Цифровой вольтметр ICL7107 4-знаковый 0-2В/0-20В/0-200В. Набор для пайки сделай сам DIY
Цифровая измерительная аппаратура, предназначенная для осуществления оценки актуальных электрических параметров напряжения и тока источников электроэнергии или в различных схемах питания потребителей, достаточно давно и с большим успехом используется для решениях множества задач. Разнообразные измерительные приборы больших или маленьких размеров (простые однозадачные стрелочные и цифровые модули вольтметров и амперметров в произвольном исполнении) могут самостоятельно справляться с достижением поставленной перед ними целью, а также прекрасно сочетаются и интегрируются в многозадачные устройства (производственное оборудование, профессиональная сервисно-ремонтная техника, бытовые тестеры-мультмиметры, высокоточные лабораторные блоки питания, паяльные станции, и др). Вольтметр (зависит от его конструкции и характеристик) даёт возможность измерять уровень напряжения любой электрической нагрузки или потенциал источника переменного или постоянного тока, и всегда подключается параллельно изучаемому участку цепи.
Электронный конструктор для сборки компактного, встраиваемого вольтметра, даёт возможность собственноручно, с помощью паяльника, кусачек и отвёртки, и прочих сопутствующих инструментов, изготовить дееспособное устройство, полностью пригодное для дальнейшей эксплуатации. Конструктор начального уровня сложности состоит из множества тщательно подобранных радиодеталей неодинаковых размеров и номиналов, включая элементы с обязательной ориентацией полярности. В процессе поэтапной сборки, конструктор помогает получить теоретические знания об устройстве радиоэлектроники (изучение характеристик и возможностей элементной базы, чтение принципиальной схемы) и принципах её работы, а на практике приобрести новый или закрепить существующий опыт монтажа/пайки радиокомпонентов.
Вольтметр основан на микросхеме ICL7107CPLZ, содержащую внутри себя схему преобразования аналоговых значений в пропорциональное цифровое представление (АЦП преобразователь). Вдобавок в микросхему интегрирован драйвер управления экраном.
Контур измерения напряжения вольтметра оснащён ручной двухуровневой калибровкой погрешности, реализованной многооборотными подстроечными резисторами серии 3296 с винтовым механизмом. Необходимый диапазон измерения напряжений 0-2В, 0-20В или 0-200В устанавливается один раз с помощью впайки соответствующего номинала резистора RX (R6) и запайки перемычки из пары контактов для выбранного варианта, с эквивалентной шелкографией на печатной плате. Переназначение диапазона после финальной сборки возможно только путём замены номинала RX с перепайкой нужной перемычки. Заданный диапазон влияет на положение децимальной точки (десятичного разделителя) на дисплее, при этом на разряд уменьшается или увеличивается минимальный шаг измеряемых значений.
Вольтметр функционирует от 5-вольтового напряжения постоянного тока, и потребляет не более 35мА. Значение измеряемого напряжения выводятся на 4-значный экран, состоящий из 7-сегментных светодиодных индикаторов ярко-красного свечения, имеющих высоту символов около 14мм.
Технические характеристики
- Питание: 5В DC
- Потребление тока: 35мА
- Контроллер: ICL7107CPLZ (АЦП+LED драйвер)
- Экран: 4-знаковый, 7-сегментный, красный
- Высота цифр: 14.2 мм (0.56 дюйма)
- Диапазон измерения, дискретность (фиксированная)
- 0~2В: шаг 0.001В
- 0~20В: шаг 0.01В
- 0~200В: шаг 0.1В
- Погрешность: ±0.5В
- Настройка прибора: два поворотных потенциометра
- Температура эксплуатации: -20° ~ +75С°
- Размеры в собранном состоянии
- лицевая сторона корпуса: 78 х 43 мм
- тыльная сторона корпуса, печатная плата: 71 х 39 мм
- глубина: 23 мм
Комплектация конструктора*
- Печатная плата — 1 шт
- Микросхема ICL7107CPLZ — 1 шт
- Микросхема TL431 TO-92 — 1 шт
- Панелька DIP40 — 1 шт
- Корпус пластиковый — 1 шт
- Стекло красное п/п — 1 шт
- 7-индикатор 5161BS/аналог — 4 шт
- Осевой индуктор 2.
- Резистор 100 Ом — 1 шт
- Резистор 270 Ом — 1 шт
- Резистор 2 кОм — 2 шт
- Резистор 20 кОм — 1 шт
- Резистор 47 кОм — 1 шт
- Резистор 56 кОм — 1 шт
- Резистор 100 кОм — 2 шт
- Резистор 1 МОм — 1 шт
- Потенциометр 3296-202 — 2 шт
- Транзистор C1815 — 1 шт
- Конденсатор 0.1 нФ (101) — 2 шт
- Конденсатор 0.1 мкФ (104) — 2 шт
- Конденсатор 0.22 мкФ (224) — 1 шт
- Конденсатор 0.47 мкФ (474) — 1 шт
- Конденсатор 10 мкФ — 2 шт
- Диод Зенера 1N4738 — 1 шт
- Диод 1N4148 — 3 шт
- Клемма винтовая KF301-2 синяя — 1 шт
- Разъём Xh3.54-2P гнездо — 1 шт
- Разъём Xh3.54-2P штекер — 1 шт
- Шуруп М2х6 — 4 шт
- Инструкция с примерами сборки — 1 шт (опционально)
*Состав набора может быть изменён производителем без дополнительного уведомления.
Электрическая принципиальная схема 4-знакового вольтметра ICL7107 DIY
Физические размеры, мм
Техническая документация
- Инструкция по сборке вольтметра ICL7107 (русс.
Разработка функциональной схемы и описание работы устройства по функциональной схеме. Суммирующий усилитель
Физика \ Микроэлектроника и микросхемотехника
Страницы работы
16 страниц (Word-файл)
Посмотреть все страницы
Скачать файл
Содержание работы
Содержание.
Содержание. 2
1. Задание 3
2. Введение. 4
3. Особенности………………………………………………………………. 4
4. Описание 572ПВ2……………………………………………………….. 4
5. Разработка функциональной схемы и описание работы устройства по
функциональной схеме.
8
5.1. Источник тока……………………………………………………….. 8
5.2. Входной усилитель………………………………………………… 9
5.3. Суммирующий усилитель…………………………………….. 10
5.4. Источник опорного напряжения……………………………. 11
5.5. Работа схемы измерительного преобразователя………. 12
6. Расчет потребляемой мощности и расчет блока питания. 13
Заключение. 14
Список литературы. 15
1. 1. Задание
Вариант 11
Разработать схему измерительного преобразователя для термометра сопротивления.
Рис. 1 Предлагаемая структурная схема
|
Вариант 11-4 |
|
Диапазон измеряемых температур, град |
0-60 |
|
Диапазон рабочих температур преобразователя, град |
0 +150 |
|
Тип термопары сопротивления |
Cu |
|
Погрешность измерения, град |
0. |
Относительная приведенная погрешность прибора, % |
0.2 |
|
Дополнительная погрешность прибора от влияния температуры окружающей среды, %/град |
0.5 |
|
Диапазон выходного сигнала |
+-199.9 |
|
Сопротивление Rt при 0 град. |
10 |
|
Отношение сопротивления резисторов при 0 град. К сопротивлению при 100 град (W100) |
1.4280 |
3Значение рабочего тока в термометрах сопротивления не должно превышать 1мА
2.
Введение.
3. Особенности.
1. 3.5 десятичных разряда.
2. Выход на семисегментный индикатор.
3. Автоматическая коррекция нуля.
4. Малое потребление.
5. Повышенная помехоустойчивость.
6. КМОП технология.
4. Описание 572ПВ2.
Микросхема предназначена для применения в измерительных приборах
напряжения, тока, сопротивления, температуры, веса и другого с выводом
информации на семисегментный жидкокристаллический (572ПВ5) или светодиодный
(572ПВ2) индикаторы. Отличие состоит в назначении вывода 21(ВР или GND) и в режиме работы
выходных каскадов цифровой части. Совместно с источником опорного напряжения
(ИОН), несколькими резисторами и конденсаторами они выполняют функцию АЦП
двухтактного интегрирования с автоматической коррекцией нуля и определением
полярности выходного сигнала. Необходимо отметить, что , как и в первых версиях
ИС ICL7106/7107 (фирма INTERSIL), в
данных микросхемах преобразование осуществляется в три фазы.
На заводе ’’ Микрон ’’ в настоящее время готовится к выпуску
ИС КР572ПВ2/5 и КФ572ПВ2/5, имеющие как и у более поздних версий ICL7106/ICL7107
(фирма MAXIM) 4 фазы преобразования. Приборы
имеют разрешающую способность 0,1 мВ при диапазоне входных напряжений VIN=±0,199 В и при значении
опорного напряжения VREF=0,1 В или 1 мВ при VIN=±1,199 В и VREF=1 В. номинально значение напряжения питания ±5 В ±5%
(572ПВ2) или +9 В ±5% (572ПВ5). Скорость преобразования от 3 до 12 преобразований в секунду, в
зависимости от тактовой частоты. Ток утечки на выходе преобразователя 2 nА при выходном сопротивлении не менее 20 МОм.
Микросхемы выполнены в 40 — выводном пластмассовом корпусе типа 2123.40-1/2 (КР572ПВ2/5), 44 — выводном
пластмассовом корпусе типа 4514.44 (КФ571ПВ2/5) и 48 — выводном металлокерамическом
корпусе типа 4134.48-2 (К572ПВ2). В дальнейшем выводов будут указываться только для корпусов
типа 2123.
40-1/2. Из-за различий в шаге между выводами корпуса 2123.40-1/2 (2,5 мм) и его
аналогом DIP-40(2,54
мм) невозможна прямая замена импортных ИС. Микросхемы в
корпусах типа КФ являются прямой заменой микросхем, размещенных в корпусах типа
РСС как по цоколёвке, так и по установочным размерам.
Цифровая информация на выходе микросхемы представляется в специальном коде, предназначенном для непосредственного управления 3,5 — декадным цифровым табло с 7 -ми сегментными полупроводниковыми индикаторами. Диапазон выходного сигнала определяется значением внешнего опорного напряжения из соотношения VIN= ±1.999 VREF. Текущие показания цифрового индикатора соответствуют 1000x(VIN/VREF).
Принцип работы.
Как уже отмечалось, в первых версиях 572ПВ2/5 цикл измерения состоит из
3 фаз: интегрирование сигнала (INT), разряда интегрирующего
конденсатора (DIN) и автоматической коррекции нуля(A/Z). Каждой фазе соответствует определённая коммутация элементов
микросхемы, выполняемая с помощью ключей на МОП транзисторах.
Недостатком
структуры с 3 фазами преобразования является, во — первых, наличие эффекта
гистерезиса, то есть переключение одного и того же выходного кода происходит
при различных значения выходного напряжения в зависимости от того с какой
стороны напряжение подходит к этой точке, во – вторых, относительно большое время
восстановления после перегрузки. Введение в более поздние версии 572ПВ5/2
четвёртой фазы – фазы коррекции нуля интегратора (ZI)
аналогично тому, как это сделано в приборах фирмы MAXIM
устранило эти недостатки.
Похожие материалы
Информация о работе
Скачать файл
ICL7107CPL Драйвер дисплея АЦП | Makers Electronics
ICL7107 Конфигурация расходной анализа| PIN Номер | Наименование PIN | Описание | 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111Р1Ж1Ж. IC | |||
| 2,3,4,5,6,7 и 8 | 7-сегментная 4-я цифра | Эти контакты подключены к 7-сегментному дисплею для отображения одной цифры выходного значения. | ||||
| 9,10,11,12,13,14 и 25 | 7-сегментный 3-й разряд | Эти контакты подключены к 7-сегментному для отображения десятого разряда | ||||
| 7-сегментный 2-й разряд | Эти контакты подключены к 7-сегментному для отображения сотого разряда | |||||
| 19 и 20 | 7-сегментный 1-й разряд | 4 -segment для отображения тысячной цифры | ||||
| 21 | Заземление | , подключенное к раунду системы | ||||
| 26 | Напряжение питания (-) | Обеспечивает напряжение отрицательного снабжения | ||||
| 27 | 11111111114 | 4 | 11111114 | 11114 | 4 | . конденсатор |
| 28 и 29 | Автообнуление и усиление | Подключен к сети конденсаторов и резисторов | ||||
| 30 и 31 | Входной высокий и входной низкий | Аналоговое напряжение, которое необходимо измерить здесь | ||||
| 32 | Common | , подключенный к земле | ||||
| 33 и 34 | CREF+ и CREF- | CAPACTIor в опорном напряжении | ||||
| 35 и 36 | Высокое опорное и низкое опорное напряжение | Либо может подавать опорное напряжение, либо использовать внутреннее опорное напряжение | ||||
| 37 | Тестовый штифт | Не используется во время работы | ||||
| 38, 39 и 40 | OSC1, OSC2, OSC3 | Использование RC Network Top Set Частота осциллятора | .
Двойное питание от -15 до +15 В
Примечание: Полную техническую информацию можно найти в ICL7107 Datasheet , ссылка на которую находится внизу этой страницы. Где использовать ICL7107 ICL7107 — это модуль АЦП с разрешением 3 ½ бита, что означает, что он может отображать цифровые значения от 0 до 1999. Используемый здесь АЦП представляет собой АЦП с двойным наклоном, поэтому приложенное напряжение сравнивается с опорным напряжением, а затем аппроксимируется для определения приложенного напряжения. Микросхема может измерять максимальное напряжение от -15 В до +15 В, что соответствует напряжению питания. Цифровой выход может варьироваться от 0 до 1999, где каждая цифра отображается на одном 7-сегментном дисплее. Поэтому, если вы пытаетесь измерить напряжение и отобразить его на 7-сегментном дисплее без использования микроконтроллера или программирования, эта микросхема может оказаться для вас правильным выбором. Как использовать ICL7107 Использование ICL7107 довольно просто, нам просто нужно предоставить опорное напряжение и установить внутренние часы для преобразования АЦП, и все готово. Ниже показан пример базовой схемы для измерения напряжения до 200 мВ. Микросхема имеет внутренние часы, которые можно установить с помощью контактов 38, 39 и 40 с помощью сети резисторных конденсаторов. Формулы для расчета заданной частоты генератора показаны ниже; обычно устанавливается значение 48 кГц FOSC = 0,45/RC После того, как часы установлены, мы должны предоставить опорное напряжение для преобразования АЦП. Затем значение измеренного аналогового напряжения будет отображаться на 7-сегментном дисплее. Приращение счета можно рассчитать по следующим формулам Точность и диапазон измеряемого напряжения можно измерить с помощью внешних цепей, включающих делитель напряжения или операционные усилители, но, как всегда, существует компромисс между точностью и диапазоном. Вы можете обратиться к техническому описанию в конце этой страницы, чтобы узнать больше технических деталей. Приложения
Компонент Технический паспортICL7107 Технический паспорт Только зарегистрированные клиенты, которые приобрели этот продукт, могут оставить отзыв. Лист данных PDF Поиск по сайту
Преимущества использования сайта
|
Особенность этой микросхемы в том, что она имеет встроенный драйвер 4-разрядного 7-сегментного дисплея. Итак, чтобы отобразить измеренное напряжение, нам просто нужно подключить 7-сегментный индикатор к выходу микросхемы, и все готово. ИТ устраняет необходимость в MCU/MPU или программировании.
