Jednoduchý obvod digitálního voltmetru s deskou plošných spojů pomocí icl7107

V tomto projektu budeme stavět digitální voltmetr bez použití mikrokontroléru. Zde používáme velmi populární IC pro měření napětí, jmenovitě ICL7107 / CS7107. Pomocí ICL7107 můžeme sestavit přesný a velmi levný voltmetr. ICL7107 je 3,5místný analogově-digitální převodník (ADC), který spotřebovává velmi nízkou energii. IC má vnitřní obvod pro řízení čtyř sedmi segmentového displeje pro zobrazení měřeného napětí. Má také hodinový obvod a zdroj referenčního napětí.

Voltmetr je velmi užitečné zařízení a je mnohokrát velmi užitečné, proto jsme tento digitální voltmetr postavili na desce plošných spojů, takže jej lze snadno použít kdekoli. Dříve jsme vybudovali mnoho obvodů pro měření napětí:

• 0-25V digitální voltmetr pomocí mikrokontroléru AVR
• Obvod voltmetru LM3914
• Systém monitorování napětí baterie automobilu na základě PIC
• Obvod monitoru baterie

Požadované komponenty:

1. LM555 -1
2. ICL7107 / CS7107 -1
3. LM7805 -1
4. Společná anoda Sedm segmentový LED displej -4
5. PCB -1
6. Svorkovnice 2 piny -2
7. 47 k -1
8. 1k -5
9. 22 k -1
10. 10K -1
11. 120 tis
12. POT 5K -1
13. 100 nF -3
14. 10uF -2
15. 100 pF -1
16. 220 nF -1
17. 47nF -1
18. Napájení 9v / 12v -1
19. LED -1
20. Berg hole -2
21. 40kolíková IC základna -1
22. 8kolíková IC základna -1
23. Sonda nebo vodič
24. 1N4148 Dioda -2

Schéma zapojení a pracovní vysvětlení:

Práce s tímto obvodem digitálního voltmetru je velmi jednoduchá. ADC uvnitř IC integruje převodník nebo analogový převodník duálního typu na digitální. Interní ADC tohoto IC čte napětí, které se má měřit, a porovnává jej s interním referenčním napětím a převádí jej na digitální ekvivalent. Poté je tento digitální ekvivalent dekódován pro displeje sedmi segmentů pomocí budicího obvodu uvnitř ICL7107 a poté zobrazen na čtyřech sedmi segmentových LED displeji. Naučte se zde, jak lze ADC použít k měření napětí a zkontrolovat ukázkové video na konci tohoto článku, kde jsme změřili výstupní výkon Arduina pro účely testování.

Zde se odpor R1 a kondenzátor C1 používají k nastavení frekvence vnitřních hodin ICL7107. Kondenzátor C2 filtruje výkyvy interního referenčního napětí a poskytuje stabilní čtení na sedmi segmentových displejích. R5 je zodpovědný za řízení rozsahu voltmetru. (R5 = 1K pro rozsah 0-20V a 10K pro rozsah 0-200V). RV1 je potenciometr, který lze použít ke kalibraci napětí voltmetru nebo k nastavení referenčního napětí pro interní ADC.

Tento obvod obsahuje 4 sedmisegmentové LED displeje se společnou anodou a indikátorem záporného napětí. Tento obvod by měl být napájen napětím 5 V, proto jsme k napájení 5 V do obvodu a také k zabránění poškození ICL7107 použili IC regulátoru napětí 7805.

Záporné napájecí napětí: Zde musíme také dát zápornou energii pinu číslo 26 ICL7107, pro který jsme použili 555 IC. Časovač IC 555IC je zde nakonfigurován jako ASTABLE multivibrator. Kondenzátor zde lze změnit, ale výběr by měl být sledován pro maximální záporné napětí. Pokud zvolená kapacita nevyhovuje dobře, nemůžeme na výstupu získat maximální záporné napětí. Zde jsme použili 100nF a 10uF. Zkontrolujte zde, jak můžeme použít 555 Timer IC ke generování záporného napětí.

Návrh obvodů a desek plošných spojů pomocí EasyEDA:

EasyEDA není jen komplexním řešením pro schematické snímání, simulaci obvodů a návrh desek plošných spojů, ale také nabízí levnou službu prototypů desek plošných spojů a sourcing komponent. Nedávno zahájili službu sourcingu komponent, kde mají velkou zásobu elektronických součástek a uživatelé si mohou objednat požadované komponenty spolu s objednávkou PCB.

Při navrhování vašich obvodů a desek plošných spojů můžete také zveřejnit své návrhy obvodů a desek plošných spojů, aby je mohli ostatní uživatelé kopírovat nebo upravovat a mohli z toho těžit. Rovněž jsme pro tento digitální voltmetr pomocí ICL7071 zveřejnili celé naše rozvržení obvodů a desek plošných spojů , zkontrolujte níže uvedený odkaz:

easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

Níže je snímek horní vrstvy rozložení PCB od EasyEDA, můžete zobrazit libovolnou vrstvu (horní, dolní, horní, spodní, spodní atd.) Desky plošných spojů výběrem vrstvy z okna „Vrstvy“.

Můžete si také prohlédnout Foto pohled na PCB pomocí EasyEDA:

Výpočet a objednávání vzorků online:

Po dokončení návrhu desky plošných spojů můžete kliknout na ikonu Fabrication output , která vás přenese na stránku objednávky desky plošných spojů. Zde si můžete prohlédnout svoji PCB v Gerber Vieweru nebo si stáhnout Gerber soubory z vaší PCB. Zde můžete vybrat počet desek plošných spojů, které chcete objednat, kolik měděných vrstev potřebujete, tloušťku desky plošných spojů, hmotnost mědi a dokonce i barvu desky plošných spojů. Poté, co vyberete všechny možnosti, klikněte na „Uložit do košíku“ a dokončete objednávku. Nedávno výrazně snížily sazby PCB a nyní si můžete objednat 10 ks dvouvrstvých PCB o velikosti 10cm x 10cm jen za 2 $.

Zde jsou PCB, které jsem získal od EasyEDA:

Níže jsou obrázky po pájení součástek na desce plošných spojů:

Zde v tomto projektu jsme změřili výstupní napětí Arduino pro účely testování, zkontrolujte níže ukázkové video.