Перезаряжаемый цифровой вольтметр с использованием АЦП ICL7107: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

В этом уроке я покажу вам, как сделать супер простой цифровой вольтметр, который может измерять напряжение от 20 мВ до 200 В. В этом проекте не будет использоваться микроконтроллер, подобный Arduino. Вместо этого будет использоваться АЦП, то есть ICL7107, с некоторыми пассивными компонентами. Он будет питаться от литий-ионного аккумулятора, который может проработать этот вольтметр в течение 12 часов. Когда в нем закончится заряд, вы можете зарядить его с помощью кабеля micro-USB.

Вы можете посмотреть следующее видео, которое посвящено той же теме с подробным обсуждением.

Обязательно подпишитесь на наш канал, если вам нравится этот проект. Итак, без лишних слов, давайте начнем видео.

www.youtube.com/c/being_engineers1

Шаг 1. Соберите необходимые компоненты

Для изготовления этого вольтметра вам понадобятся следующие предметы (количество не указано означает 1):

• ICL7107 IC, 40-контактная база IC
• TL7660 IC, 8-контактная база IC
• 4 X 7-сегментный дисплей с общим анодом
• Потенциометр 10k
• Клеммная колодка
• Заголовки женских бананов
• Мужские и женские заголовки
• 2 конденсатора по 10 мкФ
• 5 X 330E резистор
• 2 X 100 кОм, 2 X 10 кОм, 1 X 1 кОм резистор
• 1 х 1 м, 1 х 22 кОм, 1 х 47 кОм резистор
• 0,22 мкФ, конденсаторы 0,47 мкФ
• 2 конденсатора по 100 нФ, 1 конденсатор по 100 пФ
• Ползунковый переключатель ВКЛ / ВЫКЛ
• Щупы мультиметра
• Литий-ионный аккумулятор
• Литий-ионное зарядное устройство на базе TP4056
• Бустер от 3,7-4,2 В до 5 В

Соберите все эти компоненты и переходите к проектированию схемы.

Спецификация -

Шаг 2: нарисуйте принципиальную схему

Я использовал EasyEDA, чтобы нарисовать всю эту схему. EasyEDA - отличный портал для разработки больших и сложных схем. После этого жизнь становится намного проще. Вы можете найти принципиальную схему в следующем PDF-файле для справки.

Принципиальная схема -

Шаг 3: Изготовьте модуль питания

Итак, в модуле питания в основном 3 компонента. Литий-ионный аккумулятор, одно зарядное устройство TP4056 Li-po и усилитель напряжения, который повысит напряжение, поступающее от аккумулятора, до 5 В. Здесь я использовал литий-ионный аккумулятор емкостью 1000 мАч, но вы можете использовать аккумулятор меньшей емкости. Подключения можно увидеть в следующем PDF-файле.

Схема блока питания -

Шаг 4: спроектируйте печатную плату и заказ

После того, как схема нарисована, пришло время спроектировать печатную плату. Я использовал портал проектирования печатных плат в EasyEDA для проектирования своей печатной платы. Для новичков это больше подходит, чем Eagle или любое другое программное обеспечение САПР. После того, как печатная плата спроектирована, я загрузил файл gerber в JLCPCB и набрал требуемые настройки. Тогда я заказал у них 10 таких плат. JLCPCB - один из лучших производителей печатных плат за последнее время, и цены также довольно разумные. Всем рекомендую воспользоваться их сервисом, если вы задумываетесь над прототипированием своего проекта. Итак, после размещения заказа я получил свой товар в течение 5 дней.

Файл pcb gerber -

Печатная плата PDF в масштабе 1: 1 -

Шаг 5: припаяйте компоненты и подключите источник питания

После того, как вы получили печатную плату, самое время припаять к ней компоненты. Следуйте принципиальной схеме и правильно установите компоненты на место. После пайки подключите положительный VCC, то есть 5V и GND, к контактам VCC и GND соответственно на нижней стороне печатной платы. Это не должно быть сложно, поскольку с подключениями схемы довольно просто работать.

Шаг 6: откалибруйте вольтметр

После того, как вы все это сделали, вам необходимо откалибровать вольтметр относительно ранее откалиброванного вольтметра. Для справки у меня есть мультиметр.

Для этого включите вольтметр и мультиметр. Поместите мультиметр в диапазон вольтметра. Подключите эти два прибора параллельно к одному источнику питания. Проверьте оба чтения. Поверните потенциометр в любом направлении, пока показания не совпадут друг с другом. После этого ваш вольтметр идеально откалиброван по мультиметру.

Шаг 7: Готово

На этом изготовление вольтметра завершено. С этого момента вы можете использовать этот вольтметр для тестирования. Не забывайте выбирать правильный диапазон при измерении напряжения. В противном случае результаты будут неверными.

Надеюсь, вам понравился этот проект. Прокомментируйте, если у вас есть сомнения. Постараюсь решить проблему там.

Спасибо. Заботиться.