Wiederaufladbares digitales Voltmeter mit ICL7107 ADC - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

In diesem Tutorial zeige ich Ihnen, wie Sie ein super einfaches digitales Voltmeter bauen, das Spannungen von 20 mV bis 200 V messen kann. Dieses Projekt wird keinen Mikrocontroller wie Arduino verwenden. Stattdessen wird ein ADC, d. h. ICL7107 mit einigen passiven Komponenten verwendet. Es wird von einer Lithium-Ionen-Batterie betrieben, die dieses Voltmeter 12 Stunden lang betreiben kann. Sobald der Saft aufgebraucht ist, können Sie ihn mit einem Micro-USB-Kabel aufladen.

Sie können sich das folgende Video ansehen, das das gleiche Thema mit ausführlicher Diskussion behandelt.

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Schritt 1: Sammeln Sie die erforderlichen Komponenten

Sie benötigen die folgenden Artikel, um dieses Voltmeter herzustellen (keine Menge angegeben bedeutet 1) -

• ICL7107 IC, 40-poliger IC-Sockel
• TL7660 IC, 8-poliger IC-Sockel
• 4 x 7-Segment-Anzeige gemeinsame Anode
• 10k Potentiometer
• Klemmenblock
• Weibliche Bananenleisten
• Stift- und Buchsenleisten
• 2 X 10uF-Kappen
• 5 X 330E Widerstand
• 2 x 100k, 2 x 10k, 1 x 1k Widerstand
• 1 x 1M, 1 x 22k, 1 x 47k Widerstand
• 0,22uF, 0,47uF Kappen
• 2 x 100 nF, 1 x 100 pF-Kappen
• Schiebeschalter für EIN/AUS
• Multimeter-Sonden
• Li-Ionen-Akku
• Lithium-Ionen-Ladegerät basierend auf TP4056
• 3,7-4,2 V bis 5 V Booster

Sammeln Sie alle diese Komponenten und fahren Sie dann mit dem Entwurf der Schaltung fort.

Stückliste -

Schritt 2: Zeichnen Sie den Schaltplan

Ich habe EasyEDA verwendet, um diese gesamte Schaltung zu zeichnen. EasyEDA ist ein großartiges Portal zum Entwerfen großer und komplexer Schaltungen. Es macht das Leben danach viel einfacher. Den Schaltplan finden Sie im folgenden PDF als Referenz.

Schaltplan -

Schritt 3: Machen Sie das Netzteilmodul

Im Netzteilmodul gibt es also grundsätzlich 3 Komponenten. Ein Li-Ion-Akku, ein TP4056 Li-Po-Ladegerät und ein Spannungsverstärker, der die vom Akku kommende Spannung auf 5 V erhöht. Ich habe hier einen 1000mAh Li-Ion verwendet, aber Sie können mit einem Akku mit geringerer Kapazität gehen. Die Anschlüsse sind im folgenden PDF zu sehen.

Schaltplan der Stromversorgung -

Schritt 4: Design der Platine und Bestellung

Sobald die Schaltung gezeichnet ist, ist es Zeit, die Leiterplatte zu entwerfen. Ich habe das PCB-Design-Portal im EasyEDA zum Entwerfen meiner Leiterplatte verwendet. Für Anfänger ist dies besser geeignet als Eagle oder jede andere CAD-Software. Sobald die Platine entworfen ist, habe ich die Gerber-Datei auf JLCPCB hochgeladen und die erforderlichen Einstellungen vorgenommen. Dann habe ich 10 dieser Leiterplatten bei ihnen bestellt. JLCPCB ist einer der besten PCB-Hersteller der letzten Zeit und die Preise sind auch ziemlich vernünftig. Ich werde jedem empfehlen, ihren Service zu nutzen, wenn Sie darüber nachdenken, Ihr Projekt als Prototyp zu erstellen. Nach meiner Bestellung habe ich mein Produkt innerhalb von 5 Tagen geliefert bekommen.

PCB-Gerber-Datei -

PCB-PDF im Maßstab 1:1 -

Schritt 5: Löten Sie die Komponenten und schließen Sie das Netzteil an

Sobald Sie die Leiterplatten erhalten haben, ist es Zeit, die Komponenten darauf zu löten. Folgen Sie dem Schaltplan und platzieren Sie die Komponenten richtig. Verbinden Sie nach dem Löten die positive VCC, d.h. 5V und GND, mit dem VCC- bzw. GND-Pad an der Unterseite der Platine. Es sollte nicht schwierig sein, da die Schaltungsverbindungen ziemlich einfach zu handhaben sind.

Schritt 6: Kalibrieren Sie das Voltmeter

Sobald Sie das Ganze gemacht haben, müssen Sie das Voltmeter in Bezug auf ein zuvor kalibriertes Voltmeter kalibrieren. Als Referenz habe ich ein Multimeter.

Schalten Sie dazu das Voltmeter und das Multimeter ein. Stellen Sie das Multimeter in den Voltmeter-Bereich. Schließen Sie diese zwei Meter parallel an eine einzige Stromquelle an. Überprüfen Sie beide Messwerte. Drehen Sie das Potentiometer in eine der beiden Richtungen, bis die Messwerte übereinstimmen. Sobald Sie fertig sind, ist Ihr Voltmeter jetzt perfekt auf das Multimeter kalibriert.

Schritt 7: Es ist FERTIG

Jetzt ist das Voltmeter machen fertig. Sie können dieses Voltmeter von nun an für Ihre Testzwecke verwenden. Denken Sie daran, den richtigen Bereich zu wählen, wenn Sie die Spannung messen. Andernfalls sind die Ergebnisse nicht korrekt.

Ich hoffe, Ihnen hat dieses Projekt gefallen. Kommentieren Sie, wenn Sie Zweifel haben. Ich werde versuchen, das Problem dort zu lösen.

Vielen Dank. Aufpassen.