Jednostavni krug digitalnog voltmetra s pločicom pomoću icl7107

U ovom ćemo projektu izraditi digitalni voltmetar bez upotrebe bilo kakvog mikrokontrolera. Ovdje koristimo vrlo popularnu IC za mjerenje napona, naime ICL7107 / CS7107. Koristeći ICL7107, možemo izgraditi točan i vrlo jeftin voltmetar. ICL7107 je 3,5-znamenkasti analogno-digitalni pretvarač (ADC) koji troši vrlo malu snagu. IC ima unutarnji krug za pogon četverosegmentnog zaslona za prikaz izmjerenog napona. Također ima satni krug i referentni izvor napona.

Voltmetar je vrlo koristan uređaj i mnogo puta je vrlo koristan, zato smo ovaj digitalni voltmetar izgradili na PCB-u tako da se može lako koristiti bilo gdje. Prethodno smo izgradili mnogo sklopova za mjerenje napona:

• 0-25V digitalni voltmetar pomoću AVR mikrokontrolera
• LM3914 Krug voltmetra
• Sustav praćenja napona automobilske baterije zasnovan na PIC-u
• Krug monitora baterije

Potrebne komponente:

1. LM555 -1
2. ICL7107 / CS7107 -1
3. LM7805 -1
4. Uobičajena anoda Sedam segmenata LED zaslon -4
5. PCB -1
6. Priključni blok 2-polni -2
7. 47k -1
8. 1k -5
9. 22k -1
10. 10K -1
11. 120K -1
12. LONAC 5K -1
13. 100nF -3
14. 10uF -2
15. 100 pF -1
16. 220 nF -1
17. 47nF -1
18. Napajanje 9v / 12v -1
19. LED -1
20. Bergovi štapići -2
21. 40-pinska IC baza -1
22. 8-pinska IC baza -1
23. Sonda ili žica
24. 1N4148 Dioda -2

Kružni dijagram i radno objašnjenje:

Rad ovog kruga digitalnog voltmetra vrlo je jednostavan. ADC unutar IC integrira pretvarač ili dvostruki analogni u digitalni pretvarač. Interni ADC ovog IC očitava napon koji treba izmjeriti i uspoređuje ga s unutarnjim referentnim naponom i pretvara ga u digitalni ekvivalent. Tada se ovaj digitalni ekvivalent dekodira za sedam segmentarnih prikaza pomoću upravljačkog kruga unutar ICL7107, a zatim prikazuje preko LED zaslona u četiri sedam segmenata. Ovdje saznajte kako se ADC može koristiti za mjerenje napona i provjerite Demonstracijski video na kraju ovog članka, gdje smo u svrhu ispitivanja izmjerili izlaznu snagu Arduina.

Ovdje se otpor R1 i kondenzator C1 koriste za podešavanje frekvencije internog takta ICL7107. Kondenzator C2 filtrira fluktuacije unutarnjeg referentnog napona i osigurava stabilno očitavanje na sedam segmentnih zaslona. R5 je odgovoran za upravljanje dometom voltmetra. (R5 = 1K za raspon 0-20V i 10K za raspon 0-200V). RV1 je potenciometar koji se može koristiti za kalibriranje napona voltmetra ili se može postaviti referentni napon za unutarnji ADC.

Ovaj krug uključuje 4 LED zaslona s uobičajenom anodom u sedam segmenata s indikatorom negativnog napona. Ovaj bi krug trebao raditi na naponu od 5 V, zato smo koristili IC regulator napona 7805 za napajanje 5v u krug, kao i za sprečavanje oštećenja ICL7107.

Opskrba negativnog napona: Ovdje također moramo dati negativnu snagu na pin broj 26 ICL7107, za koji smo koristili 555 IC. IC-timer 555IC ovdje je konfiguriran kao ASTABILNI multivibrator. Ovdje se kondenzator može mijenjati, no odabir treba nastaviti za maksimalni negativni napon. Ako odabrani kapacitet ne odgovara dobro, tada na izlazu ne možemo dobiti maksimalni negativni napon. Ovdje smo koristili 100nF i 10uF. Ovdje provjerite kako možemo koristiti 555 IC timer za generiranje negativnog napona.

Dizajn sklopova i PCB-a pomoću EasyEDA-e:

EasyEDA nije samo rješenje na jednom mjestu za shematsko hvatanje, simulaciju sklopa i dizajn PCB-a, oni također nude jeftinu uslugu izvođenja prototipa i komponenata PCB-a. Nedavno su pokrenuli svoju uslugu nabave komponenata gdje imaju veliku zalihu elektroničkih komponenata, a korisnici mogu naručiti njihove potrebne komponente zajedno s narudžbom PCB-a.

Dok dizajnirate svoje sklopove i PCB-ove, također možete učiniti svoj dizajn kruga i PCB-a javnim, tako da ih drugi korisnici mogu kopirati ili uređivati ​​i od toga imati koristi, a također smo za ovaj digitalni voltmetar objavili cijeli svoj raspored krugova i PCB-a pomoću ICL7071, provjerite donji link:

easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

Ispod je Snimka gornjeg sloja izgleda PCB-a tvrtke EasyEDA, možete pregledati bilo koji sloj (gornji, donji, gornji dio dna, dno itd.) PCB-a odabirom sloja iz prozora "Slojevi".

Pregled fotografija na tiskanim pločama možete vidjeti i pomoću EasyEDA-e:

Izračun i naručivanje uzoraka putem interneta:

Nakon dovršetka dizajna PCB-a možete kliknuti ikonu izlaza za izradu koja će vas odvesti na stranicu za narudžbu PCB-a. Ovdje možete pregledati svoju PCB u pregledniku Gerber Viewer ili preuzeti Gerber datoteke s PCB-a. Ovdje možete odabrati broj PCB-a koje želite naručiti, koliko slojeva bakra trebate, debljinu PCB-a, težinu bakra, pa čak i boju PCB-a. Nakon što odaberete sve opcije, kliknite "Spremi u košaricu" i dovršite narudžbu. Nedavno su znatno smanjili stope PCB-a, a sada možete naručiti 10 kom dvoslojnih PCB-a veličine 10 cm x 10 cm za samo 2 dolara.

Evo PCB-a koje sam dobio od EasyEDA-e:

Ispod su slike nakon lemljenja komponenata na PCB:

Ovdje smo u ovom projektu izmjerili izlazni napon Arduino u svrhu ispitivanja, pogledajte demo video u nastavku.