Paprasta skaitmeninė voltmetro grandinė su plokšte, naudojant icl7107

Šiame projekte sukursime skaitmeninį voltmetrą nenaudodami jokio mikrovaldiklio. Čia įtampos matavimui naudojame labai populiarų IC, būtent ICL7107 / CS7107. Naudodami ICL7107 galime sukurti tikslų ir labai pigų voltmetrą. ICL7107 yra 3,5 skaitmenų analoginis skaitmeninis keitiklis (ADC), kuris sunaudoja labai mažai energijos. IC turi vidinę grandinę, leidžiančią valdyti keturių septynių segmentų ekraną, kad būtų rodoma išmatuota įtampa. Jis taip pat turi laikrodžio grandinę ir etaloninį įtampos šaltinį.

Voltmetras yra labai naudingas prietaisas, kuris daug kartų praverčia, todėl pastatėme šį skaitmeninį voltmetrą ant PCB, kad jį būtų galima lengvai naudoti bet kur. Anksčiau mes sukūrėme daugybę įtampos matavimo grandinių:

• 0-25V skaitmeninis voltmetras naudojant AVR mikrovaldiklį
• LM3914 voltmetro grandinė
• PIC pagrįsta automobilio akumuliatoriaus įtampos stebėjimo sistema
• Baterijos monitoriaus grandinė

Būtini komponentai:

1. LM555 -1
2. ICL7107 / CS7107 -1
3. LM7805 -1
4. Bendras anodas Septynių segmentų LED ekranas -4
5. PCB -1
6. 2 gnybtų blokas 2
7. 47 tūkst
8. 1k -5
9. 22 tūkst
10. 10K -1
11. 120K -1
12. PODAS 5K -1
13. 100nF -3
14. 10uF -2
15. 100 pF -1
16. 220nF -1
17. 47nF -1
18. Maitinimo šaltinis 9v / 12v -1
19. LED -1
20. Bergas laikosi -2
21. 40 kontaktų IC pagrindas -1
22. 8 kontaktų IC pagrindas -1
23. Zondas arba viela
24. 1N4148 Diodas -2

Grandinės schema ir darbo paaiškinimas:

Šios skaitmeninės voltmetro grandinės darbas yra labai paprastas. IC viduje IC yra integruotas keitiklis arba dvigubo tipo analoginis į skaitmeninį keitiklį. Šio IC vidinis ADC nuskaito įtampą, kurią reikia išmatuoti, palygina ją su vidine etalonine įtampa ir paverčia ją skaitmeniniu ekvivalentu. Tada šis skaitmeninis atitikmuo yra dekoduojamas septynių segmentų ekranams pagal vairuotojo grandinę ICL7107 viduje ir tada rodomas per keturių septynių segmentų LED ekraną. Sužinokite čia, kaip ADC gali būti naudojamas matuojant įtampą, ir patikrinkite demonstracinį vaizdo įrašą šio straipsnio pabaigoje, kur mes išbandėme „Arduino“ išėjimo galią.

Čia rezistorius R1 ir kondensatorius C1 naudojami norint nustatyti ICL7107 vidinio laikrodžio dažnį. Kondensatorius C2 filtruoja vidinės etaloninės įtampos svyravimus ir užtikrina stabilų rodymą septyniuose segmentų ekranuose. R5 yra atsakingas už voltmetro diapazono valdymą. (R5 = 1K 0-20V diapazone ir 10K 0-200V diapazone). RV1 yra potenciometras, kuris gali būti naudojamas voltmetro įtampai kalibruoti, arba galima nustatyti etaloninę įtampą vidinei ADC.

Šioje grandinėje yra 4 bendro anodo septynių segmentų šviesos diodų ekranai su neigiamos įtampos indikatoriumi. Ši grandinė turėtų būti valdoma esant 5 V įtampos šaltiniui, todėl mes naudojome 7805 įtampos reguliatorių IC, kad tiektume 5v į grandinę, taip pat užkertame kelią ICL7107 pažeidimams.

Neigiamos įtampos tiekimas: Čia taip pat turime suteikti neigiamą galią ICL7107 kaiščio numeriui 26, kuriam mes naudojome 555 IC. 555IC laikmačio IC čia sukonfigūruotas kaip „ASTABLE“ multivibratorius. Kondensatorius čia gali būti pakeistas, tačiau reikia pasirinkti maksimalią neigiamą įtampą. Jei pasirinkta talpa netinka, tada mes negalime gauti maksimalios neigiamos įtampos išėjime. Čia mes panaudojome 100nF ir 10uF. Patikrinkite čia, kaip mes galime naudoti 555 laikmačio IC sukurti neigiamą įtampą.

Grandinių ir PCB dizainas naudojant „EasyEDA“:

„EasyEDA“ yra ne tik vieno langelio scheminio fiksavimo, grandinės modeliavimo ir PCB projektavimo sprendimas, bet ir pigių PCB prototipų ir komponentų tiekimo paslauga. Jie neseniai pradėjo savo komponentų tiekimo paslaugą, kur turi daug elektroninių komponentų atsargų, o vartotojai gali užsisakyti reikalingus komponentus kartu su PCB užsakymu.

Kurdami savo grandines ir PCB, jūs taip pat galite viešai paskelbti savo grandinių ir PCB dizainus, kad kiti vartotojai galėtų juos nukopijuoti ar redaguoti ir iš jų pasinaudoti. Mes taip pat paviešinome visus mūsų skaitmeninių voltmetrų grandinių ir PCB išdėstymus naudodami ICL7071, patikrinkite šią nuorodą:

easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

Žemiau pateikiama „EasyEDA“ PCB išdėstymo viršutinio sluoksnio momentinė nuotrauka. Galite peržiūrėti bet kurį PCB sluoksnį (viršutinį, apatinį, viršutinį silkinį, dugno pieną ir kt.), Pasirinkdami sluoksnį iš lango „Sluoksniai“.

Taip pat galite pamatyti PCB nuotraukos vaizdą naudodami „EasyEDA“:

Mėginių apskaičiavimas ir užsakymas internetu:

Baigę kurti PCB, galite spustelėti „ Fabrication output“ piktogramą, kuri pateks į PCB užsakymo puslapį. Čia galite peržiūrėti savo PCB „Gerber Viewer“ arba atsisiųsti „Gerber“ failus iš savo PCB. Čia galite pasirinkti norimų užsisakyti PCB skaičių, kiek jums reikia vario sluoksnių, PCB storį, vario svorį ir net PCB spalvą. Pasirinkę visas parinktis, spustelėkite „Išsaugoti krepšelyje“ ir atlikite užsakymą. Neseniai jie labai sumažino savo PCB normas ir dabar galite užsisakyti 10 vnt. 2-sluoksnių PCB su 10 cm x 10 cm dydžio tik už 2 USD.

Štai PCB, kuriuos gavau iš „EasyEDA“:

Žemiau pateikiamos nuotraukos po litavimo komponentų PCB:

Šiame projekte mes išmatavome „Arduino“ išėjimo įtampą bandymo tikslais, patikrinkite žemiau pateiktą demonstracinį vaizdo įrašą.