Simpelt digitalt voltmeter kredsløb med pcb ved hjælp af icl7107

I dette projekt skal vi bygge et digitalt voltmeter uden brug af mikrokontroller. Her bruger vi en meget populær IC til spændingsmåling, nemlig ICL7107 / CS7107. Ved hjælp af ICL7107 kan vi bygge nøjagtige og meget lave voltmeter. ICL7107 er en 3,5-cifret analog til digital konverter (ADC), der bruger meget lav strøm. IC har internt kredsløb til at køre fire syv segment display for at vise den målte spænding. Det har også et urkredsløb og en referencespændingskilde.

Voltmeter er en meget nyttig enhed og kommer meget praktisk mange gange, det er derfor, vi har bygget dette digitale voltmeter på printkort, så det nemt kan bruges hvor som helst. Tidligere har vi bygget mange kredsløb til måling af spændingen:

0-25V digitalt voltmeter ved hjælp af AVR-mikrocontroller
LM3914 Voltmeter kredsløb
PIC-baseret overvågningssystem til bilbatterier
Batteri monitor kredsløb

Nødvendige komponenter:

LM555 -1
ICL7107 / CS7107 -1
LM7805 -1
Fælles anode Syv segmenter LED-skærm -4
PCB -1
Terminalblok 2 ben -2
47k -1
1k -5
22k -1
10K -1
120K -1
Gryde 5K -1
100nF -3
10uF -2
100pF -1
220nF -1
47nF -1
Strømforsyning 9v / 12v -1
LED -1
Berg stikker -2
40-polet IC-base -1
8-polet IC-base -1
Sonde eller ledning
1N4148 Diode -2

Kredsløbsdiagram og arbejdsforklaring:

Arbejdet med dette digitale voltmeter kredsløb er meget simpelt. ADC inde i IC'en integrerer konverter eller Dual type Analog til digital konverter. Intern ADC på denne IC læser den spænding, der skal måles, og sammenlign den med en intern referencespænding og konverterer den til den digitale ækvivalent. Derefter dekodes denne digitale ækvivalent for Seven Segment Displays af driver kredsløb inde i ICL7107 og vises derefter over fire syv segmenters LED display. Lær her, hvordan en ADC kan bruges til at måle spænding og kontrollere demonstrationsvideoen i slutningen af denne artikel, hvor vi har målt Arduino-udgangseffekten til testformål.

Her bruges modstand R1 og kondensator C1 til at indstille frekvensen af det interne ur på ICL7107. Kondensator C2 filtrerer udsvingene i intern referencespænding og giver stabil aflæsning på syv segmentskærme. R5 er ansvarlig for styring af voltmeterets rækkevidde. (R5 = 1K i området 0-20V og 10K i området 0-200V). RV1 er et potentiometer, der kan bruges til kalibrering af voltmeterets spænding eller kan indstilles referencespændingen til intern ADC.

Dette kredsløb inkluderer 4 Common Anode Seven Segment LED-skærme med en negativ spændingsindikator. Dette kredsløb skal betjenes ved 5V spændingsforsyning, det er derfor, vi har brugt en 7805 spændingsregulator IC til at levere 5v til kredsløbet såvel som til at forhindre skader på ICL7107.

Negativ spændingsforsyning: Her skal vi også give negativ effekt til pin nummer 26 på ICL7107, som vi har brugt 555 IC til. 555IC timer IC er her konfigureret som ASTABLE multivibrator. Kondensatoren her kan ændres, men valget skal forfølges for maksimal negativ spænding. Hvis valgt kapacitans ikke passer godt, kan vi ikke få maksimal negativ spænding ved udgangen. Her har vi brugt 100nF og 10uF. Tjek her, hvordan vi kan bruge 555 Timer IC til at generere negativ spænding.

Kredsløb og printkortdesign ved hjælp af EasyEDA:

EasyEDA er ikke kun one-stop-løsningen til skematisk indfangning, kredsløbssimulering og printkortdesign, de tilbyder også en billig PCB-prototype og Components Sourcing-service. De lancerede for nylig deres komponentsourcingtjeneste, hvor de har et stort lager af elektroniske komponenter, og brugere kan bestille deres nødvendige komponenter sammen med printkortordren.

Mens du designer dine kredsløb og printkort, kan du også offentliggøre dit kredsløb og printkortdesign, så andre brugere kan kopiere eller redigere dem og drage fordel af derfra. Vi har også gjort vores hele kredsløbs- og printkortlayouts offentlige for dette digitale voltmeter ved hjælp af ICL7071, tjek nedenstående link:

easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

Nedenfor er øjebliksbillede af øverste lag af printkortlayout fra EasyEDA, du kan se ethvert lag (top, bund, topsilk, bundmælk osv.) På printkortet ved at vælge laget fra vinduet 'Lag'.

Du kan også se fotovisning af printkort ved hjælp af EasyEDA:

Beregning og bestilling af prøver online:

Når du er færdig med designet af PCB, kan du klikke på ikonet for Fabrication-output , som fører dig til PCB-ordresiden. Her kan du se din PCB i Gerber Viewer eller downloade Gerber-filer på din PCB. Her kan du vælge antallet af printkort, du vil bestille, hvor mange kobberlag du har brug for, printkorttykkelsen, kobbervægten og endda printkortfarven. Når du har valgt alle mulighederne, skal du klikke på "Gem i indkøbskurv" og færdiggøre din ordre. For nylig har de faldt deres PCB-priser betydeligt, og nu kan du bestille 10 stk. 2-lags PCB med en størrelse på 10 cm x 10 cm kun for $ 2.