Yksinkertainen digitaalinen voltimittaripiiri piirilevyllä icl7107: n avulla

Tässä projektissa aiomme rakentaa digitaalisen jännitemittarin käyttämättä mitään mikro-ohjainta. Tässä käytämme erittäin suosittua IC: tä jännitteen mittaamiseen, nimittäin ICL7107 / CS7107. ICL7107: n avulla voimme rakentaa tarkan ja erittäin edullisen volttimittarin. ICL7107 on 3,5-numeroinen analoginen digitaalimuunnin (ADC), joka kuluttaa hyvin vähän virtaa. IC: ssä on sisäinen piiri neljän seitsemän segmentin näytön ajamiseksi mitatun jännitteen näyttämiseksi. Siinä on myös kellopiiri ja vertailujännitelähde.

Voltmetri on erittäin hyödyllinen laite, ja se on erittäin kätevä monta kertaa, siksi olemme rakentaneet tämän digitaalisen jännitemittarin piirilevylle, jotta sitä voidaan käyttää missä tahansa helposti. Aikaisemmin olemme rakentaneet useita piirejä jännitteen mittaamiseksi:

• 0-25 V: n digitaalinen voltimittari AVR-mikrokontrollerilla
• LM3914 Voltmeter-piiri
• PIC-pohjainen auton akun jännitteenvalvontajärjestelmä
• Akun valvontapiiri

Vaaditut komponentit:

1. LM555-1
2. ICL7107 / CS7107-1
3. LM7805-1
4. Yhteinen anodi Seitsemän segmentin LED-näyttö -4
5. PCB -1
6. Riviliitin 2-napainen -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. 100 pF-1
16. 220nF-1
17. 47nF-1
18. Virtalähde 9v / 12v -1
19. LED -1
20. Berg tarttuu -2
21. 40-nastainen IC-pohja -1
22. 8-napainen IC-pohja -1
23. Koetin tai johto
24. 1N4148 Diodi -2

Piirikaavio ja selitys:

Tämän digitaalisen jännitemittaripiirin käyttö on hyvin yksinkertaista. IC: n sisällä oleva ADC integroi muuntimen tai kaksoistyyppisen analogisen digitaalimuuntimeen. Tämän IC: n sisäinen ADC lukee mitattavan jännitteen ja vertaa sitä sisäiseen referenssijännitteeseen ja muuntaa sen digitaaliseksi vastaavaksi. Sitten tämä digitaalinen vastine dekoodataan seitsemän segmenttinäyttöä varten ohjainpiirin sisällä ICL7107: ssä ja näytetään sitten neljän seitsemän segmentin LED-näytöllä. Opi täältä, kuinka ADC: tä voidaan käyttää jännitteen mittaamiseen ja tarkista esittelyvideo tämän artikkelin lopussa, jossa olemme mitanneet Arduinon lähtötehon testausta varten.

Tässä vastusta R1 ja kondensaattoria C1 käytetään asettamaan ICL7107: n sisäisen kellon taajuus. Kondensaattori C2 suodattaa sisäisen vertailujännitteen vaihtelut ja tarjoaa vakaan lukeman seitsemällä segmenttinäytöllä. R5 vastaa volttimittarin alueen säätämisestä. (R5 = 1K 0-20 V -alueella ja 10 K 0-200 V -alueella). RV1 on potentiometri, jota voidaan käyttää voltimittarin jännitteen kalibrointiin, tai se voidaan asettaa sisäisen ADC: n vertailujännitteeksi.

Tämä piiri sisältää 4 yhteisen anodin seitsemän segmentin LED-näyttöä negatiivisen jännitteen ilmaisimella. Tätä virtapiiriä tulisi käyttää 5 V: n jännitesyötöllä, siksi olemme käyttäneet 7805: n jännitesäätimen IC: tä 5 V: n syöttämiseen piiriin sekä estämään ICL7107: n vauriot.

Negatiivinen jännitesyöttö : Tässä on myös annettava negatiivinen teho ICL7107: n tapille numero 26, johon olemme käyttäneet 555 IC: tä. 555IC-ajastin-IC on tässä konfiguroitu ASTABLE-multivibraattoriksi. Kondensaattoria voidaan tässä muuttaa, mutta valintaa tulisi noudattaa maksimi negatiivisen jännitteen saavuttamiseksi. Jos valittu kapasitanssi ei sovi hyvin, emme voi saada suurinta negatiivista jännitettä lähdössä. Tässä olemme käyttäneet 100nF ja 10uF. Tarkista täältä, kuinka voimme käyttää 555-ajastin-IC: tä negatiivisen jännitteen tuottamiseen.

Piirin ja piirilevyn suunnittelu EasyEDA: n avulla:

EasyEDA ei ole vain yhden luukun ratkaisu kaaviolliseen sieppaukseen, piirisimulaatioon ja piirilevysuunnitteluun, vaan se tarjoaa myös edullisia piirilevyjen prototyyppien ja komponenttien hankintapalveluja. He käynnistivät äskettäin komponenttien hankintapalvelun, jossa heillä on suuri määrä elektronisia komponentteja ja käyttäjät voivat tilata tarvittavat komponentit piirilevytilauksen mukana.

Piirejä ja piirilevyjä suunniteltaessa voit myös tehdä piireistä ja piirilevyistä julkisia, jotta muut käyttäjät voivat kopioida tai muokata niitä ja hyötyä niistä. Olemme myös julkaisseet koko piirin ja piirilevyasettelut tälle digitaaliselle jännitemittarille käyttämällä ICL7071, tarkista alla oleva linkki:

easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

Alla on tilannekuva EasyEDA: n piirilevyasettelun ylimmästä kerroksesta. Voit tarkastella mitä tahansa piirilevyn tasoa (ylä-, ala-, yläsilkki-, pullonsilkki jne.) Valitsemalla kerroksen Tasot-ikkunasta.

Voit myös nähdä piirikortin valokuvanäkymän EasyEDA: n avulla:

Näytteiden laskeminen ja tilaaminen verkossa:

Suoritettuaan suunnittelu PCB, voit klikata kuvaketta Fabrication tuotos , joka vie sinut PCB järjestyksessä sivulle. Täällä voit tarkastella piirilevyäsi Gerber Viewer -sovelluksessa tai ladata Gerber-tiedostoja piirilevyllesi. Täällä voit valita tilattavien piirilevyjen määrän, kuinka monta kuparikerrosta tarvitset, piirilevyn paksuuden, kuparin painon ja jopa piirilevyn värin. Kun olet valinnut kaikki vaihtoehdot, napsauta "Tallenna ostoskoriin" ja suorita tilauksesi. Viime aikoina he ovat laskeneet piirilevynsä huomattavasti, ja nyt voit tilata 10 kpl 2-kerroksista piirilevyä, joiden koko on 10 cm x 10 cm, vain 2 dollaria.

Tässä ovat piirilevyt, jotka sain EasyEDA: lta:

Alla on kuvat juotettuina komponentit piirilevylle:

Tässä projektissa olemme mitanneet Arduinon lähtöjännitteen testausta varten, tarkista alla oleva esittelyvideo.