Icl7107 का उपयोग करके पीसीबी के साथ सरल डिजिटल वाल्टमीटर सर्किट

इस परियोजना में हम किसी भी माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किए बिना एक डिजिटल वोल्टमीटर बनाने जा रहे हैं । यहां हम वोल्टेज माप के लिए एक बहुत लोकप्रिय आईसी का उपयोग कर रहे हैं जिसका नाम ICL7107 / CS7107 है । ICL7107 का उपयोग करके, हम सटीक और बहुत कम लागत वाले वोल्टमीटर का निर्माण कर सकते हैं। ICL7107 डिजिटल कनवर्टर (ADC) का 3.5 अंकों का एनालॉग है जो बहुत कम बिजली की खपत करता है। मापा वोल्टेज को प्रदर्शित करने के लिए चार सात सेगमेंट डिस्प्ले को चलाने के लिए आईसी में आंतरिक सर्किट होता है। इसमें एक क्लॉक सर्किट और एक संदर्भ वोल्टेज स्रोत भी है।

वोल्टमीटर बहुत उपयोगी डिवाइस है और कई बार बहुत काम आता है, इसीलिए हमने इस डिजिटल वोल्टमीटर को पीसीबी पर बनाया है ताकि इसे आसानी से कहीं भी इस्तेमाल किया जा सके। पहले हमने वोल्ट को मापने के लिए कई सर्किट बनाए हैं:

AVR माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके 0-25V डिजिटल वोल्टमीटर
LM3914 वोल्टमीटर सर्किट
तस्वीर आधारित कार बैटरी वोल्टेज मॉनिटरिंग सिस्टम
बैटरी मॉनिटर सर्किट

आवश्यक घटक:

LM555 -1
ICL7107 / CS7107 -1
LM7805 -1
आम एनोड सेवन सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले -4
पीसीबी -1
टर्मिनल ब्लॉक 2 पिन -2
47k -1
1k -5
22k -1
10K -1
120K -1
पॉट 5K -1
100nF -3
10uF -2
100 पीएफ -1
220nF -1
47nF -1
बिजली की आपूर्ति 9v / 12v -1
एलईडी -1
बर्ग लाठी -2
40 पिन आईसी बेस -1
8 पिन आईसी बेस -1
जांच या तार
1N4148 डायोड -2

सर्किट आरेख और कार्य विवरण:

इस डिजिटल वोल्टमीटर सर्किट का कार्य बहुत सरल है। IC के अंदर ADC कनवर्टर या दोहरे प्रकार के एनालॉग को डिजिटल कनवर्टर से एकीकृत कर रहा है। इस IC का आंतरिक ADC उस वोल्टेज को पढ़ता है जिसे मापा जाना है और इसकी तुलना एक आंतरिक संदर्भ वोल्टेज से करता है और इसे डिजिटल समकक्ष में परिवर्तित करता है। तब ICL7107 के अंदर ड्राइवर सर्किट द्वारा सेवन सेगमेंट डिस्प्ले के लिए इस डिजिटल समतुल्य को डिकोड किया जाता है और फिर चार सात सेगमेंट के एलईडी डिस्प्ले पर प्रदर्शित किया जाता है। यहां जानें कि कैसे वोल्टेज को मापने के लिए एक एडीसी का इस्तेमाल किया जा सकता है और इस लेख के अंत में प्रदर्शन वीडियो की जांच कर सकते हैं, जहां हमने परीक्षण उद्देश्य के लिए Arduino आउटपुट पावर को मापा है।

यहाँ रोकनेवाला R1 और कैपेसिटर C1 का उपयोग ICL7107 की आंतरिक घड़ी की आवृत्ति को सेट करने के लिए किया जाता है। संधारित्र C2 आंतरिक संदर्भ वोल्टेज में उतार-चढ़ाव को फ़िल्टर करता है और सात खंडों के डिस्प्ले पर स्थिर रीडिंग प्रदान करता है। R5 वोल्टमीटर की सीमा को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार है। (05V रेंज के लिए R5 = 1K और 0-200V रेंज के लिए 10K)। RV1 एक पोटेंशियोमीटर है जिसका उपयोग वोल्टमीटर के वोल्टेज को कैलिब्रेट करने के लिए किया जा सकता है या आंतरिक डीसी के लिए संदर्भ वोल्टेज सेट किया जा सकता है।

इस सर्किट में एक नकारात्मक वोल्टेज संकेतक के साथ 4 आम एनोड सेवन सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले शामिल हैं। इस सर्किट को 5V वोल्टेज की आपूर्ति पर संचालित किया जाना चाहिए, यही कारण है कि हमने 5v को सर्किट के साथ-साथ ICL7107 के नुकसान को रोकने के लिए 7805 वोल्टेज नियामक आईसी का उपयोग किया है।

नकारात्मक वोल्टेज की आपूर्ति: यहां हमें ICL7107 के नंबर 26 को नकारात्मक शक्ति देने की भी आवश्यकता है, जिसके लिए हमने 555 IC का उपयोग किया है। 555IC टाइमर आईसी को एएसटीएबल मल्टीवीब्रेटर के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है। यहां संधारित्र को बदला जा सकता है लेकिन अधिकतम नकारात्मक वोल्टेज के लिए चयन करना चाहिए। यदि चयनित कैपेसिटेंस अच्छी तरह से सूट नहीं करता है, तो हम आउटपुट पर अधिकतम नकारात्मक वोल्टेज प्राप्त नहीं कर सकते हैं। यहां हमने 100nF और 10uF का उपयोग किया है। यहां देखें कि हम कैसे नकारात्मक वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए 555 टाइमर आईसी का उपयोग कर सकते हैं।

EasyEDA का उपयोग कर सर्किट और पीसीबी डिजाइन:

ईजीएडीए योजनाबद्ध कैप्चर, सर्किट सिमुलेशन और पीसीबी डिजाइन के लिए केवल एक स्टॉप समाधान नहीं है, वे कम लागत वाले पीसीबी प्रोटोटाइप और कंपोनेंट्स सोर्सिंग सेवा भी प्रदान करते हैं। उन्होंने हाल ही में अपनी कंपोनेंट सोर्सिंग सर्विस शुरू की है, जहाँ उनके पास इलेक्ट्रॉनिक कंपोनेंट्स का बड़ा स्टॉक है और यूज़र्स अपने ज़रूरी कंपोनेंट्स को PCB ऑर्डर के साथ ऑर्डर कर सकते हैं।

अपने सर्किट और PCB को डिज़ाइन करते समय, आप अपने सर्किट और PCB डिज़ाइन को भी सार्वजनिक कर सकते हैं ताकि अन्य उपयोगकर्ता उन्हें कॉपी या एडिट कर सकें और वहाँ से लाभ ले सकें, हमने इस डिजिटल वाल्टमीटर के लिए अपने पूरे सर्किट और PCB लेआउट को भी सार्वजनिक कर दिया है ICL8071 का उपयोग कर, नीचे दिए गए लिंक की जाँच करें:

easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

नीचे ईज़ीईडीए से पीसीबी लेआउट की शीर्ष परत का स्नैपशॉट है, आप परत के 'विंडो' फॉर्म को चुनकर पीसीबी के किसी भी लेयर (टॉप, बॉटम, टॉप्सिल्क, बॉटम्सिल्क आदि) को देख सकते हैं।

आप EasyEDA का उपयोग करके पीसीबी का फोटो दृश्य भी देख सकते हैं:

ऑनलाइन नमूने की गणना और आदेश:

पीसीबी के डिजाइन को पूरा करने के बाद, आप फैब्रिकेशन आउटपुट के आइकन पर क्लिक कर सकते हैं, जो आपको पीसीबी के ऑर्डर पेज पर ले जाएगा। यहां आप अपने PCB को Gerber Viewer में देख सकते हैं या अपने PCB की Gerber फाइल डाउनलोड कर सकते हैं। यहां आप उन पीसीबी की संख्या का चयन कर सकते हैं जिन्हें आप ऑर्डर करना चाहते हैं, आपको कितने तांबे की परतों की जरूरत है, पीसीबी की मोटाई, तांबे का वजन और यहां तक कि पीसीबी का रंग भी। आपके द्वारा सभी विकल्पों का चयन करने के बाद, "कार्ट में सहेजें" पर क्लिक करें और अपना ऑर्डर पूरा करें। हाल ही में उन्होंने अपनी PCB दरों में काफी गिरावट की है और अब आप $ 2 के लिए 10cm x 10cm आकार के साथ 10 PC 2-लेयर PCB ऑर्डर कर सकते हैं ।