Circuit de voltmètre numérique simple avec PCB utilisant ICL7107

Dans ce projet, nous allons construire un voltmètre numérique sans utiliser de microcontrôleur. Ici, nous utilisons un IC très populaire pour la mesure de tension, à savoir ICL7107 / CS7107. En utilisant ICL7107, nous pouvons construire un voltmètre précis et très économique. ICL7107 est un convertisseur analogique-numérique (ADC) à 3,5 chiffres qui consomme très peu d'énergie. L'IC a un circuit interne pour piloter quatre afficheurs à sept segments pour afficher la tension mesurée. Il possède également un circuit d'horloge et une source de tension de référence.

Le voltmètre est un appareil très utile et est très pratique à plusieurs reprises, c'est pourquoi nous avons construit ce voltmètre numérique sur PCB afin qu'il puisse être utilisé n'importe où facilement. Auparavant, nous avons construit de nombreux circuits pour mesurer la tension:

Voltmètre numérique 0-25V utilisant un microcontrôleur AVR
Circuit de voltmètre LM3914
Système de surveillance de tension de batterie de voiture basé sur PIC
Circuit du moniteur de batterie

Composants requis:

LM555 -1
ICL7107 / CS7107 -1
LM7805 -1
Anode commune Affichage LED à sept segments -4
PCB -1
Bornier 2 broches -2
47k -1
1k -5
22k -1
10K -1
120K -1
POT 5K -1
100nF -3
10uF -2
100pF -1
220nF -1
47nF -1
Alimentation 9v / 12v -1
LED -1
Bâtons de Berg -2
Base IC 40 broches -1
Base IC 8 broches -1
Sonde ou fil
Diode 1N4148 -2

Schéma de circuit et explication de fonctionnement:

Le fonctionnement de ce circuit de voltmètre numérique est très simple. L'ADC à l'intérieur de l'IC intègre un convertisseur ou un convertisseur analogique-numérique de type double. L'ADC interne de ce circuit intégré lit la tension à mesurer et la compare à une tension de référence interne et la convertit en équivalent numérique. Ensuite, cet équivalent numérique est décodé pour les affichages à sept segments par le circuit pilote à l'intérieur de l'ICL7107, puis affiché sur un affichage à DEL à quatre segments. Apprenez ici comment un ADC peut être utilisé pour mesurer la tension et consultez la vidéo de démonstration à la fin de cet article, où nous avons mesuré la puissance de sortie Arduino à des fins de test.

Ici, la résistance R1 et le condensateur C1 sont utilisés pour régler la fréquence de l'horloge interne de ICL7107. Le condensateur C2 filtre les fluctuations de la tension de référence interne et fournit une lecture stable sur sept affichages à segments. R5 est responsable du contrôle de la plage du voltmètre. (R5 = 1K pour la gamme 0-20V et 10K pour la gamme 0-200V). RV1 est un potentiomètre qui peut être utilisé pour calibrer la tension du voltmètre ou peut être réglé la tension de référence pour ADC interne.

Ce circuit comprend 4 affichages LED à sept segments d'anode commune avec un indicateur de tension négative. Ce circuit doit fonctionner à une tension d'alimentation de 5V, c'est pourquoi nous avons utilisé un circuit intégré de régulateur de tension 7805 pour fournir 5v au circuit ainsi que pour éviter d'endommager ICL7107.

Alimentation en tension négative: Ici, nous devons également donner une alimentation négative à la broche numéro 26 de l'ICL7107, pour laquelle nous avons utilisé 555 IC. Le circuit intégré de minuterie 555IC est configuré ici en tant que multivibrateur ASTABLE. Le condensateur peut ici être modifié, mais la sélection doit être poursuivie pour une tension négative maximale. Si la capacité sélectionnée ne convient pas bien, nous ne pouvons pas obtenir une tension négative maximale à la sortie. Ici, nous avons utilisé 100nF et 10uF. Vérifiez ici comment nous pouvons utiliser 555 Timer IC pour générer une tension négative.

Conception de circuits et de circuits imprimés avec EasyEDA:

EasyEDA n'est pas seulement la solution unique pour la capture schématique, la simulation de circuits et la conception de circuits imprimés, ils offrent également un service d'approvisionnement en prototypes et composants de circuits imprimés à faible coût. Ils ont récemment lancé leur service d'approvisionnement en composants où ils disposent d'un stock important de composants électroniques et les utilisateurs peuvent commander les composants nécessaires avec la commande de PCB.

Lors de la conception de vos circuits et PCB, vous pouvez également rendre publics vos conceptions de circuits et de PCB afin que d'autres utilisateurs puissent les copier ou les modifier et en tirer parti, nous avons également rendu public l'ensemble de nos schémas de circuits et de PCB pour ce voltmètre numérique à l'aide d'ICL7071., vérifiez le lien ci-dessous:

easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

Vous trouverez ci-dessous un instantané de la couche supérieure de la disposition du PCB d'EasyEDA, vous pouvez afficher n'importe quelle couche (supérieure, inférieure, Topsilk, Bottomsilk, etc.) du PCB en sélectionnant la couche dans la fenêtre `` Couches ''.

Vous pouvez également voir la vue photo du PCB en utilisant EasyEDA:

Calcul et commande d'échantillons en ligne:

Après avoir terminé la conception du PCB, vous pouvez cliquer sur l'icône de la sortie de fabrication , qui vous mènera sur la page de commande de PCB. Ici, vous pouvez visualiser votre PCB dans Gerber Viewer ou télécharger les fichiers Gerber de votre PCB. Ici, vous pouvez sélectionner le nombre de PCB que vous souhaitez commander, le nombre de couches de cuivre dont vous avez besoin, l'épaisseur du PCB, le poids du cuivre et même la couleur du PCB. Après avoir sélectionné toutes les options, cliquez sur «Enregistrer dans le panier» et terminez votre commande. Récemment, ils ont considérablement baissé leurs taux de PCB et vous pouvez maintenant commander 10 PCB à 2 couches d'une taille de 10 cm x 10 cm juste pour 2 $.