Akumulatorowy woltomierz cyfrowy za pomocą ICL7107 ADC: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

W tym samouczku pokażę, jak zrobić super prosty woltomierz cyfrowy, który może mierzyć napięcia od 20 mV do 200 V. Ten projekt nie będzie wykorzystywał żadnego mikrokontrolera takiego jak arduino. Zamiast tego zostanie użyty ADC, czyli ICL7107 z niektórymi elementami pasywnymi. Będzie zasilany baterią litowo-jonową, która może zasilać ten woltomierz przez 12 godzin. Gdy skończy się sok, możesz go naładować za pomocą kabla micro-USB.

Możesz obejrzeć następujący film, który obejmuje ten sam temat ze szczegółową dyskusją.

Zasubskrybuj nasz kanał, jeśli podoba Ci się ten projekt. Więc bez zbędnych ceregieli zacznijmy wideo.

www.youtube.com/c/being_engineers1

Krok 1: Zbierz wymagane komponenty

Do wykonania tego woltomierza potrzebne będą następujące elementy (brak wymienionej ilości oznacza 1) -

• ICL7107 IC, 40-pinowa podstawa IC
• TL7660 IC, 8-pinowa podstawa IC
• 4X7 segmentowy wyświetlacz wspólna anoda
• Potencjometr 10k
• Blok zacisków
• Żeńskie nagłówki bananowe
• Nagłówki męskie i żeńskie
• 2 X czapki 10 uF
• Rezystor 5X330E;
• Rezystor 2x100k, 2x10k, 1x1k
• 1X1M, 1X22k, 1X47k Rezystor;
• 0,22uF, 0,47uF czapki
• 2 x 100nF, 1 x 100pF czapki
• Przełącznik suwakowy do włączania/wyłączania
• Sondy multimetrowe
• Bateria litowo-jonowa
• Ładowarka Li-ion na bazie TP4056
• Wzmacniacz 3,7-4,2 V do 5 V

Zbierz wszystkie te elementy, a następnie przejdź do projektowania obwodu.

BOM -

Krok 2: Narysuj schemat obwodu

Użyłem EasyEDA do narysowania tego całego obwodu. EasyEDA to świetny portal do projektowania dużych i złożonych obwodów. Później znacznie ułatwia życie. Schemat obwodu można znaleźć w poniższym pliku PDF w celach informacyjnych.

Schemat obwodu -

Krok 3: Zrób moduł zasilacza

Tak więc w module zasilacza są w zasadzie 3 elementy. Akumulator litowo-jonowy, jedna ładowarka Li-po TP4056 i wzmacniacz napięcia, który podniesie napięcie z akumulatora do 5V. Użyłem tutaj akumulatora litowo-jonowego 1000 mAh, ale możesz skorzystać z akumulatora o mniejszej pojemności. Połączenia są widoczne w poniższym pliku PDF.

Schemat obwodu zasilania -

Krok 4: Zaprojektuj płytkę drukowaną i zamów

Po narysowaniu obwodu nadszedł czas na zaprojektowanie płytki drukowanej. Użyłem portalu projektowania PCB w EasyEDA do projektowania mojej PCB. Dla początkujących jest to bardziej odpowiednie niż Eagle lub inne oprogramowanie CAD. Po zaprojektowaniu PCB przesłałem plik gerber do JLCPCB i wybrałem wymagane ustawienia. Potem zamówiłem u nich 10 takich płytek. JLCPCB jest jednym z najlepszych producentów PCB w ostatnich czasach, a ceny są również całkiem rozsądne. Polecam skorzystać z ich usług każdemu, kto myśli o prototypowaniu swojego projektu. Tak więc po złożeniu zamówienia otrzymałem produkt w ciągu 5 dni.

Plik gerber PCB -

PDF PCB w skali 1:1 -

Krok 5: Przylutuj komponenty i podłącz zasilacz

Po otrzymaniu płytek nadszedł czas na przylutowanie na nich komponentów. Postępuj zgodnie ze schematem obwodu i umieść komponenty prawidłowo na miejscu. Po lutowaniu podłącz dodatnie VCC tj. 5V i GND odpowiednio do padu VCC i GND w dolnej części PCB. Nie powinno to być trudne, ponieważ połączenia obwodów są dość łatwe w obsłudze.

Krok 6: Skalibruj woltomierz

Po wykonaniu całości należy skalibrować woltomierz w stosunku do skalibrowanego wcześniej woltomierza. Jako odniesienie mam multimetr.

Aby to zrobić, włącz woltomierz i multimetr. Ustaw multimetr w zakresie woltomierza. Podłącz te dwa mierniki równolegle do jednego źródła zasilania. Sprawdź zarówno odczyt. Obracaj potencjometr w dowolnym kierunku, aż odczyty do siebie pasują. Kiedy już to zrobisz, teraz twój woltomierz jest idealnie skalibrowany do multimetru.

Krok 7: ZROBIONE

Teraz wykonanie woltomierza jest zakończone. Od teraz możesz używać tego woltomierza do celów testowych. Pamiętaj, aby wybrać odpowiedni zakres podczas pomiaru napięcia. W przeciwnym razie wyniki nie będą prawidłowe.

Mam nadzieję, że podobał Ci się ten projekt. Komentuj, jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości. Tam postaram się rozwiązać problem.

Dziękuję. Trzymaj się.