Voltímetro digital recarregável usando ICL7107 ADC: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Neste tutorial vou mostrar como fazer um voltímetro digital super simples que pode medir tensões de 20 mV a 200V. Este projeto não usará nenhum microcontrolador como o Arduino. Em vez disso, um ADC, ou seja, ICL7107, será usado com alguns componentes passivos. Ele será alimentado por uma bateria de íon-lítio que pode operar este voltímetro por 12 horas. Quando acabar, você pode carregá-lo usando um cabo micro-usb.

Você pode assistir ao vídeo a seguir, que cobre o mesmo tópico com discussão detalhada.

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www.youtube.com/c/being_engineers1

Etapa 1: reúna os componentes necessários

Você precisará dos seguintes itens para fazer este voltímetro (nenhuma quantidade mencionada significa 1) -

• ICL7107 IC, base IC de 40 pinos
• TL7660 IC, base IC de 8 pinos
• Ânodo comum de exibição de 4 x 7 segmentos
• Potenciômetro de 10k
• Bloco terminal
• Cabeçalhos de banana femininos
• Cabeçalhos masculinos e femininos
• 2 tampas de 10uF
• 5 X Resistor 330E
• 2 X 100k, 2 X 10k, 1 X 1k Resistor
• 1 X 1M, 1 X 22k, 1 X 47k Resistor
• 0,22uF, 0,47uF caps
• 2 x 100nF, 1 x 100pF tampas
• Interruptor deslizante para ON / OFF
• Sondas multímetro
• Bateria de íon-lítio
• Carregador de íon-lítio baseado em TP4056
• Booster 3,7-4,2v a 5v

Reúna todos esses componentes e, em seguida, projete o circuito.

BOM -

Etapa 2: Desenhe o Diagrama do Circuito

Usei EasyEDA para desenhar todo esse circuito. EasyEDA é um ótimo portal para projetar circuitos grandes e complexos. Isso torna a vida muito mais fácil depois. Você pode encontrar o diagrama de circuito no PDF a seguir para sua referência.

Diagrama de circuito -

Etapa 3: Faça o Módulo de Fonte de Alimentação

Portanto, no módulo de fonte de alimentação existem basicamente 3 componentes. Uma bateria de íon-lítio, um carregador TP4056 Li-po e um amplificador de voltagem que aumentará a voltagem proveniente da bateria para 5V. Usei um íon de lítio 1000maH aqui, mas você pode escolher uma bateria de menor capacidade. As conexões podem ser vistas no PDF a seguir.

Diagrama do circuito da fonte de alimentação -

Etapa 4: Projete o PCB e faça o pedido

Uma vez que o circuito é desenhado, é hora de projetar o PCB. Usei o portal de design de PCB no EasyEDA para projetar meu PCB. Para iniciantes, isso é mais apropriado do que o Eagle ou qualquer outro software CAD. Depois que o PCB foi projetado, carreguei o arquivo gerber no JLCPCB e disquei as configurações necessárias. Então eu encomendei 10 desses PCBs deles. JLCPCB é um dos melhores fabricantes de PCB dos últimos tempos e o preço também é bastante razoável. Recomendarei usar o serviço deles a todos se você estiver pensando em fazer um protótipo de seu projeto. Então, depois de fazer meu pedido, recebi meu produto em 5 dias.

Arquivo gerber PCB -

PCB PDF em escala 1: 1 -

Etapa 5: Solde os componentes e conecte a fonte de alimentação

Depois de receber os PCBs, é hora de soldar os componentes nele. Siga o diagrama do circuito e coloque os componentes corretamente no lugar. Após a soldagem, conecte o VCC positivo, ou seja, 5V e GND, ao VCC e ao bloco GND, respectivamente, na parte inferior do PCB. Não deve ser difícil, pois as conexões de circuito são muito simples de trabalhar.

Etapa 6: calibrar o voltímetro

Depois de fazer tudo, você precisa calibrar o voltímetro em relação a um voltímetro calibrado anteriormente. Tenho um multímetro como referência.

Então, para fazer isso, ligue o voltímetro e o multímetro. Coloque o multímetro na faixa de voltímetro. Conecte esses dois medidores em paralelo a uma única fonte de alimentação. Verifique ambas as leituras. Gire o potenciômetro para qualquer direção até que a leitura coincida. Feito isso, agora seu voltímetro está perfeitamente calibrado para o multímetro.

Etapa 7: ESTÁ FEITO

Agora a fabricação do voltímetro está completa. Você pode usar este voltímetro em seu propósito de teste a partir de agora. Lembre-se de selecionar a faixa adequada ao medir a tensão. Caso contrário, os resultados não serão corretos.

Espero que você tenha gostado deste projeto. Comente se você tiver alguma dúvida. Vou tentar resolver o problema aí.

Obrigado. Tome cuidado.