学号：2013012549

《电子技术课程设计》报告

题 目：60秒倒计时秒表设计

学院(系)： 机械与电子工程学院

专业年级： 机电133

完成日期： 2016/1/23

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目 录

1.设计任务及要求 ...................................................................................................................... - 1 -

1.1课题要求设计 ................................................................................................................ - 1 -

1.2具体设计要求 ................................................................................................................ - 1 -

2.设计方案 .................................................................................................................................. - 1 -

2.1产生时钟脉冲信号部分方案 ........................................................................................ - 1 -

2.2计时部分方案 ................................................................................................................ - 1 -

3.设计原理与电路 ...................................................................................................................... - 2 -

3.1六十秒倒计时秒表的原理框图 .................................................................................... - 2 -

3.2主要元器件介绍 ............................................................................................................ - 2 -

3.2.1 555定时器构成的多谢振荡器 ................................................................... - 2 -

3.2.1 74ls190 ......................................................................................................... - 3 -

4.电路的连接与调试................................................................................................................... - 4 -

4.1在Proteus上连接的整体电路 ..................................................................................... - 4 -

4.2整体电路在Proteus上的仿真效果 ............................................................................. - 5 -

5.设计总结 .................................................................................................................................. - 7 - 附录 ............................................................................................................................................. - 8 -

器件清单列表...................................................................................................................... - 8 - 参考文献.............................................................................................................................. - 8 - - 2 -

1.设计任务及要求

1.1课题要求设计

设计一个可进行60秒倒计时的秒表。

1.2具体设计要求

设计一个可进行60秒倒计时的秒表，利用时钟脉冲信号对预置顶数逐次减一实现。

2.设计方案

2.1产生时钟脉冲信号部分方案

为了达到设计要求，可以用下面几种方案来实现。

方案1：采用石英振荡器，即晶振。可使用32768晶振+CD4060，得到2Hz信号，再送入CD4013组成的二分频电路，可得到1Hz时钟信号。

方案2：采用555定时器加外接电路构成的多谐振荡器，通过改变电路参数可以得到想要的脉冲频率。

方案比较：方案1介于对适应振荡器的了解不清楚,并且其电路也较为复杂。其对于方案2，555定时器加外接电路所组成的电路简单，元器件也较少。

方案选择：通过以上方案的对比，决定采用简单易实现的方案2作为产生时钟脉冲信号的初步设计方案。然后用软件进行仿真调试，最后逐步改进。

2.2计时部分方案

为了完成设计任务，达到设计要求，可以用下面几种方案来实现。

方案1：采用74LS192计时芯片。

方案2：采用74LS190计时芯片。

方案对比：74ls190与74ls192都是4位十进制同步可逆计数器.两种芯片都有预置数功能. 74ls190是单时钟脉冲,有加/减控制端控制加减,74ls192是双时钟,即有加时钟端和减时钟端.74ls190有使能端,高电平时禁止计数,74ls192无此控制端.74ls190的进位脉冲为一个端子叫最大/最小.74ls192有两个端子,一个是进位

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脉冲端子,一个是借位脉冲端子.74ls190有脉冲时钟端子,74ls192无此端子.：通过对以上两方案的对比，综合难易程度和实现可能性两方面的因素，决定采用相对易实现的方案2.

3.设计原理与电路

3.1六十秒倒计时秒表的原理框图

为了完成整个60秒倒计时的秒表功能，整体电路框图如图1-1：

图1-1整体电路框图 工作原理：由555定时器加外接电路构成的多谐振荡器产生频率为一赫兹的时钟脉冲信号，将时钟脉冲信号加到个位减数计数器进行减数计数，计时十次（即十秒）之后，进位输出端给十位减数计数器输入端输入一次脉冲，十位计数器进行一次减数计数；只需将十位端预置成6，计时便会从60开始逐次递减，从而达到倒计时的功能。

3.2主要元器件介绍

3.2.1 555定时器构成的多谢振荡器

用555定时器、电容、电阻组成多谐振荡发生器如图1-2所示，其中C1选择0.011uF， C2选择10nF，电阻均为5kΩ，由周期计算公式：

T≈0.7（R1+2R2）C1 ≈ 1s

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3.2.1

74ls190

图1-2 555定时器组成的多谐振荡发生器

74LS190是4位十进制同步可逆计数器，有预置数功能，U/D端接高电平时可以实现减数计数功能，PL端为置数端，CE端为计数控制端。其管脚和芯片模型如图1-3和1-4所示。74Ls190各管脚的基本功能如表1-1所示。

图1-3 管脚 图1-4 芯片模型

表1-1 74Ls190各管脚的基本功能

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由于本设计所采用的都是基本的元器件，并不涉及到元器件参数的计算，故电源和基本脉冲都采用最基本的即可实现电路预实现的功能。故此次课程设计，我在电路元器件参数的选择与调试上基本没有花费过多的精力。

4.电路的连接与调试

在初步确定了整个电路各个部分的原理图与电路图，并且对元器件的选择也基本完成之后，为了进一步验证自己设计的电路是否可以完成预期的设计的要求与功能，开始在仿真软件Proteus上进行仿真。 4.1在Proteus上连接的整体电路

图1.5 整体电路在仿真软件上的实现

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由图4-1可以看见，电路由555定时器加外接电路构成的多谐振荡器产生频率为一赫兹的时钟脉冲信号，将时钟脉冲信号加到个位减数计数器进行减数计数，计时十次（即十秒）之后，进位输出端给十位减数计数器输入端一脉冲，十位计数器进行一次减数计数；将十位端预置成6，计时便会从60开始逐次递减，从而达到倒计时的功能。计数器的输出直接送到7SEG-BCD数码管（自带译码器）进行显示。开关SW2通过切断和接通时钟脉冲信号来控制计数器的暂停和开始；点触开关通过控制D触发器进而控制74LS190的置数端使计数器重置为60；两个或非门加一个与门对计数端的输出进行逻辑运算，使之为00时停止计数并且驱动蜂鸣器报警提示。

4.2整体电路在Proteus上的仿真效果

图1-6 经过5个脉冲信号后的仿真效果

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图1-7 计数器重置60时仿真效果

图1-6是电路开始后经过5个时钟脉冲信号后的仿真效果图，此时D型触发器的输出端是高电平，使74LS190的置数端无效。图1-7点触开关接通，D型触发器的输出端是低电平，使计数器重置为60。

图1-8 计数器为零报警仿真效果

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图1-8是倒计时为0时电路发出报警声时的仿真效果，此时可以看到三极管导通，使得蜂鸣器上端变为了高电平。平且计数器的输出通过门电路经过逻辑运算后变为高电平，使74LS190的计数端失效，从而使两个计数器在都为0时停止计时。

5.设计总结

以前，认为知识就是存在课本里的，只要把该学的都学好，一切都没问题了，这样，我就算是学好了。但是，通过此次课程设计，我发现实践才是检验真理的唯一标准,只有将知识应用到实际中去，我们才能真正的理解它，掌握它。

从刚开始选题目时，由于我是那一组最后一个选的，于是心里总是觉得别的同学都把简单的题目选走了，剩下的题目肯定不好做，这时我的心态并没有摆正，现在我才知道我就是那个题目最简单的；即使这样，我并不感到高兴，我抱着没有困难找困难的信念，自主给我原先的设计加入了重置、暂停、报警的功能。

在自己独立思考了之后，通过上网查找一般秒表的设计步骤，我把思路反过来，举一反三，设计出了我的题目所要求的电路。

在完成了基本的电路的设计时，我便开始在Proteus上进行仿真，在设计计数器部分时，也是状况百出，还好在同学和老师的指导下，最后完美的解决了我的各种问题。

这次设计的课题，虽然基本功能都可以实现，但是还是存在很大的不足之处：主要体现在我的计时电路部分，虽然可以完成递减、暂停等功能，但是暂停开关闭合时我并不能知道时钟脉冲信号下一时刻会是高电平还是低电平，这样就会使得开始时60到59秒并不是真正的一秒，而是在0~1秒之间。

此次实习真的让我学到了很多课堂上更本学不到的东西，仿佛自己一下子成熟了，懂得了做人做事的道理，也懂得了学习的意义，时间的宝贵，人生的真谛。

这次实习，很多人给我提供了极大的帮助。感谢傅隆生老师；感谢侯俊才老师；感谢秦立峰老师，感谢龙燕老师，谢谢你们。

学习就是一个不断发现错误与不足之处，从中学到新的比较好的方法，我会把这此实习作为我人生的起点，在以后的工作学习中不断要求自己，完善自己，让自己做的更好。

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附录

器件清单列表

参考文献

1阎石《数字电子技术基础?（第五版）》?清华大学出版社?20xx年5月（?ISBN 978-7-04-019383-1）

2童诗白?《模拟电子技术基础（第四版）》?高等教育出版社?20xx年5月?(ISBN 978-7-04-018922-3)

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第二篇：电子技术课程设计报告要求(学生用)

电子技术课程设计报告要求

? 每人必需写出10000字左右的设计报告，内容包括：

– 封面（统一格式，已发给各班）

– 前言（包含设计题目的主要内容，资料的收集与工作过程。）

– 目录

– 题目

– 摘要：摘要应不少于100字，能概括文章的主要内容，不用第一人称和评价性语言

– 关键字：关键词4至8个

– 设计要求

– 正文：正文排版用5号字，1.5倍行距；正文一般不超过10000字，不少于6000字，文中应有小标题。文中的插图和照片应清楚美观，比例适当；图序、表序应标注清楚，图题、表题应准确、简明。

– 鸣谢

– 元器件明细表，附图

– 参考文献： 序号·作者名·书名·出版社·出版时间（刊号） – 收获与体会，存在的问题等

– 评语（教师写）

*单元电路图要标清信号流向！

报告格式如下：

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《电子技术》课程设计报告

题 目 学院（部） 专 业 班 级

学生姓名

学 号

月 共周

指导教师（签字）

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前 言

现如今，信息正是一个告诉发展的产业，而数字技术是信息的基础，数字技术是目前发展最快的技术领域之一，数字技术在数字集成电路集成度越来越高的情况下，开发数字系统的使用方法和用来实现这些方法的工具已经发生了变化，但大规模集成电路中的基本模块结构仍然需要基本单元电源电路的有关概念，因此用基本逻辑电路来组成大规模或中规模地方仍然需要我们掌握。

二进制数及二进制代码是数字系统中信息的主要表示形式，与，或，非三种基本逻辑运算是逻辑代数的基础，相应的逻辑门成为数字电路中最基本的元件。数字电路的输入，输出信号为离散数字信号，电路中电子元器件工作在开关状态。除此之外，由与，或，非门构成的组合逻辑功能器件编码器，译码器，数字分配器，数字选择器，加法器，比较器以及触发器是常用的器件。

与模拟技术相比，数字技术具有很多优点，这也是数字技术取代模拟技术被广泛适用的原因。优点有如下：

（1） 数字系统容易设计。数字系统采用开关电路，开关电路中的电压和电

流的值不重要，重要的是变化范围。

（2） 信息存储方便。

（3） 整个系统的准确度及精度容易保持一致。

（4） 数字电路的抗干扰能力强。

（5） 大多数数字电路能制造在集成电路芯片上。

在数字式电阻测试仪的设计中，各个部件将用到不同的数字基本逻辑单元和组合逻辑器件，集成芯片也会出现在电路中。

课程设计中的如何测量电阻并数字显示量程又是各种电子电气线路与装置不可缺少的部分。电阻的阻值，直接影响到电子电气线路与装置的工作质量和效果。所以我们选择了这个有意义的课题作为我们课程设计的题目。

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目 录

前言。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 题目及摘要。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5

第一章 系统概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6

第一节 总体思想。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6

第二节 各部分功能简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15

第二章 单元电路设计及分析论证。。。。。。。15

第一节 电阻测量部分。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7

第二节 A/D转换电路----ICL7107。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14

第三节 四段数码管显示部分。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15

第三章 课设的收获与体会。。。。。。。。。。。。。16 附：设计总电路图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 元器件明细表。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 鸣谢。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19

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数字式电阻测试仪

摘要：

本实验通过初期的方案设定与选择，决定采用万用表测量电阻的方法。该方案的主要核心部件是ICL7107双积分模数转换器，主要由两个部分，分别是电阻/电压转换部分和A/D转换及译码显示部分。

整体过程如下：电路通过测量待测电阻阻值，将阻值转化为电压值，再通过模数转换器，将其转化为数字信号，并进行译码，最后显示在数码管上

关键字：TC7107芯片 电阻/电压转化 七段显示器

设计要求：

1. 被测电阻值范围100Ω～100kΩ；

2. 四位数码管显示被测电阻值；

3. 分别用红、绿色发光二极管表示单位；

4. 具有测量刻度校准功能。

总框图：

在设计一个数字系统时，首先应根据要求，设计总框图，然后按框图设计具体电路，这样可避免在设计中产生错误。按照设计原理，测试电阻电路总框图如图1所示

图一：方案总框图

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第一章 系统概述

第一节 总体思想

本设计根据要求设计一个能用四位七段数码管显示的电阻测试仪。我们运用电阻电压比例法作为测量电路，通过A\D转换装置将模拟量转换为数字信号，最后由4位共阴极LED发光管显示其阻值。

第二节 各部分功能简要介绍

1：直流源及电阻电压比例电路：将电阻值以电压的形式输入AD转换器。通过提供被测电阻的电压与模数转换芯片标准电压的比值反映被测电阻的阻值。 2：A/D转换器（ICL7107）：将测量电阻的模拟信号转换为数字信号，再根据芯片本身的特征由数码管显示具体阻值。

3：七段数码管显示数值：四位数码管与ICL7107连接，接受数字信号，从而显示出被测电阻阻值。

第二章 主要单元电路设计及分析论证

第一节 测量部分

图2电阻电压变换器的原理图。Uref为基准电压，输出电压｜Uo｜=（） Uo与Rx成正比，改变R1可以改变量程。当Rx超量程或开路时，集成运放输出电压Uo被稳压管VS1（VS2）限幅。当被测电阻较大时，稳压管的反向电流将引入测量误差。由VD3、VD4、R2可组成反向电流通路。VS1(VS2)的反向电流通过R2流入地端，由于U_=0，

故使VD3、VD4近似零设置，流向反

的电流小于nA级。 图2：测量电阻原理图

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如图3所示，运用集成运放实现电阻电压的转化，图中IC2为反向比例器，输出电压与输出电压符号相反。

C

?

图3：测量电阻电路图

为了给测量电路提供一个稳定的电压，IC1选择MAX875型精密基准电压源，输出电压为5V，最大工作电流为10mA，电压温度系数为3×C，电源电压的上限为18V。C为静噪电容，取C=0.1?F。Rp为输出微调电位器，推荐值为100kΩ。输出电压调节范围为±4%。

IC2选择7F356 型集成运放，电源电压取±9V。VD1~VD4选用IN4148型高速开关二极管，反向电流为0.025?A，最高反向工作电压为75V。VS5、VS6选用MTZJ5.6型稳压二极管，Uz=5.6V、Iz=5mA.R2、R3经验值为1~100 kΩ，取R2=R3=1 kΩ。

根据要求电阻的测量范围为100Ω~100kΩ，同时又结合后面所用到的AD转换器要求输入电压值为2V（即｜Uo｜=2V），我们选择用200Ω和200kΩ这两个量程。

根据｜Uo｜=（）Rx可得，R1=（Uref/Uo）Rx。

a. 当量程为200Ω时,取Uref=5V，满量程Rx=200Ω，Uo=-2V，则

R1.0=（5/2）×200=500Ω

b. 量程为200k时 ： R1.1=（5/2）×200×=500k

第二节 A\D转换电路 （重点）

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一：A/D转换基本原理

A\D转换基本A/D转换器的功能是在规定时间内把模拟信号在时刻t的幅度值（电压值）转换为一个相应的数字量。由于A/D转换器输入的模拟信号在时间上是连续的，输出的数字信号是离散的。所以只能在一系列选定的瞬间进行A/D转换，这样就要求对输入的模拟信号先进行采样，然后再把这些采样值转换为数字量输出。因此，一般的A/D转换过程需要经过采样，保持，量化和编码这四个步骤来完成。 二：方案比较

方案一：并行比较型A/D转换器

它由电阻分压器，电压比较器，寄存器及编码器组成。电阻分压器由八个点组组成电阻分压器，它将参考电压U(REF)分成八个等级，其中七个等级的电压分别作为七个比较器C1—C2的参考电压。各比较器的输出状态是由输入电压U(I)的大小决定的。由于并行比较型A/D转换器的转换是并行的，所以它的转换速度最快，而且各位代码的转换几乎是同时进行的，增加输出代码的位数对转换时间影响较小

方案二：逐次渐进性A/D转换器

逐次渐近转换器过程与天平称重非常相似。该类型转换速度较快，转换精度也较高。常用的单片集成逐次逼近式A/D转换器分辨率8到12位，一次转换时间在数微秒至百微妙范围内。它们被广泛的应用于中高速数据采集系统，在线自动检测系统，动态测控系统等领域中。这类转换器的缺点是抗干扰能力较差。价格也较高。 方案三：双积分式A/D转换器

它是由积分器，过零比较器，时钟脉冲控制门G和定 /计数器等几部分组成。它的基本原理是，对输入模拟电压和参数电压进行两次计分，变换成与输入电压平均值成正比的时间间隔，利用时钟脉冲和计数器测出此时时间间隔。由于它是取输入电压的平均值进行比较，因此这种转换器具有很强的抗工频干扰能力，工作性能比较稳定，因此，在数字测试中得到广泛应用。

三：方案选择

在数字电阻测试系统中最重要的参数是内部分辨率，ADC动态范围，无噪声分辨路， 更新速率，系统增益和增益误差漂移。该系统必须设计成比率工作方式，所以它与 电源电压波动无关。根据该课程设计中的设计要求，结合实用性与成本，我们采用双积分式A/D转换器。为保证一定的分辨率和较低的成本，我们在这里采用三位半积分式 8

A/D转换器ICL7107。

四：芯片ICL7107分析论证

1.ICL7107工作原理：

双积分模数转换电路的原理比较简单，当输入电压为VX时，在一定时间T1内对电量为零的电容器C进行恒流（电流大小与待测电压VX成正比）充电，这样电容器两极之间的电量将随时间线性增加，当充电时间T1到后，电容器上积累的电量Q与被测电压VX成正比；然后让电容器恒流放电（电流大小与参考电压VREF成正比），这样电容器两极之间的电量将线性减小，直到T2时刻减小为零。所以，可以得出T2也与VX成正比。如果用计数器在T2开始时刻对时钟脉冲进行计数，结束时刻停止计数，得到计数值N2，则N2与VX成正比。

T1

Q0=?VxVx*dt=T1 (1) RR0

Vo=-QoVxT1 (2) =-CRC

1 Vo+CT2Vref*dt=0 （3） ?R0

把（2）式代入上式，得： T2=T1VX (4) Vref

从（4）式可以看出，由于T1和VREF均为常数，所以T2与Vx成正比。若时钟最小脉冲单元为TCP,则T1?N1?TCP，T2?N2?TCP，代入（4）， N1

Vref即有： N2= Vx (5)

可以得出测量的计数值N2与被测电压VX成正比。

对于ICL7107，信号积分阶段时间固定为1000个TCP,即N1的值为1000不变。而N2的计数随VX的不同范围为0～1999，同时自动校零的计数范围为2999～1000，也就是测量周期总保持4000个TCP不变。即满量程时N2max=2000=2*N1,所以VXMAX=2Vref，这样若取参考电压为100mV，则最大输入电压为200mV；若参考电压为1V，则最大输入电压为2V。 9

对于ICL7107的工作原理这里我们不再多说，以下我们主要讲讲它的引脚功能和外围元件参数的选择。

2、ICL7107双积分模数转换器引脚功能、外围元件参数的选择。

图4 ICL7107管脚图

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图5 ICL7107和外围器件连接图

ICL7107芯片的引脚图如图4所示，它与外围器件的连接图如5所示。图5中它和数码管相连的脚以及电源脚是固定的，所以不加详述。芯片的第32脚为模拟公共端，称为COM端；第36脚VR+和35脚VR-为参考电压正负输入端；第31脚IN+和30脚IN-为测量电压正负输入端； CINT和RINT分别为积分电容和积分电阻，CAZ为自动调零电容，它们与芯片的27、28和29相连，用示波器接在第27脚可以观测到前面所述的电容充放电过程，该脚对应实验仪上示波器接口VINT；电阻R1和C1与芯片内部电路组合提供时钟脉冲振荡源，从40脚可以用示波器测量出该振荡波形，该脚对应实验仪上示波器接口CLK，时钟频率的快慢决定了芯片的转换时间（因为测量周期总保持4000个TCP不变）以及测量的精度。 下面我们来分析一下这些参数的具体作用：

RINT为积分电阻，它是由满量程输入电压和用来对积分电容充电的内部缓冲放大器的输出电流来定义的，对于ICL7107，充电电流的常规值为IINT=4uA，则RINT=满量程/4uA。所以在满量程为200mV，即参考电压VREF=0.1V时，RINT=50K,实际选择47K电阻；在满量程为2V，即参考电压VRDF=1V时，RINT=500K,实际选择470K电阻。CINT=T1*LIINT/VINT,一般为了减小测量时工频50HZ干扰，T1时间通常选为0.1S ，具体下面再分析，这样又由于积分电压的最大值VINT=2V，所以：CINT=0.2uF,实际应用中选取0.22uF。

对于ICL7107，38脚输入的振荡频率为：f0=1/(2.2*R1*C1)，而模数转换的计数脉冲频率是f0的4倍，即TCP=1/(4*f0)，所以测量周期T=4000*TCP=1000/f0，积分时间（采样时间）T1=1000*TCP=250/fo。所以FO的大小直接影响转换时间的快慢。频率过快或过慢都会

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影响测量精度和线性度，同学们可以在实验过程中通过改变R1的值同时观察芯片第40脚的波形和数码管上显示的值来分析。一般情况下，为了提高在测量过程中抗50HZ工频干扰的能力，应使A/D转换的积分时间选择为50HZ工频周期的整数倍，即T1=n*20ms,考虑到线性度和测试效果，我们取T1=0.1ms(n=5)，这样T=0.4S，f0=40kHZ，A/D转换速度为2.5次/秒。由T1=0.1=250/f0，若取C1=100pF，则R1≈112.5KΩ。实验中为了更好的理解时钟频率对A/D转换的影响，我们让R1可以调节，该调节电位器就是实验仪中的电位器RWC。

3.运用ICL7107实现A/D转换电路及译码显示部分

如图6所示，其中R1=4.7 KΩ，R3=4.7 KΩ；C1=100mF，C2=C3=C4=100nF；B1=1V。如前面所讲述的一样，R3为积分电阻，C2为积分电容，C3为自动调零电容，C4与R1构成振荡回路，提供时脉冲振荡源。

B1提供参考电压1V，使得最大输入电压为2V

输入电压由31管脚接入，30管脚接地

2——25管脚中，21接地，20管脚接4个七段显示器的阴阳极端，从而控制显示器的工作，其他管脚如图所示接显示器的输入端

从左至右依次是高位到低位的显示。

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图6 ICL7107与七段显示器相连图

4.以下是ICL7107安装的一些注意事项，方便对电路安装的理解 ICl7107 安装电压表头时的一些要点：按照测量＝±199.9mv 来说明。

1.辨认引脚：芯片的第一脚，是正放芯片，面对型号字符，然后，在芯片的左下方为第一脚。

也可以把芯片的缺口朝左放置，左下角也就是第一脚了。

知道了第一脚之后，按照反时针方向去走，依次是第 2 至第 40 引脚。（1 脚与 40 脚遥遥相对）。

2.牢记关键点的电压：芯片第一脚是供电，正确电压是 dc5v 。第 36 脚是基准电压，正确数值是 100mv，第 26 引脚是负电源引脚，正确电压数值是负的，在 －3v 至 －5v 都

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认为正常，但是不能是正电压，也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚，可以输入 ±199.9mv 的电压。在一开始，可以把它接地，造成"0"信号输入，以方便测试。

3.注意芯片 27,28,29 引脚的元件数值，它们是 0.22uf,47k,0.47uf 阻容网络，这三个元件属于芯片工作的积分网络，不能使用磁片电容。芯片的 33 和 34 脚接的 104 电容也不能使用磁片电容。

4.注意接地引脚：芯片的电源地是 21 脚，模拟地是 32 脚，信号地是 30 脚，基准地是 35 脚，通常使用情况下，这 4 个引脚都接地，在一些有特殊要求的应用中（例如测量电阻或者比例测量），30 脚或 35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。－－ 本文不讨论特殊要求应用。

5.负电压产生电路：负电压电源可以从电路外部直接使用 7905 等芯片来提供，但是这要求供电需要正负电源，通常采用简单方法，利用一个 5v 供电就可以解决问题。比较常用的方法是利用 icl7660 或者 ne555 等电路来得到，这样需要增加硬件成本。我们常用一只 三极管，两只电阻，一个电感来进行信号放大，把芯片 38 脚的振荡信号串接一个 20k －56k 的电阻连接到三极管"b"极，在三极管"c"极串接一个电阻（为了保护）和一个电感（提高交流放大倍数），在正常工作时，三极管的"c"极电压为 2.4v － 2.8v 为最好。这样，在三极管的"c"极有放大的交流信号，把这个信号通过 2 只 4u7 电容和 2 支 1n4148 二极管，构成倍压整流电路，可以得到负电压供给 icl7107 的 26 脚使用。这个电压，最好是在 －3.2v 到 －4.2v 之间。

6.如果上面的所有连接和电压数值都是正常的，也没有"短路"或者"开路"故障，那么，电路就应该可以正常工作了。利用一个电位器和指针万用表的电阻 x1 档，我们可以分别调整出 50mv,100mv,190 mv 三种电压来，把它们依次输入到 icl7107 的第 31 脚，数码管应该对应分别显示 50.0,100.0,190.0 的数值，允许有 2 －3 个字的误差。如果差别太大，可以微调一下 36 脚的电压。

7.比例读数：把 31 脚与 36 脚短路，就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端，这时候，数码管显示的数值最好是 100.0 ，通常在 99.7 － 100.3 之间，越接近 100.0 越好。这个测试是看看芯片的比例读数转换情况，与基准电压具体是多少 MV 无关，也无法在外部进行调整这个读数。如果差的太多，就需要更换芯片了。

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8.ICl7107 也经常使用在 ±1.999v 量程，这时候，芯片 27,28,29 引脚的元件数值，更换为 0.22uf,470k,0.047uf 阻容网络，并且把 36 脚基准调整到 1.000v 就可以使用在±1.999v 量程了。

第三节 四段数码管显示部分

采用四位组合式7段共阴极LED显示器，将被测电阻值显示出来。

第三章课设中的收获

总结：

本设计的总体思想是将待测电阻的阻值转化为电压，再通过三位半A/D转换/显示译码芯片TC7107将电压信号转化为三位半的BCD码，再经过七段数码管显示出来。

虽然在设计中提供了几种不同的方案进行分析比较，最终确定了相对较好的一个，但仍然存在很多不足，比如对于要求中的刻度校准我们原打算在测量电路的中与Rx串联一个滑变电阻用于刻度校准，但考虑到对电路各部分未知的影响，最终未能成行，实在是一大遗憾。此外，测量部分运用的集成运放电路稍微有点复杂。还有设计中用到的一些元件在Multisim系统中找不到，无法用其进行仿真，还好的是最后在网上得知proteus这款仿真软件，于是就下载这款软件和教程，经过初步学习和摸索后终于初步学会了这款软件，搭好电路图后仿真，又经过一番调试后终于成功了。还有是在显示管的运用上仍存在很大的不足，无法准确地显示小数点以提高测量的的精确度。总之，虽完成这次课设任务，但还 有很多地方很值得自己去思考提高。

心得体会：

短暂的课程设计一转眼就过去了，虽然历尽艰辛但却让我加深了对课堂上所学的东西 的理解，明白了许多在课堂上不能明白的东西。通过这次数电课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做数电课程设计，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。同时通过这次可设也让我在以下几个方面有了提高：1 ，提高了我们的逻辑思维能力，使我们在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步。加深了我 15

们对组合逻辑电路与时序逻辑电路的认识，进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解。另外，我们还更加充分的认识到，数字电路这门课程在科学发展中的至关重要性 2，查阅参考书的独立思考的能力以及培养非常重要，我们在设计电路时，遇到很多不理解的东西，有的我们通过查阅参考书弄明白，有的通过网络查到，但由于时间和资料有限我们更多的还是独立思考。3，提高了团队合作的意识，一个项目或者一个课题往往不是一个人完成的，所以团队意识对于我们以后的工作和生活都非常重要。经历对于我们来说都是一笔宝贵的财富，它对于我们以后的生活和工作都将意义深远。

总之，中间虽然经过了很多的波折，但最终还是成功了，其实不管成功与否这次

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附 录

图7：总电路图

元件明细表：

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鸣 谢

本次课程设计在设计过程中得到张菁老师、 楚岩老师的悉心指导，并为我们指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励，同时教会了我许多的关于以后的学习、工作和科研方面应该如何去做。也感谢等邓秋霞老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，虽仅一个学期，却给以终生受益无穷之道。对老师的感激之情是无法用言语表达的。

感谢张菁老师、楚岩老师、邓秋霞老师等对我的帮助，她们细心指导我的学习与设计，在此，我要向诸位老师深深地鞠上一躬。

我们还感些学院的诸位老师为我们提供了良好的设计条件，让我们顺利完成此次课程设计。感谢学校图书馆及其工作人员为我们提供的各种资料书籍。最后，我们衷心的感谢长安大学对我们的教育和支持。

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参考文献

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2.孙梅生主编.电子技术基础课程设计.清华大学出版社.1989

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5.高吉祥主编 电子技术基础与课程设计机械工业出版社.2002

6. 林涛主编.数字电子技术基础.清华大学出版社.2006

7.姚福安编.电子电路设计与实践.山东科学技术出版社.2001

8.沈小丰主编.数字线路实验-数字电路实验.清华大学出版社.2007

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10.王成华 邵杰 . 现代电子技术基础. 北京航空航天大学2007

11.黄智伟 . 全国大学生电子设计竞赛系统设计.北京航空航天大学2006

12.崔瑞雪.张增良.电子技术动手实践.北京航空航天大学出版社.2004

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评 语

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