Circuit digital simplu de voltmetru cu PCB folosind icl7107

În acest proiect vom construi un voltmetru digital fără a utiliza niciun microcontroler. Aici folosim un IC foarte popular pentru măsurarea tensiunii și anume ICL7107 / CS7107. Folosind ICL7107, putem construi voltmetru precis și cu costuri foarte mici. ICL7107 este un convertor analogic digital de 3,5 cifre (ADC) care consumă o putere foarte mică. IC-ul are circuit intern pentru acționarea a patru afișaje de șapte segmente pentru a afișa tensiunea măsurată. De asemenea, are un circuit de ceas și o sursă de tensiune de referință.

Voltmetrul este un dispozitiv foarte util și este foarte util de multe ori, de aceea am construit acest voltmetru digital pe PCB, astfel încât să poată fi utilizat cu ușurință oriunde. Anterior am construit multe circuite pentru măsurarea tensiunii:

• Voltmetru digital 0-25V folosind microcontrolerul AVR
• Circuit voltmetru LM3914
• Sistem de monitorizare a tensiunii bateriei auto bazat pe PIC
• Circuitul monitorului bateriei

Componente necesare:

1. LM555 -1
2. ICL7107 / CS7107 -1
3. LM7805 -1
4. Anod comun Afișaj LED cu șapte segmente -4
5. PCB -1
6. Bloc terminal 2 pini -2
7. 47k -1
8. 1k -5
9. 22k -1
10. 10K -1
11. 120K -1
12. POT 5K -1
13. 100nF -3
14. 10uF -2
15. 100pF -1
16. 220nF -1
17. 47nF -1
18. Sursa de alimentare 9v / 12v -1
19. LED -1
20. Berg lipeste -2
21. Bază IC 40 pini -1
22. Bază IC cu 8 pini -1
23. Sonda sau sârmă
24. 1N4148 Diodă -2

Diagrama circuitului și explicația de lucru:

Funcționarea acestui circuit digital de voltmetru este foarte simplă. ADC din interiorul IC-ului integrează convertorul sau convertorul analogic la digital de tip dual. ADC intern al acestui IC citește tensiunea care trebuie măsurată și o compară cu o tensiune de referință internă și o convertește în echivalentul digital. Apoi, acest echivalent digital este decodat pentru afișajele cu șapte segmente prin circuitul driverului din interiorul ICL7107 și apoi afișat pe afișajul cu patru șapte segmente LED. Aflați aici cum se poate utiliza un ADC pentru a măsura tensiunea și verificați videoclipul demonstrativ la sfârșitul acestui articol, unde am măsurat puterea de ieșire Arduino în scopul testării.

Aici rezistorul R1 și condensatorul C1 sunt folosite pentru a seta frecvența ceasului intern al ICL7107. Condensatorul C2 filtrează fluctuațiile tensiunii de referință interne și asigură o citire stabilă pe afișajele cu șapte segmente. R5 este responsabil pentru controlul domeniului voltmetrului. (R5 = 1K pentru gama 0-20V și 10K pentru gama 0-200V). RV1 este un potențiometru care poate fi utilizat pentru calibrarea tensiunii voltmetrului sau poate fi setat tensiunea de referință pentru ADC intern.

Acest circuit include 4 afișaje cu șapte segmente cu anod comun cu un indicator de tensiune negativă. Acest circuit ar trebui să funcționeze la o tensiune de 5V, de aceea am folosit un regulator de tensiune 7805 IC pentru a furniza 5v circuitului, precum și pentru a preveni deteriorarea ICL7107.

Alimentare cu tensiune negativă: Aici trebuie, de asemenea, să acordăm putere negativă pinului 26 al ICL7107, pentru care am folosit 555 IC. IC-ul cu temporizator 555IC este configurat aici ca multivibrator ASTABLE. Condensatorul de aici poate fi schimbat, cu toate acestea selecția ar trebui urmărită pentru o tensiune negativă maximă. Dacă capacitatea selectată nu se potrivește bine, atunci nu putem obține tensiune negativă maximă la ieșire. Aici am folosit 100nF și 10uF. Verificați aici cum putem folosi 555 Timer IC pentru a genera tensiune negativă.

Proiectarea circuitelor și PCB-urilor folosind EasyEDA:

EasyEDA nu este doar soluția one stop pentru captarea schematică, simularea circuitelor și proiectarea PCB-urilor, ci oferă, de asemenea, un serviciu de aprovizionare cu prototip PCB și componente de aprovizionare. Recent, au lansat serviciul de aprovizionare a componentelor, unde au un stoc mare de componente electronice, iar utilizatorii își pot comanda componentele necesare împreună cu comanda PCB.

În timp ce vă proiectați circuitele și PCB-urile, puteți, de asemenea, să vă faceți publice circuitele și PCB-urile, astfel încât ceilalți utilizatori să le poată copia sau edita și să beneficieze de acolo, de asemenea, am făcut publice întreaga noastră schemă de circuite și PCB pentru acest voltmetru digital folosind ICL7071., verificați linkul de mai jos:

easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

Mai jos este Instantaneul stratului superior al aspectului PCB-ului de la EasyEDA, puteți vizualiza orice strat (superior, inferior, de top, de fund etc.) al PCB-ului, selectând stratul din fereastra „Straturi”.

Puteți vedea, de asemenea, vizualizarea foto a PCB utilizând EasyEDA:

Calcularea și comandarea eșantioanelor online:

După finalizarea proiectării PCB-ului, puteți face clic pe pictograma de ieșire Fabrication , care vă va duce pe pagina de comandă PCB. Aici puteți vizualiza PCB-ul dvs. în Gerber Viewer sau puteți descărca fișierele Gerber ale PCB-ului dvs. Aici puteți selecta numărul de PCB-uri pe care doriți să le comandați, de câte straturi de cupru aveți nevoie, grosimea PCB-ului, greutatea cuprului și chiar culoarea PCB-ului. După ce ați selectat toate opțiunile, faceți clic pe „Salvați în coș” și finalizați comanda. Recent, și-au redus semnificativ tarifele de PCB și acum puteți comanda 10 buc PCB cu 2 straturi cu dimensiunea de 10cm x 10cm doar pentru 2 USD.

Iată PCB - urile pe care le- am obținut de la EasyEDA:

Mai jos sunt imaginile după lipirea componentelor de pe PCB:

Aici, în acest proiect, am măsurat tensiunea de ieșire Arduino în scopul testării, verificați Demo Video de mai jos.