Проста схема цифрового вольтметра з друкованою платою за допомогою icl7107

У цьому проекті ми збираємося створити цифровий вольтметр без використання будь-якого мікроконтролера. Тут ми використовуємо дуже популярний ІС для вимірювання напруги, а саме ICL7107 / CS7107. Використовуючи ICL7107, ми можемо побудувати точний і дуже дешевий вольтметр. ICL7107 - це 3,5-значний аналого-цифровий перетворювач (АЦП), який споживає дуже низьку потужність. Схема має внутрішню схему для керування чотирма семи сегментними дисплеями для відображення виміряної напруги. Він також має тактову схему та опорне джерело напруги.

Вольтметр є дуже корисним приладом і дуже корисний багато разів, тому ми створили цей цифровий вольтметр на друкованій платі, щоб його можна було легко використовувати де завгодно. Раніше ми побудували багато схем для вимірювання напруги:

• Цифровий вольтметр 0-25 В за допомогою мікроконтролера AVR
• LM3914 Схема вольтметра
• Система контролю напруги автомобільного акумулятора на основі PIC
• Схема монітора акумулятора

Необхідні компоненти:

1. LM555 -1
2. ICL7107 / CS7107 -1
3. LM7805 -1
4. Загальний анод Сім сегментів світлодіодний дисплей -4
5. Друкована плата -1
6. Клемний блок 2-контактний -2
7. 47к -1
8. 1k -5
9. 22k -1
10. 10K -1
11. 120K -1
12. ПОТ 5К -1
13. 100нФ -3
14. 10 мкФ -2
15. 100pF -1
16. 220 нФ -1
17. 47 нФ -1
18. Блок живлення 9v / 12v -1
19. Світлодіод -1
20. Палички Берга -2
21. 40-контактний цоколь ІС -1
22. 8-контактний цоколь IC -1
23. Зонд або дріт
24. 1N4148 Діод -2

Принципова схема та робоче пояснення:

Робота з цим цифровим вольтметром дуже проста. АЦП всередині мікросхеми інтегрує перетворювач або подвійний аналоговий в цифровий перетворювач. Внутрішній АЦП цього мікросхеми зчитує напругу, що вимірюється, і порівнює її з внутрішньою опорною напругою і перетворює її в цифровий еквівалент. Потім цей цифровий еквівалент декодується для семи сегментних дисплеїв за допомогою схеми драйвера всередині ICL7107, а потім відображається на чотирьох семи сегментах світлодіодного дисплея. Дізнайтеся тут, як АЦП можна використовувати для вимірювання напруги та перевірити демонстраційне відео в кінці цієї статті, де ми виміряли вихідну потужність Arduino для тестування.

Тут резистор R1 і конденсатор C1 використовуються для встановлення частоти внутрішнього тактового сигналу ICL7107. Конденсатор С2 фільтрує коливання внутрішньої опорної напруги і забезпечує стабільне зчитування на семи сегментних дисплеях. R5 відповідає за контроль дальності вольтметра. (R5 = 1K для діапазону 0-20V та 10K для діапазону 0-200V). RV1 - це потенціометр, який може бути використаний для калібрування напруги вольтметра або може бути встановлений опорною напругою для внутрішнього АЦП.

Ця схема включає 4 світлодіодні дисплеї із загальним анодом із семи сегментів із негативним індикатором напруги. Ця схема повинна працювати при напрузі живлення 5 В, тому ми використовували мікросхему регулятора напруги 7805 для живлення 5 В схеми, а також для запобігання пошкодженню ICL7107.

Негативне джерело напруги: Тут нам також потрібно подати негативну потужність на контакт 26 з ICL7107, для якого ми використали 555 IC. Схема таймера 555IC тут налаштована як мультивібратор ASTABLE. Конденсатор тут можна змінити, проте слід вибирати максимальну негативну напругу. Якщо вибрана ємність не підходить, тоді ми не можемо отримати максимальну негативну напругу на виході. Тут ми використали 100 нФ і 10 мкФ. Перевірте тут, як ми можемо використовувати IC 555 таймера для генерації негативної напруги.

Дизайн ланцюгів та друкованих плат із використанням EasyEDA:

EasyEDA - це не тільки єдине рішення для схематичного захоплення, моделювання схеми та проектування друкованих плат, вони також пропонують дешеву послугу «Прототип друкованої плати» та джерело компонентів. Нещодавно вони запустили службу пошуку компонентів, де вони мають великий запас електронних компонентів, і користувачі можуть замовити необхідні компоненти разом із замовленням друкованих плат.

Проектуючи свої схеми та друковані плати, ви також можете зробити свої схеми та конструкції друкованих плат публічними, щоб інші користувачі могли їх копіювати або редагувати та отримувати від цього користь, ми також зробили загальнодоступними всі наші схеми схем та друкованих плат для цього цифрового вольтметра за допомогою ICL7071, перевірте посилання нижче:

easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

Нижче наведено Знімок верхнього шару макета друкованої плати від EasyEDA, ви можете переглянути будь-який шар (верхній, нижній, верхній, молочний тощо) друкованої плати, вибравши шар у вікні "Шари".

Ви також можете побачити вигляд фотографії друкованої плати за допомогою EasyEDA:

Розрахунок та замовлення зразків через Інтернет:

Після завершення проектування друкованої плати ви можете натиснути на піктограму виводу для виготовлення , яка перенесе вас на сторінку замовлення друкованої плати. Тут ви можете переглянути свою друковану плату в переглядачі Gerber або завантажити файли Gerber з вашої друкованої плати. Тут ви можете вибрати кількість друкованих плат, яку ви хочете замовити, скільки шарів міді вам потрібно, товщину друкованої плати, масу міді і навіть колір друкованої плати. Після того, як ви вибрали всі варіанти, натисніть «Зберегти в кошику» та завершіть замовлення. Нещодавно вони значно знизили свої ставки друкованих плат, і тепер ви можете замовити 10 шт. 2-шарової друкованої плати розміром 10 см х 10 см всього за 2 долари.

Ось друковані плати, які я отримав від EasyEDA:

Нижче наведені фотографії після пайки компонентів на друкованій платі:

У цьому проекті ми виміряли вихідну напругу Arduino для тестування, перевірте демонстраційне відео нижче.