三位数字电容表说明书.doc

【实例简介】
课 程 设 计 任 务 书 课程设计题目 三位数电容表 功能 技术指标 设计一个电路简洁、精度高及测量范围宽的电容表，将待测电容的电容值显示到数码管，可显示 三位数字 工作量 适中 工作计划 3月8日 查资料，分析原理 3月9日 画原理图，列元器件表 3月11日 购买元器件 3月12日 安装电路 3月14日 电路调试 3月19日 结题验收 3月20日 撰写说明书 3月25日 交说明书并准备答辩 3月26日 答辩 指导教师评语 指导教师： 2010年3月 23日 目录 第1章 绪论 1 1.1设计要求 1 1.2 设计功能 1 第2章 电路的方框图 2 2.1 电路的方框图 2 第3章 单元电路设计和参数计算 3 3.1 单元电路设计 3 3.1.1 双时基电路 3 3.1.2 控制电路 5 3.1.3 计数电路 5 3.1.4 译码电路 7 3.1.5 显示电路 8 3.1.6 8550型号三极管 9 3.1.7 电容的作用 9 3.2 参数计算 11 第4章 整机电路的工作原理 13 4.1 三位数字电容表原理图 13 4.2 电路工作原理 13 第5章 电路的组装与调试 15 5.1合理布局 15 5.2调试 15 结论 16 收获与体会 17 致谢 18 参考文献 19 附录1 元器件清单 20 第1章 绪论 课程设计是运用自己所学的数字电子技术、模拟电子技术知识，根据老师所给课程设计题目，自行分组（每组3-4人）来设计、搭接、调试电路，使其实现所给题目要求的功能、量化指标等参数，三周内上交电路，老师通过对电路的完成情况、出勤情况、说明书制作情况以及课程设计答辩情况对每位同学进行评分。 1.1设计要求 1.被测电容范围：1PF-10000uF； 2.测试误差<10%； 3.电容值用三位数码管显示。 1.2 设计功能 设计一个电路简洁、精度高及测量范围宽的电容表，将待测电容的电容值显示到数码管可显示三位数。 实际上就是，待测电容容量时间转换器将待测电容的容量转换成与其成正比的单稳态时间。闸门控制器的开通时间及为单稳时间。当闸门控制器开通，由基准脉冲发生器产生的标准计数脉冲被输入到计数器计数，然后再通过译码器对其译码，使BCD码转换成十进制数字笔段码，最后在共阴极数码管上直接显示测量结果。 第2章 电路的方框图 2.1 电路的方框图 三位数字电容表是由基准脉冲发生器、待测电容容量时间转换器、闸门控制器、计数器、译码器及显示器等组成，其方框图如图2-1所示。 基准脉冲发生器是用来产生标准的计数脉冲。待测电容容量时间转换器是把待测电容的容量转换成与容量成正比的单稳态时间td。闸门控制器的开通时间就是单稳态时间td。在to时间内，计数脉冲通过闸门被送往计数器计数，计数的多少直接反映出被测电容的容量。 图2-1 三位数字电容表电路结构框图 第3章 单元电路设计和参数计算 3.1 单元电路设计 3.1.1 双时基电路 双时基电路主要由NE556组成，其芯片引脚与外围电路如图3-1所示。 图3-1 NE556芯片管脚图 由于NE556是两个NE555组成。故这里只简单介绍一下NE555，见图3-2所示。 图3-2 NE555内部结构图 NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉冲信号。 NE555具体如下的特点： 只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。 它的操作电源电压范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。 其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。 它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。 NE555内部功能框图如图3-3所示。其功能说明如下： 图3-3 NE555内部功能框图 Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。 Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。 Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周
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