domingo, 20 de outubro de 2019

Circuito digital simples de voltímetro com PCB usando ICL7107


Circuito-Digital-Simples-Voltimetro-1
Neste projeto, vamos construir um voltímetro digital sem usar nenhum microcontrolador. Aqui estamos usando um IC muito popular para medição de tensão, ou seja, o ICL7107/CS7107. Usando o ICL7107, podemos construir um voltímetro preciso e de baixo custo. O ICL7107 é um conversor analógico para digital (ADC) de 3,5 dígitos que consome energia muito baixa. O IC possui um circuito interno para acionar quatro displays de sete segmentos para exibir a tensão medida. Ele também possui um circuito de relógio e uma fonte de tensão de referência.

O voltímetro é um dispositivo muito útil e é muito útil muitas vezes, por isso criamos esse voltímetro digital na PCB para que possa ser usado em qualquer lugar facilmente.


Componentes Necessários:

  • LM555 = 1
  • ICL7107/CS7107 = 1
  • LM7805 = 1
  • Display LED de sete segmentos Ânodo comum = 4
  • PCB = 1
  • Bloco terminal 2 pinos = 2
  • Resistor 47k = 1
  • Resistor 1k = 5
  • Resistor 22k = 1
  • Resistor 10K = 1
  • Resistor 120K = 1
  • POT 5K = 1
  • Capacitor 100nF = 3
  • Capacitor 10uF = 2
  • Capacitor 100pF = 1
  • Capacitor 220nF = 1
  • Capacitor 47nF = 1
  • Fonte de alimentação 9v/12v = 1
  • LED = 1
  • Kre Kf301 2 Vias - 2
  • Base de IC de 40 pinos = 1
  • Base de 8 pinos IC = 1
  • Sonda ou fio
  • Diodo 1N4148 = 1
Circuito-Digital-Simples-Voltimetro-2
  

Diagrama de circuitos e explicação de funcionamento:

O trabalho deste circuito digital de voltímetro é muito simples. O ADC dentro do IC está integrando um conversor ou um conversor Analógico para digital do tipo Dual. O ADC interno deste IC lê a tensão a ser medida e a compara com uma tensão de referência interna e a converte no equivalente digital. Em seguida, esse equivalente digital é decodificado para displays de sete segmentos pelo circuito do driver no ICL7107 e, em seguida, exibido sobre o display LED de quatro segmentos. Aprenda aqui como um ADC pode ser usado para medir a tensão e verifique o vídeo de demonstração no final deste artigo, onde medimos a potência de saída do Arduino para fins de teste.
Circuito-Digital-Simples-Voltimetro-3
Aqui, o resistor R1 e o capacitor C1 são usados ​​para definir a frequência do relógio interno do ICL7107. O capacitor C2 filtra como flutuações na tensão de referência interna e na leitura estável em sete telas de segmentos. O R5 é responsável por controlar uma faixa do voltímetro. (R5 = 1K para uma faixa de 0-20V e 10K para uma faixa de 0-200V). RV1 é um potenciômetro que pode ser usado para calibrar uma voltagem do voltímetro ou pode ser configurado para um ADC interno.
Este circuito inclui 4 displays de LED de sete segmentos com ânodo comum com um indicador de tensão negativa. Este circuito deve ser operado com alimentação de tensão de 5V, é por isso que usamos um IC regulador de tensão 7805 para fornecer 5v ao circuito e também para evitar danos ao ICL7107.
Fonte de tensão negativa: Aqui também precisamos fornecer energia negativa para fixar o número 26 do ICL7107, para o qual usamos 555 IC. O IC do temporizador 555IC é configurado aqui como multivibrador ASTABLE. O capacitor aqui pode ser alterado, no entanto, a seleção deve ser realizada para a tensão negativa máxima. Se a capacitância selecionada não se adequar bem, não podemos obter a tensão negativa máxima na saída. Aqui nós usamos 100nF e 10uF. Veja aqui como podemos usar o 555 Timer IC para gerar tensão negativa.

Circuito-Digital-Simples-Voltimetro-4

Projeto de circuitos e placas de circuito impresso usando o EasyEDA:


O EasyEDA não é apenas a solução completa para captura esquemática, simulação de circuitos e design de PCB, mas também oferece um serviço de baixo custo para Protótipo de PCB e fornecimento de componentes. Recentemente, eles lançaram seu serviço de fornecimento de componentes, onde eles têm um grande estoque de componentes eletrônicos e os usuários podem solicitar os componentes necessários junto com o pedido de PCB.

Ao projetar seus circuitos e PCBs, você também pode tornar públicos seus projetos de circuitos e PCBs para que outros usuários possam copiá-los ou editá-los e se beneficiar deles, também tornamos públicos todos os nossos layouts de circuitos e PCBs para este voltímetro digital usando ICL7071 , verifique o link abaixo:

Abaixo está o instantâneo da camada superior do layout de PCB do EasyEDA, você pode visualizar qualquer camada (superior, inferior, topsilk, bottomsilk etc.) da PCB, selecionando a camada da janela "Camadas".
Circuito-Digital-Simples-Voltimetro-4

Você também pode ver a exibição de fotos de PCB usando o EasyEDA:
Circuito-Digital-Simples-Voltimetro-4

Cálculo e pedido de amostras on-line:


Depois de concluir o design da PCB, você pode clicar no ícone Saída de fabricação, que o levará à página de pedidos da PCB. Aqui você pode visualizar seu PCB no Gerber Viewer ou fazer download de arquivos Gerber do seu PCB. Aqui você pode selecionar o número de placas de circuito impresso que deseja solicitar, quantas camadas de cobre você precisa, a espessura da placa de circuito impresso, o peso do cobre e até a cor da placa de circuito impresso. Depois de selecionar todas as opções, clique em "Salvar no carrinho" e conclua seu pedido. Recentemente, eles diminuíram significativamente as taxas de PCB e agora você pode encomendar 10 PCBs de 2 camadas com 10cm x 10cm de tamanho por apenas US$ 2.
Circuito-Digital-Simples-Voltimetro-4

Aqui estão os PCBs que obtive do EasyEDA:
Circuito-Digital-Simples-Voltimetro-4
Circuito-Digital-Simples-Voltimetro-4

Abaixo estão as fotos depois de soldar os componentes no PCB:
Circuito-Digital-Simples-Voltimetro-4

Circuito-Digital-Simples-Voltimetro-4

No próximo artigo ira ver um novo projeto com mesma área.

Este projeto está disponível também no App, Guia do Arduino, em Google Play.



Caso queira mais projetos, documentos, não deixe de acompanhar nosso Blog e nosso App.

Nenhum comentário:

Postar um comentário

Peço que use somente caixa baixa, não todo escrito em letra grande.