- Potrebne komponente:
- Shema vezja in delovna razlaga:
- Oblikovanje vezij in tiskanih vezij s pomočjo EasyEDA:
- Izračun in naročanje vzorcev prek spleta:
V tem projektu bomo zgradili digitalni voltmeter brez uporabe mikrokrmilnika. Tu uporabljamo zelo priljubljen IC za merjenje napetosti, in sicer ICL7107 / CS7107. Z uporabo ICL7107 lahko izdelamo natančen in zelo poceni voltmeter. ICL7107 je 3,5-mestni analogno-digitalni pretvornik (ADC), ki porabi zelo majhno moč. IC ima notranje vezje za pogon štirih sedemsegmentnih zaslonov za prikaz izmerjene napetosti. Ima tudi urno vezje in referenčni vir napetosti.
Voltmeter je zelo uporabna naprava in je velikokrat priročen, zato smo ta digitalni voltmeter na PCB zgradili tako, da ga je mogoče enostavno uporabljati kjer koli. Prej smo zgradili veliko vezij za merjenje napetosti:
- 0-25V digitalni voltmeter z uporabo mikrokrmilnika AVR
- LM3914 Voltmeter vezje
- Sistem za spremljanje napetosti avtomobilske baterije na osnovi PIC
- Vezje za nadzor akumulatorja
Potrebne komponente:
- LM555 -1
- ICL7107 / CS7107 -1
- LM7805 -1
- Skupna anoda Sedem segmentov LED zaslon -4
- PCB -1
- Priključni blok 2-polni -2
- 47k -1
- 1k -5
- 22k -1
- 10K -1
- 120K -1
- LONČEK 5K -1
- 100nF -3
- 10uF -2
- 100pF -1
- 220nF -1
- 47nF -1
- Napajanje 9v / 12v -1
- LED -1
- Bergove palice -2
- 40-polna IC osnova -1
- 8-polna IC osnova -1
- Sonda ali žica
- 1N4148 Dioda -2
Shema vezja in delovna razlaga:
Delo s tem vezjem digitalnega voltmetra je zelo preprosto. ADC znotraj IC integrira pretvornik ali dvojni analogni v digitalni pretvornik. Notranji ADC tega IC odčita napetost, ki jo je treba izmeriti, in jo primerja z notranjo referenčno napetostjo in jo pretvori v digitalni ekvivalent. Nato se ta digitalni ekvivalent dešifrira za sedem segmentnih prikazov s pomočjo gonilniškega vezja znotraj ICL7107 in nato prikaže na štirih sedemsegmentnih LED-zaslonih. Tukaj preberite, kako lahko ADC uporabite za merjenje napetosti in preverite predstavitveni video na koncu tega članka, kjer smo za namene testiranja izmerili izhodno moč Arduino
Tu se upor R1 in kondenzator C1 uporabljata za nastavitev frekvence notranje ure ICL7107. Kondenzator C2 filtrira nihanja notranje referenčne napetosti in zagotavlja stabilno odčitavanje na sedmih segmentnih zaslonih. R5 je odgovoren za nadzor dosega voltmetra. (R5 = 1K za območje 0-20V in 10K za območje 0-200V). RV1 je potenciometer, ki se lahko uporablja za umerjanje napetosti voltmetra ali pa se lahko nastavi referenčna napetost za notranji ADC.
To vezje vključuje 4 prikazovalnike LED s sedmimi segmentnimi anodami s prikazom negativne napetosti. To vezje bi moralo delovati z napetostjo 5V, zato smo za napajanje 5v v tokokrog in za preprečevanje škode ICL7107 uporabili IC napetosti 7805.
Napajanje negativne napetosti: Tu moramo dati tudi negativno moč na pin številko 26 ICL7107, za katerega smo uporabili 555 IC. IC-časovnik 555IC je tukaj konfiguriran kot VESTOLJNI multivibrator. Kondenzator je mogoče spremeniti, vendar je treba izbrati največjo negativno napetost. Če izbrana kapacitivnost ne ustreza, potem na izhodu ne moremo dobiti največje negativne napetosti. Tu smo uporabili 100nF in 10uF. Tukaj preverite, kako lahko s pomočjo 555 IC Timer ustvarimo negativno napetost.
Oblikovanje vezij in tiskanih vezij s pomočjo EasyEDA:
EasyEDA ni samo rešitev na enem mestu za shematsko zajemanje, simulacijo vezja in oblikovanje tiskanih vezij, ponujajo tudi poceni storitev za prototip in komponente komponent. Pred kratkim so uvedli svojo storitev nabave komponent, kjer imajo veliko zalogo elektronskih komponent in uporabniki lahko naročijo njihove zahtevane komponente skupaj z naročilom PCB.
Med načrtovanjem vezij in tiskanih vezij lahko svoje načrte vezij in tiskanih vezij objavite tudi tako, da jih lahko drugi uporabniki kopirajo ali urejajo in lahko izkoristijo prednosti, za ICC7071 pa smo za ta digitalni voltmeter objavili tudi celotno postavitev vezij in tiskanih vezij. , preverite spodnjo povezavo:
easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e
Spodaj je Snapshot of Top layer of PCB layout from EasyEDA, lahko si ogledate katero koli plast (Top, Bottom, Topsilk, bottomomskil itd.) PCB-ja tako, da v oknu 'Layers' izberete plast.
Pogled fotografije na tiskano vezje si lahko ogledate tudi s pomočjo EasyEDA:
Izračun in naročanje vzorcev prek spleta:
Po končanem oblikovanju PCB-ja lahko kliknete ikono Fabrication output , ki vas popelje na stran za naročilo PCB-ja. Tu si lahko ogledate tiskano vezje v pregledovalniku Gerber ali prenesete datoteke Gerber s svojega tiskanega vezja. Tu lahko izberete število PCB-jev, ki jih želite naročiti, koliko bakrenih plasti potrebujete, debelino PCB-ja, težo bakra in celo barvo PCB-ja. Ko izberete vse možnosti, kliknite »Shrani v košarico« in dokončajte naročilo. V zadnjem času so občutno znižali svoje PCB in zdaj lahko naročite 10 kosov dvoslojnih PCB velikosti 10 cm x 10 cm samo za 2 USD.
Tu so PCB, ki sem jih dobil pri EasyEDA:
Spodaj so slike po spajkanju komponent na PCB:
V tem projektu smo za namene testiranja izmerili izhodno napetost Arduino, preverite spodnji predstavitveni video.