Semplice circuito voltmetro digitale con pcb utilizzando icl7107

In questo progetto costruiremo un voltmetro digitale senza utilizzare alcun microcontrollore. Qui stiamo usando un circuito integrato molto popolare per la misurazione della tensione, ovvero ICL7107 / CS7107. Utilizzando ICL7107, possiamo costruire voltmetri accurati e molto economici. ICL7107 è un convertitore analogico-digitale (ADC) a 3,5 cifre che consuma una potenza molto bassa. L'IC ha un circuito interno per pilotare quattro display a sette segmenti per visualizzare la tensione misurata. Ha anche un circuito di clock e una sorgente di tensione di riferimento.

Il voltmetro è un dispositivo molto utile ed è molto utile molte volte, ecco perché abbiamo costruito questo voltmetro digitale su PCB in modo che possa essere utilizzato ovunque facilmente. In precedenza abbiamo costruito molti circuiti per misurare la tensione:

Voltmetro digitale 0-25V con microcontrollore AVR
Circuito voltmetro LM3914
Sistema di monitoraggio della tensione della batteria per auto basato su PIC
Circuito di monitoraggio della batteria

Componenti richiesti:

LM555 -1
ICL7107 / CS7107 -1
LM7805 -1
Anodo comune Display a LED a sette segmenti -4
PCB -1
Morsettiera 2 pin -2
47k -1
1k -5
22k -1
10K -1
120K -1
POT 5K -1
100nF -3
10uF -2
100pF -1
220nF -1
47nF -1
Alimentazione 9v / 12v -1
LED -1
Berg bastoni -2
Base IC a 40 pin -1
Base IC a 8 pin -1
Sonda o filo
Diodo 1N4148 -2

Schema del circuito e spiegazione di funzionamento:

Il funzionamento di questo circuito voltmetro digitale è molto semplice. L'ADC all'interno dell'IC integra un convertitore o un convertitore da analogico a digitale di tipo doppio. L'ADC interno di questo IC legge la tensione da misurare e la confronta con una tensione di riferimento interna e la converte nell'equivalente digitale. Quindi questo equivalente digitale viene decodificato per i display a sette segmenti dal circuito del driver all'interno dell'ICL7107 e quindi visualizzato sul display a LED a quattro sette segmenti. Scopri qui come utilizzare un ADC per misurare la tensione e controlla il video dimostrativo alla fine di questo articolo, dove abbiamo misurato la potenza di uscita di Arduino a scopo di test.

Qui il resistore R1 e il condensatore C1 vengono utilizzati per impostare la frequenza del clock interno di ICL7107. Il condensatore C2 filtra le fluttuazioni della tensione di riferimento interna e fornisce una lettura stabile su display a sette segmenti. R5 è responsabile del controllo della portata del voltmetro. (R5 = 1 K per la gamma 0-20 V e 10 K per la gamma 0-200 V). RV1 è un potenziometro che può essere utilizzato per calibrare la tensione del voltmetro o può essere impostato la tensione di riferimento per l'ADC interno.

Questo circuito include 4 display LED a sette segmenti ad anodo comune con un indicatore di tensione negativa. Questo circuito dovrebbe funzionare con una tensione di alimentazione di 5 V, ecco perché abbiamo utilizzato un regolatore di tensione IC 7805 per fornire 5 V al circuito e per prevenire i danni dell'ICL7107.

Alimentazione a tensione negativa: qui abbiamo anche bisogno di dare alimentazione negativa al pin numero 26 dell'ICL7107, per il quale abbiamo usato 555 IC. Il timer IC 555IC è configurato qui come multivibratore ASTABILE. Il condensatore qui può essere cambiato, tuttavia la selezione dovrebbe essere perseguita per la massima tensione negativa. Se la capacità selezionata non si adatta bene, non è possibile ottenere la massima tensione negativa in uscita. Qui abbiamo usato 100nF e 10uF. Controlla qui come possiamo utilizzare 555 Timer IC per generare tensione negativa.

Progettazione di circuiti e PCB utilizzando EasyEDA:

EasyEDA non è solo la soluzione completa per l'acquisizione di schemi, la simulazione di circuiti e la progettazione di PCB, ma offre anche un servizio di approvvigionamento di prototipi e componenti di PCB a basso costo. Recentemente hanno lanciato il loro servizio di approvvigionamento di componenti in cui hanno un ampio stock di componenti elettronici e gli utenti possono ordinare i componenti richiesti insieme all'ordine PCB.

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easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

Di seguito è riportata l'istantanea dello strato superiore del layout PCB da EasyEDA, è possibile visualizzare qualsiasi strato (Top, Bottom, Topsilk, Bottomsilk ecc.) Del PCB selezionando lo strato dalla finestra "Layers".

Puoi anche vedere la vista fotografica del PCB usando EasyEDA:

Calcolo e ordinazione di campioni online:

Dopo aver completato il design del PCB, puoi fare clic sull'icona dell'output di Fabrication , che ti porterà sulla pagina dell'ordine PCB. Qui puoi visualizzare il tuo PCB in Gerber Viewer o scaricare i file Gerber del tuo PCB. Qui puoi selezionare il numero di PCB che desideri ordinare, quanti strati di rame ti servono, lo spessore del PCB, il peso del rame e persino il colore del PCB. Dopo aver selezionato tutte le opzioni, fare clic su "Salva nel carrello" e completare l'ordine. Recentemente hanno ridotto significativamente le loro tariffe PCB e ora puoi ordinare 10 pezzi PCB a 2 strati con dimensioni di 10 cm x 10 cm solo per $ 2.