Voltmetro digitale ricaricabile con ICL7107 ADC: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

In questo tutorial ti mostrerò come realizzare un voltmetro digitale super semplice in grado di misurare tensioni da 20 mV a 200V. Questo progetto non utilizzerà alcun microcontrollore come Arduino. Al posto di questo verrà utilizzato un ADC, ovvero ICL7107 con alcuni componenti passivi. Sarà alimentato da una batteria agli ioni di litio che può far funzionare questo voltmetro per 12 ore. Una volta esaurito il succo, puoi caricarlo utilizzando un cavo micro-usb.

Puoi guardare il seguente video che tratta lo stesso argomento con una discussione dettagliata.

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www.youtube.com/c/being_engineers1

Passaggio 1: raccogliere i componenti richiesti

Avrai bisogno dei seguenti elementi per realizzare questo voltmetro (nessuna quantità menzionata significa 1) -

• CI ICL7107, base CI a 40 pin
• TL7660 IC, base IC a 8 pin
• Anodo comune display 4 X 7 segmenti
• Potenziometro 10k
• Morsettiera
• Intestazioni a banana femmina
• Intestazioni maschili e femminili
• 2 tappi da 10uF
• Resistenza 5X330E
• 2 x 100 k, 2 x 10 k, 1 x 1 k resistore
• 1 X 1 M, 1 X 22 k, 1 X 47 k resistore
• Cappucci da 0,22uF, 0,47uF
• 2 x 100nF, 1 x 100pF tappi
• Interruttore a scorrimento per ON/OFF
• Sonde multimetro
• Batteria agli ioni di litio
• Caricatore agli ioni di litio basato su TP4056
• 3.7-4.2v a 5v booster

Raccogli tutti questi componenti e poi passa alla progettazione del circuito.

Distinta materiali -

Passaggio 2: disegna lo schema del circuito

Ho usato EasyEDA per disegnare l'intero circuito. EasyEDA è un ottimo portale per progettare circuiti grandi e complessi. Rende la vita molto più facile dopo. Puoi trovare lo schema elettrico nel seguente PDF come riferimento.

Schema del circuito -

Passaggio 3: creare il modulo di alimentazione

Quindi nel modulo di alimentazione ci sono fondamentalmente 3 componenti. Una batteria agli ioni di litio, un caricabatterie Li-Po TP4056 e un amplificatore di tensione che aumenterà la tensione proveniente dalla batteria a 5V. Ho usato una Li-ion da 1000 mAh qui, ma puoi andare con una batteria di capacità inferiore. Le connessioni sono visibili nel seguente PDF.

Schema del circuito di alimentazione -

Passaggio 4: progettare il PCB e ordinare

Una volta disegnato il circuito, è il momento di progettare il PCB. Ho usato il portale di progettazione PCB in EasyEDA per progettare il mio PCB. Per i principianti questo è più appropriato di Eagle o di qualsiasi altro software CAD. Una volta che il PCB è stato progettato, ho caricato il file gerber su JLCPCB e ho selezionato le impostazioni richieste. Poi ho ordinato da loro 10 di questi PCB. JLCPCB è uno dei migliori produttori di PCB degli ultimi tempi e anche il prezzo è abbastanza ragionevole. Consiglierò a tutti di utilizzare il loro servizio se stai pensando di prototipare il tuo progetto. Quindi, dopo aver effettuato l'ordine, ho ricevuto il mio prodotto consegnato in 5 giorni.

File gerber PCB -

PDF PCB in scala 1:1 -

Passaggio 5: saldare i componenti e collegare l'alimentatore

Una volta ricevuti i PCB, è il momento di saldare i componenti su di essi. Seguire lo schema elettrico e posizionare correttamente i componenti. Dopo la saldatura, collegare il VCC positivo, ovvero 5 V e GND, rispettivamente al pad VCC e GND nella parte inferiore del PCB. Non dovrebbe essere difficile in quanto le connessioni del circuito sono praticamente semplici con cui lavorare.

Passaggio 6: calibrare il voltmetro

Una volta fatto il tutto, è necessario calibrare il voltmetro rispetto ad un voltmetro precedentemente tarato. Ho un multimetro come riferimento.

Quindi, per farlo, accendi il voltmetro e il multimetro. Metti il multimetro nell'intervallo Voltmetro. Collega quei due metri in parallelo a una singola fonte di alimentazione. Controlla entrambe le letture. Ruotare il potenziometro in entrambe le direzioni finché le letture non coincidono. Una volta fatto, ora il tuo voltmetro è perfettamente calibrato sul multimetro.

Passaggio 7: è FATTO

Ora il voltmetro è completo. D'ora in poi puoi utilizzare questo voltmetro per scopi di test. Tenere a mente di selezionare l'intervallo corretto quando si misura la tensione. Altrimenti i risultati non saranno corretti.

Spero che questo progetto ti sia piaciuto. Commenta se hai qualche dubbio. Cercherò di risolvere il problema lì.

Grazie. Stai attento.