的一般步骤 1 取样与保持 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 取样保持后输入 输出波形 取样定理 fs 2fimax fs 取样信号S t 频率fimax 输入模拟电压ui t 最高频率 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 2 量化与编码 量化 取样 保持后的输出电压表示为最小单位 的整数倍 编码 量化后的数值通过编码用二进制数表示出来 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 算一算ADC输出数字量 例 8位ADC基准电压是5V 输入模拟电压ui 3 3V 求输出二进制数字量 量化单位 输出数字量 168 D 10101000 B 量化误差 取样电压不能被 整除 产生误差 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 认一认集成MC14433 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 1脚 UAG模拟地2脚 UREF外接基准电压输入端3脚 UX被测模拟电压输入端4脚 R1外接积分电阻端5脚 R1 C1外接积分阻容公共接点6脚 C1外接积分电容器端7脚和8脚 C01和C02外接失调补偿电容器端 9脚 DU实时输出控制端10脚 CPI时钟信号输入端11脚 CPO时钟信号输出端 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 12脚 VEE负电源端13脚 VSS接地端14脚端 EOC转换周期结束标志输出端15脚 过量程标志输出端16 19脚 DS4 DS1多路选通个位 十位 百位和千位输出端20 23脚 Q0 Q3是A D转换数据BCD8421码的4位输出端24脚 VDD正电源端 任务1认识模数转换 A D 和数模转换 D A 学一学ADC的主要技术指标 1 转换精度单片集成ADC的转换精度是用分辨率和转换误差来描述的 2 转换时间转换时间是指ADC从转换控制信号到来开始 到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间 任务2数字毫伏表制作 电路识读数字毫伏表原理图 1 框图 任务2数字毫伏表制作 2 原理图 任务2数字毫伏表制作 1 MC14433 A D转换器 2 MC1403 基准电源 3 CD4511 七段译码器 4 V1 V4 显示驱动器 5 三位半显示屏 任务2数字毫伏表制作 3 工作过程 1 A D转换MC14433是双积分A D转换器 采用电压 时间间隔 V T 转换方式 2 基准电源输入5V电压 为A D转换器提供2V的基准电压 任务2数字毫伏表制作 3 七段显示译码器将MC14433输出的三位半8421BCD码译成a g七段信号 任务2数字毫伏表制作 4 显示驱动器三极管V1 V4接MC14433的DS1 DS4端输出选通脉冲 产生千 百 十和个位的负向驱动脉冲 任务2数字毫伏表制作 扫描工作频率DS1 DS4选通脉冲宽度18TCP 间隔2TCP R2 470k fCP 66kHz 扫描工作频率 扫描周期约 T 18 2 5TCP 任务2数字毫伏表制作 5 过量程输入电压UX超过量程 输出过量程标志信号 过量程时 数码管熄灭 6 小数点安装小数点是便于读数 任务2数字毫伏表制作 实训操作1元器件识别与检测 1 集成电路引脚认识及测试 集成能隙基准电源MC1403测试 任务2数字毫伏表制作 2 电阻器和电容器识别与测试 3 电位器识别与检测 任务2数字毫伏表制作 4 三极管的识别与检测 晶体管极性和质量检测 任务2数字毫伏表制作 5 三位半数码显示屏 6 转换开关识别与检测 任务2数字毫伏表制作 7 印制电路板图 任务2数字毫伏表制作 元器件实物照片 任务2数字毫伏表制作 元器件清单 元器件清单 任务2数字毫伏表制作 任务2数字毫伏表制作 实训操作2组装电路 1 焊接前的准备工作 2 按焊接工艺组装 电路焊接工艺要求 任务2数字毫伏表制作 实训操作3调试电路 1 5V和 5V双电源 任务2数字毫伏表制作 2 被测信号uX 3 基准电压调整 转换开关 校准位置用螺丝刀缓慢转动电位器RP1的转动柄 显示1999 任务2数字毫伏表制作 4 测量电压 转换开关 测量位置缓慢转动电位器RP的转动柄 显示随RP转动而变 5 故障记录与排除 6 电路测试 1 MC14433扫描驱动波形测试 2 双踪示波器观察V1至V4集电极波形 3 时钟频率测定 项目小结 1 D A转换 把数字量到模拟量的转换称为数 模转换 简称为D A转