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
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.
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.
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".
Você também pode ver a exibição de fotos de PCB usando o EasyEDA:
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.
Aqui estão os PCBs que obtive do EasyEDA:
Abaixo estão as fotos depois de soldar os componentes no PCB:
No próximo artigo ira ver um novo projeto com mesma área.
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