วงจรดิจิตอลโวลต์มิเตอร์อย่างง่ายกับ pcb โดยใช้ icl7107

ในโครงการนี้เราจะสร้างDigital Voltmeter โดยไม่ต้องใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ที่นี่เราจะใช้ที่นิยมมากIC สำหรับวัดแรงดันไฟฟ้าคือ ICL7107 ด้วยการใช้ ICL7107 เราสามารถสร้างโวลต์มิเตอร์ที่ถูกต้องและต้นทุนต่ำมาก ICL7107 เป็นตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) ขนาด 3.5 หลักซึ่งใช้พลังงานต่ำมาก IC มีวงจรภายในสำหรับขับเคลื่อนสี่ส่วนเจ็ดส่วนเพื่อแสดงแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ นอกจากนี้ยังมีวงจรนาฬิกาและแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง

โวลต์มิเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์มากและมีประโยชน์หลายครั้งนั่นคือเหตุผลที่เราสร้างDigital Voltmeter บน PCBเพื่อให้สามารถใช้งานได้ทุกที่อย่างง่ายดาย ก่อนหน้านี้เราได้สร้างวงจรมากมายสำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้า:

0-25V Digital Voltmeter โดยใช้ AVR Microcontroller
LM3914 วงจรโวลต์มิเตอร์
ระบบตรวจสอบแรงดันแบตเตอรี่รถยนต์ที่ใช้ PIC
วงจรตรวจสอบแบตเตอรี่

ส่วนประกอบที่ต้องการ:

LM555 -1
ICL7107 / CS7107 -1
LM7805 -1
แอโนดทั่วไปเจ็ดส่วนจอแสดงผล LED -4
PCB -1
ขั้วต่อ 2 ขา -2
47k -1
1 พัน -5
22k -1
10K -1
120K -1
พอท 5K -1
100nF -3
10 ยูเอฟ -2
100pF -1
220nF -1
47nF -1
พาวเวอร์ซัพพลาย 9v / 12v -1
LED -1
Berg แท่ง -2
ฐาน IC 40 พิน -1
ฐาน IC 8 พิน -1
โพรบหรือลวด
1N4148 ไดโอด -2

แผนภาพวงจรและคำอธิบายการทำงาน:

การทำงานของวงจรดิจิตอลโวลต์มิเตอร์นี้ง่ายมาก ADC ภายใน IC กำลังรวมตัวแปลงหรือตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอลแบบคู่ ADC ภายในของ IC นี้อ่านแรงดันไฟฟ้าที่จะวัดและเปรียบเทียบกับแรงดันอ้างอิงภายในและแปลงค่านั้นเป็นค่าเทียบเท่าดิจิตอล จากนั้นการเทียบเท่าดิจิทัลนี้จะถูกถอดรหัสสำหรับ Seven Segment Displays โดยวงจรขับภายใน ICL7107 จากนั้นจะแสดงบนจอแสดงผล LED สี่ส่วน เรียนรู้ที่นี่ว่า ADC สามารถใช้วัดแรงดันไฟฟ้าได้อย่างไรและตรวจสอบวิดีโอสาธิตในตอนท้ายของบทความนี้ซึ่งเราได้วัดกำลังเอาต์พุต Arduino เพื่อการทดสอบ

ที่นี่ตัวต้านทาน R1 และตัวเก็บประจุ C1 ใช้เพื่อกำหนดความถี่ของนาฬิกาภายในของ ICL7107 Capacitor C2 กรองความผันผวนของแรงดันอ้างอิงภายในและให้การอ่านค่าที่เสถียรบนจอแสดงผลเจ็ดส่วน R5 ทำหน้าที่ควบคุมช่วงของโวลต์มิเตอร์ (R5 = 1K สำหรับช่วง 0-20V และ 10K สำหรับช่วง 0-200V) RV1 เป็นโพเทนชิออมิเตอร์ซึ่งอาจใช้สำหรับปรับเทียบแรงดันไฟฟ้าของโวลต์มิเตอร์หรือสามารถตั้งค่าแรงดันอ้างอิงสำหรับ ADC ภายใน

วงจรนี้ประกอบด้วยจอแสดงผล LED แอโนดเจ็ดเซกเมนต์ทั่วไป 4 จอพร้อมไฟแสดงแรงดันไฟฟ้าลบ วงจรนี้ควรทำงานที่แหล่งจ่ายแรงดัน 5V นั่นคือเหตุผลที่เราใช้ IC ควบคุมแรงดันไฟฟ้า 7805 เพื่อจ่าย 5v ให้กับวงจรรวมทั้งป้องกันความเสียหายของ ICL7107

การจ่ายแรงดันไฟฟ้าเชิงลบ: ที่นี่เราจำเป็นต้องให้กำลังเชิงลบกับพินหมายเลข 26 ของ ICL7107 ซึ่งเราใช้ 555 IC IC ตัวจับเวลา 555IC ถูกกำหนดค่าที่นี่เป็น ASTABLE multivibrator ตัวเก็บประจุที่นี่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างไรก็ตามควรเลือกใช้สำหรับแรงดันไฟฟ้าลบสูงสุด หากความจุที่เลือกไม่เหมาะสมเราจะไม่สามารถรับแรงดันไฟฟ้าลบสูงสุดที่เอาต์พุตได้ ที่นี่เราใช้ 100nF และ 10uF ตรวจสอบวิธีใช้ 555 Timer IC เพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าเชิงลบได้ที่นี่

การออกแบบวงจรและ PCB โดยใช้ EasyEDA:

EasyEDA ไม่ได้เป็นเพียงโซลูชั่นครบวงจรสำหรับการจับแผนผังการจำลองวงจรและการออกแบบ PCB เท่านั้น แต่ยังมีบริการจัดหา PCB Prototype และ Components ที่มีต้นทุนต่ำอีกด้วย พวกเขาเพิ่งเปิดตัวบริการจัดหาชิ้นส่วนซึ่งมีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากและผู้ใช้สามารถสั่งซื้อส่วนประกอบที่ต้องการพร้อมกับใบสั่ง PCB

ในขณะที่ออกแบบวงจรและ PCB ของคุณคุณยังสามารถทำให้การออกแบบวงจรและ PCB ของคุณเป็นแบบสาธารณะเพื่อให้ผู้ใช้รายอื่นสามารถคัดลอกหรือแก้ไขได้และสามารถใช้ประโยชน์จากที่นั่นได้นอกจากนี้เรายังทำให้วงจรและเลย์เอาต์ PCB ทั้งหมดของเราเป็นแบบสาธารณะสำหรับDigital Voltmeterนี้ โดยใช้ ICL7071, ตรวจสอบการเชื่อมโยงด้านล่าง:

easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

ด้านล่างนี้เป็นภาพรวมของเลเยอร์บนสุดของเลย์เอาต์ PCB จาก EasyEDA คุณสามารถดูเลเยอร์ใดก็ได้ (บน, ล่าง, ท็อปซิล, พื้นและอื่น ๆ) ของ PCB โดยเลือกเลเยอร์จากหน้าต่าง 'เลเยอร์'

คุณยังสามารถดูมุมมองภาพถ่ายของ PCBโดยใช้ EasyEDA:

การคำนวณและการสั่งซื้อตัวอย่างออนไลน์:

หลังจากออกแบบ PCB เสร็จแล้วคุณสามารถคลิกไอคอนของ Fabrication output ซึ่งจะนำคุณไปสู่หน้าคำสั่งซื้อ PCB ที่นี่คุณสามารถดู PCB ของคุณใน Gerber Viewer หรือดาวน์โหลดไฟล์ Gerber ของ PCB ของคุณ ที่นี่คุณสามารถเลือกจำนวน PCB ที่คุณต้องการสั่งจำนวนชั้นทองแดงที่คุณต้องการความหนาของ PCB น้ำหนักทองแดงและแม้แต่สี PCB หลังจากที่คุณเลือกตัวเลือกทั้งหมดแล้วให้คลิก "บันทึกลงในรถเข็น" และดำเนินการสั่งซื้อของคุณให้เสร็จสมบูรณ์ เมื่อเร็ว ๆ นี้พวกเขาได้ลดลงอัตรา PCB ของพวกเขาอย่างมีนัยสำคัญและตอนนี้คุณสามารถสั่งซื้อ10 ชิ้น PCB 2 ชั้นกับ 10cm x 10cm ขนาดเพียงสำหรับ $ 2