Проста схема на цифров волтметър с печатни платки с помощта на icl7107

В този проект ще изградим цифров волтметър, без да използваме микроконтролер. Тук използваме много популярен IC за измерване на напрежението, а именно ICL7107 / CS7107. Използвайки ICL7107, можем да изградим точен и много евтин волтметър. ICL7107 е 3,5-цифрен аналогово-цифров преобразувател (ADC), който консумира много ниска мощност. IC има вътрешна схема за задвижване на четири седем сегментни дисплея за показване на измереното напрежение. Също така има тактова верига и референтен източник на напрежение.

Волтметърът е много полезно устройство и е много удобен много пъти, затова сме изградили този цифров волтметър на печатни платки, така че да може лесно да се използва навсякъде. Преди това сме изградили много схеми за измерване на напрежението:

• 0-25V цифров волтметър с помощта на AVR микроконтролер
• LM3914 Волтметър верига
• Система за наблюдение на напрежението на автомобилната батерия, базирана на PIC
• Верига на монитора на батерията

Необходими компоненти:

1. LM555 -1
2. ICL7107 / CS7107 -1
3. LM7805 -1
4. Общ анод Седем сегмента LED дисплей -4
5. ПХБ -1
6. Клемен блок 2 пинов -2
7. 47k -1
8. 1k -5
9. 22k -1
10. 10K -1
11. 120K -1
12. ПОТ 5К -1
13. 100nF -3
14. 10uF -2
15. 100pF -1
16. 220nF -1
17. 47nF -1
18. Захранване 9v / 12v -1
19. LED -1
20. Berg пръчки -2
21. 40-пинов IC база -1
22. 8-пинов IC база -1
23. Сонда или тел
24. 1N4148 Диод -2

Електрическа схема и работно обяснение:

Работата с тази схема на цифровия волтметър е много проста. ADC вътре в интегралната схема интегрира конвертор или двоен тип аналогов към цифров преобразувател. Вътрешният АЦП на този IC отчита напрежението, което трябва да бъде измерено, и го сравнява с вътрешно референтно напрежение и го преобразува в цифров еквивалент. След това този цифров еквивалент се декодира за седем сегментни дисплея чрез драйверна верига вътре в ICL7107 и след това се показва над четири седем сегмента LED дисплей. Научете тук как ADC може да се използва за измерване на напрежение и проверете демонстрационното видео в края на тази статия, където сме измерили изходната мощност на Arduino с цел тестване.

Тук резисторът R1 и кондензаторът C1 се използват за задаване на честотата на вътрешния часовник на ICL7107. Кондензаторът С2 филтрира колебанията във вътрешното референтно напрежение и осигурява стабилно отчитане на седем сегментни дисплея. R5 е отговорен за контрола на обхвата на волтметъра. (R5 = 1K за обхват 0-20V и 10K за обхват 0-200V). RV1 е потенциометър, който може да се използва за калибриране на напрежението на волтметъра или може да се зададе еталонното напрежение за вътрешен ADC.

Тази схема включва 4 LED дисплея с общ анод Седем сегмента с индикатор за отрицателно напрежение. Тази верига трябва да работи при захранване с напрежение 5V, затова използваме 7805 IC регулатор на напрежение за захранване на 5v към веригата, както и за предотвратяване на повредите на ICL7107.

Захранване с отрицателно напрежение: Тук също трябва да дадем отрицателна мощност на щифт номер 26 на ICL7107, за който сме използвали 555 IC. IC таймерът 555IC е конфигуриран тук като ASTABLE мултивибратор. Кондензаторът тук може да бъде променен, но изборът трябва да бъде продължен за максимално отрицателно напрежение. Ако избраният капацитет не отговаря добре, тогава не можем да получим максимално отрицателно напрежение на изхода. Тук сме използвали 100nF и 10uF. Проверете тук как можем да използваме 555 таймер IC за генериране на отрицателно напрежение.

Дизайн на вериги и печатни платки с помощта на EasyEDA:

EasyEDA е не само еднократно решение за схематично улавяне, симулация на вериги и дизайн на печатни платки, те също така предлагат евтина услуга за изготвяне на прототипи и компоненти на печатни платки. Наскоро те стартираха своята услуга за снабдяване с компоненти, където имат голям запас от електронни компоненти и потребителите могат да поръчат необходимите им компоненти заедно с поръчката на печатни платки.

Докато проектирате вашите схеми и печатни платки, можете също така да направите вашите схеми и дизайни на печатни платки публични, така че другите потребители да могат да ги копират или редактират и да се възползват от това, ние също направихме цялата ни схема на платки и печатни платки публична за този цифров волтметър с помощта на ICL7071, проверете връзката по-долу:

easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

По-долу е моментната снимка на горния слой на оформлението на печатни платки от EasyEDA, можете да видите всеки слой (отгоре, отдолу, горната част, долната коприна и т.н.) на печатната платка, като изберете слоя от прозореца „Слоеве“

Можете също да видите снимка на PCB с помощта на EasyEDA:

Изчисляване и поръчване на проби онлайн:

След като завършите дизайна на печатни платки, можете да щракнете върху иконата на изхода за производство , която ще ви отведе на страницата за поръчка на печатни платки. Тук можете да видите вашата PCB в Gerber Viewer или да изтеглите Gerber файлове на вашата PCB. Тук можете да изберете броя на печатни платки, които искате да поръчате, колко медни слоя имате нужда, дебелината на печатната платка, теглото на медта и дори цвета на печатната платка. След като сте избрали всички опции, щракнете върху „Запазване в кошницата“ и завършете поръчката си. Наскоро те намалиха значително своите нива на печатни платки и сега можете да поръчате 10 бр. 2-слойни печатни платки с размер 10см х 10см само за $ 2.

Ето и печатните платки, които получих от EasyEDA:

По-долу са снимките след запояване на компонентите на печатни платки:

Тук в този проект сме измерили изходното напрежение на Arduino с цел тестване, проверете демонстрационното видео по-долу.