» » » ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания

 
 
 

ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания

📆21.10.11 🙋minchenko 👀255 545 💬18
От Датагора:
Да простят меня адепты модной микроконтроллерной схемотехники!
Сейчас, когда микроконтроллеры ставят куда надо и не надо; когда в массовое сознание продвигается Идея, что микроконтроллер нужен даже в выключателе света в туалете; когда все чего-то «прошивают», часто не понимая, что делают, я с удовольствием представляю статью Александра Минченко о применении отличной специализированной микросхемы ICL7107CPL.


Микросхема ICL7107CPLZ (Intersil, USA. Отечественный аналог КР572ПВ2А) — интегрирующий АЦП с выходом на светодиодные семисегментные индикаторы, 3.5 десятичных разряда. Содержит семисегментные декодеры, драйвер дисплея, сравнивающий элемент и счетчик.

Это чип применим для построения цифровых измерительных приборов, термометров, вольтметров, амперметров и т.п. - смотри даташит.
Обвязка минимальная, результаты отличные. Достаточно сказать, что большинство цифровых мультиметров построены на базе чипов ICL710х. А яркая LED-индикация обеспечит Вам неповторимый внешний вид.
Идея и схема не нова, но я хочу предложить оригинальную конструкцию. Схема практически взята из даташита ICL7107CPL (см. файлы внизу).


С исправлениями от 30/10/2011


Итак, вольтметр. Вариант забугорный, «Т-образный»

На просторах интернета была найдена статья, в которой я нашел фото готового устройства с «Т-образной» печатной платой вольтметра. Идея мне сразу понравилась тем, что отсутствует жгут проводов между основной платой и платой с индикацией.


Я решил использовать свободное место под микросхемой и развёл туда почти все элементы схемы.
Получилось очень даже компактно. Это получился мой первый вариант.



Вариант мой, «Сэндвич»

Повертев собранную плату в руках, прикинув место расположения в корпусе, я понял, что при установке двух таких плат, амперметра и вольтметра, внутреннее пространство уменьшится не в мою пользу. Корпус большего размера мне не захотелось приобретать и тогда пришла мысль второго варианта сборки платы устройства – «сэндвич».


При сборке второго варианта платы в ход пошли ножки резисторов и конденсаторов, а также шестигранные стойки из плотного капрона с внутренней сквозной резьбой М3 и небольшой кусок плёнки-самоклейки Oracal матово-белого цвета.
На фото показана очерёдность сборки конструкции. В зависимости от количества диодов в схеме (2-3шт.) можно скорректировать яркость свечения индикаторов. Я установил 3шт. в вольтметре и 2шт. в амперметре (т.к. красный индикатор оказался значительно ярче зеленого).

Кто будет изготавливать платы без ЛУТ-технологии, может столкнутся с проблемой рисования лаком большого количества прямоугольных площадок с одинаковыми зазорами. Я печатал рисунок, затем приклеивал его к текстолиту с стороны меди и при помощи металлической линейки канцелярским ножом делал прорези. Между прорезями, после снятия бумаги и зачистки, лак очень хорошо заливается, не вытекая за границы.

Сборка

Впаиваем все элементы на основную плату:



затем на плату индикации:


Дальше впаиваем перемычки на плату индикации, отгибая каждую на расстоянии 4 мм от края на угол примерно 30-35 градусов. Я загибал одновременно все перемычки при помощи небольших тисков.


После этого складываем платы пайкой друг к другу, скрепляем на болтики с втулками. Лишние по длине перемычки аккуратно обрезаем маленькими бокорезами. После чего нужно пинцетом прижать каждую обрезанную перемычку к плате для дальнейшей припайки.



После установки микросхемы, индикаторов и оклейки их матовой самоклейкой получаем это:

Передохнули smile, поехали дальше – амперметр.

Амперметр

Конструктивно амперметр собирается также как и вольтметр, за исключением небольших изменений в входной части схемы (10к резистор впаивается вместо 1М), переносом перемычки запятой и добавлением платы с шунтом на 5А в виде цементного пятиватного сопротивления величиной 0,1R.



Цвет свечения индикаторов амперметра я выбрал красный (вольтметра — зелёный). Плата шунта монтируется к плате измерения через втулки при помощи длинных болтиков М3.



В оригинале статьи, на схеме, были ещё два предела измерения — 2А и 10А

Но при попытке установить шунт на 2А (5W/1R) значение тока на индикаторе, к сожалению, не соответствовали действительностиу. А мне одного предела 5А достаточно. Если у кого получится, напишите что делали для настройки или какое сопротивление ставили.
Перемычка на свечение запятой ставится в HL6 (в вольтметре на HL3).
Амперметр готов.


Питание

Конвертор позволит питать схему от однополярного источника питания. Варианты конверторов для получения отрицательного напряжения из положительного см. ниже.

У меня же питание осуществляется от стабилизированного двуполярного источника питания 5В (7805, 7905), конструктивно выполненного на отдельной плате.


Настройка

Настройка сводится к калибровке показаний напряжения и тока по показаниям образцового (поверенного) прибора, при помощи вращения движка построечного сопротивления. Учитывая, что в схеме установлен многооборотное сопротивление, калибровка показаний очень легка.

Детали

Все резисторы 0,125-0,25Вт, конденсаторы — керамика на 50В, подстроечное сопротивление многооборотное.
Вместо панельки под микросхему и индикаторы использовал 40 pin цанговую линейку (резал пополам), можно применить и панельку, тогда необходимо внутри вырезать перемычки, диоды типа 1N4148, 1N4007. Индикаторы любые 7-и сегментные, зелёного и красного свечения с общим анодом. Я применил индикаторы с высотой знака 13 мм.

Файлы

Даташит на ICL7107
icl7107cpl.7z 🕗 21/10/11 ⚖️ 521,93 Kb ⇣ 384

В архиве все варианты печаток в LAY и схема в sPlan.
С исправлениями от 30/10/2011
shemy-i-platy.7z 🕗 29/10/11 ⚖️ 39,94 Kb ⇣ 586
Кто соберёт на SMD-плате — если потребуется, откорректируйте её под размеры площадок и вместе с фото отправьте Игорю (Datagor) или мне для добавления в статью вашего варианта.

ВНИМАНИЕ, друзья!!! У кого есть свои проверенные варианты печаток - присылайте вкупе со схемами пожалуйста!
#23-10-2011 Варианты схем и печаток от FOLKSDOICH (исправлено)
folksdoich-7107-ui-v.2.7z 🕗 23/10/11 ⚖️ 52,75 Kb ⇣ 568

Дополнение от Датагора: конверторы отрицательного напряжения питания

Предлагаю два варианта конверторов для получения отрицательного напряжения питания схемы.
Оба варианта на широко распространенных чипах, без применения редких и дорогих специализированных чипов типа MAX1044 или ICL7660.

Вариант 1 на NE555

Популярный универсальный таймер NE555 или просто 555 с успехом применяется в схемах преобразователей питания.



Вариант 2 на CD4049


ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания
Александр (minchenko)
Украина, г. Запорожье
Профиль minchenko
О себе автор ничего не сообщил.
 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 120 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья Миниатюрный вольтметр на семисегментном LED индикаторе и PIC16F684... Привет читателям Датагора! Мне удалось собрать вольтметр минимальных размеров с посегментной...
Схема на Датагоре. Новая статья Тестер теплоотводов... Ранее неоднократно на Датагоре встречался вопрос о том, какую мощность может рассеять некий...
Схема на Датагоре. Новая статья Прибор для измерения выходной мощности усилителя на микроконтроллере Attyny13, Attyny45... В поисках чего бы ещё собрать в плане изучения МК, нашел датагорскую статью «Стрелочный индикатор...
Схема на Датагоре. Новая статья Гальваническая развязка от сети 220 V из старого бесперебойника... В этой статье я расскажу о том, как из старого ИБП (точнее из двух) буквально на коленке сделать...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676... Простой вольтметр переменного напряжения с частотой 50 Гц, выполнен в виде встраиваемого модуля,...
Схема на Датагоре. Новая статья Высоковольтный БП (0-350V, 0.5А max) с вольт-амперметром на PIC16F690... Иногда при регулировочных работах требуется сравнительно высокое напряжение питания устройств или...
Схема на Датагоре. Новая статья Лабораторный блок питания с ампер-вольтметром на базе компьютерного БП (0-30В, 11А max)... Обычно для переделки компьютерных блоков питания используют блоки ATX, собранные на микросхемах...
Схема на Датагоре. Новая статья Доработка модуля китайского вольтметра... ПрелюдияИзучая как-то бескрайние просторы Интернета на предмет китайских полезностей, наткнулся я...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой цифровой вольтметр от 0 до 30 вольт на 3 сегмента... Здравствуйте, уважаемые Датагорцы! Делая разные полезные, а иногда и не очень, радиоелектронные...
Схема на Датагоре. Новая статья Регулируемый стабилизатор напряжения с регулируемым ограничением выходного тока... Простенькая относительно схемка, со средними параметрами, на основe транзисторoв с большим...
Схема на Датагоре. Новая статья RMS-вольтметр на микроконтроллере ATMEGA8... Срочно понадобился RMS вольтметр. Облепил контроллер схемой. Решил сделать блок питания...
Схема на Датагоре. Новая статья Цифровой двухканальный ампер-вольтметр для блока питания на МК PIC16F876... Подобные устройства часто встречаются в бескрайних просторах Интернета. Я решил изготовить свой...
 

Общаемся по статье 💬

«ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания»

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

Назад Вперед
<

ubiks

Александр Платонов Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 1 от 22-10-11, 3:07.
Ответить
  • С нами с 13.02.2009
  • 39 комментариев
  • 0 публикаций
 
Всё класно, особено КР572ПВ2. У меня работает 22 года "Электроника ММЦ-01 (микросхема такаяже). NE555 можно (если найдется) КР1006ВИ1 (Аналог) классно работает.

<

Alfaed

Ринат Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 2 от 22-10-11, 13:57.
Ответить
  • С нами с 22.02.2009
  • 8 комментариев
  • 0 публикаций
 
Насколько знаю в ММЦ-01 установлена КР572ПВ5, а не КР572ПВ2.

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 3 от 22-10-11, 15:12.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 220 комментариев
  • 274 публикации
 
Цитата: Alfaed
КР572ПВ5, а не КР572ПВ2

Разница не принципиальна. Один чип работает с ЖКИ, другой с LED-индикаторами.

<

minchenko

Александр Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 4 от 22-10-11, 15:14.
Ответить
  • С нами с 16.06.2009
  • 31 комментарий
  • 4 публикации
 
Игорь спасибо за помощь в оформлении статьи и дополнения к ней.

<

FOLKSDOICH

Валерий Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 5 от 22-10-11, 20:02.
Ответить
  • С нами с 18.05.2008
  • 37 комментариев
  • 0 публикаций
 
В прошлом году тоже делал спарку для БП Т-типа. Может тоже кому пригодится: _//forum.cxem.net/index.php?showtopic=18543&st=300

<

rakov

Читатель Датагора
  • Прохожий
Комментарий # 6 от 23-10-11, 14:58.
Ответить
  • С нами с --
  • 0 комментариев
  • 0 публикаций
 
Но при попытке установить шунт на 2А (5W/1R) значение тока на индикаторе, к сожалению, не соответствовали действительностиу

1 Ом для шунта многовато будет: например, поверка производится при выходном напряжении 20в, тогда току 2А будет соответствовать нагрузка сопротивлением 10 Ом. Т.е. величина сопротивления шунта уже оказывает влияние на показания обрзцового и тестируемого амперметров.
А что б "растянуть шкалу" до 2А и применить меньший шунт, например, 0,1Ом, следует согласно ДШ произвести перестройку схемы на предельное измеряемое значение не 2В, как у вас сейчас, а 200мВ.

ПС: источник питания -5В потребляет совсем мизер - не более 2мА, поэтому применять 7905 с радиатором было не обязательно. Если применить внешний источник опорного напряжения (ТЛ431, например), входное напряжение не подавать более 1,5в, то, в вашем случае применения - в БП для измерения напряжения одной полярности, источник -5в можно было не применять.

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 7 от 23-10-11, 16:07.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 220 комментариев
  • 274 публикации
 
Цитата: FOLKSDOICH
В прошлом году тоже делал спарку для БП

Валера, спасибо!
Архив со схемами и печатками прикрепил в разделе "Файлы".

<

Виталий

Виталий Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 8 от 23-10-11, 20:06.
Ответить
  • С нами с 6.12.2008
  • 10 комментариев
  • 0 публикаций
 
На схеме вольтметра С5 и R4 подключены правильно?

<

kotyk7

Владимир Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 9 от 23-10-11, 21:33.
Ответить
  • С нами с 8.11.2009
  • 30 комментариев
  • 5 публикаций
 
Очень хорошо продуманая реализация. И главное доступно изложено.

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 10 от 30-10-11, 0:31.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 220 комментариев
  • 274 публикации
 
Все обнаруженные ошибки в отрисовке схемы исправлены.
Заменены картинки и архивы.

<

Griha

Читатель Датагора
  • Прохожий
Комментарий # 11 от 08-11-11, 10:18.
Ответить
  • С нами с --
  • 0 комментариев
  • 0 публикаций
 
В схеме конвертора на NE555 выходное напряжение получается около - 2.2-2.3в. Если вместо диодов 4148 поставить шоттки, то можно получить напряжеие повыше (я поставил 1N5818 и получил около -4.4в).
Но по большому счету, и минус двух с половиной Вольт должно хватать.

<

hton07

Александр Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 12 от 15-11-11, 20:57.
Ответить
  • С нами с 12.02.2010
  • 3 комментария
  • 0 публикаций
 
Может кому полезно будет: так получилось, что за несколько лет пришлось приладить для разных с десятка полтора подобных АЦП в основном от удачно убитых мультиметров ("830в" и т.п. на ЖКИ). Преобразователь делал только один раз, а потом счёл это не целесообразным (конечно, у каждого свои требования)). При токе потребления 20 мкА в режиме измерения напряжения и тока я посчитал, что проще организовать питание от батареи. Особенно мне понравились батареи, составленные из дисковых элементов, тех, что в зажигалках питают светодиоды)). Место для них найти не проблема, и раз в пол-года заменить тоже не сложно. Плюс - полная развязка с источником питания устройства (БП, ЗУ, авто и т.п.) - т.е. "вешай" вольтметр на какие хочешь точки.

<

minchenko

Александр Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 13 от 05-04-12, 22:07.
Ответить
  • С нами с 16.06.2009
  • 31 комментарий
  • 4 публикации
 
Доброго времени суток всем Гражданам Датагории ! Кто собрал конструкцию вольтметра / амперметра делитесь впечатлениями. Может кто ещё внёс какие изменения?

<

Player_nm

Читатель Датагора
  • Прохожий
Комментарий # 14 от 07-05-12, 18:44.
Ответить
  • С нами с --
  • 0 комментариев
  • 0 публикаций
 
Амперметр заработал сразу, а вольтметр показывает что-то непонятное. Цифры меняются как хотят даже если вход закорочен. Тщательно отмыл плату от флюса - не помогло. Подозреваю некачественные конденсаторы (или резистор какой плывет?). Поменять пока нет возможности.

<

doswindows

Алексей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 15 от 28-02-13, 2:57.
Ответить
  • С нами с 22.03.2009
  • 33 комментария
  • 0 публикаций
 
Если кому интересно есть ещё аналог китайского производства тоже неплохо работает я его извлёк из терморегулятора ( WS7107CPL )

<

Геннадий

Читатель Датагора
  • Прохожий
Комментарий # 16 от 09-05-13, 2:35.
Ответить
  • С нами с --
  • 0 комментариев
  • 0 публикаций
 
Здравствуйте. А почему Вы использовали ICL7107, а не ICL7106. Там с питанием проще, вроде, однополярное, а всё остальное тоже самое?

Назад Вперед

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте корректны и вежливы, соблюдайте правила!


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой

Офигенная миниатюрная рация на литии BaoFeng UV-5R, 5W, 5-15 км!

Тестер универсальный LCR-TC1 для транзисторов, конденсаторов, ESR, MOSFET и т.д.
  • smilelolhellowinkscepticthumbupbored
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashpartyhandshake
    musicnegativenowordspardonshoksleepunknown
    wackoyawnsainthelmethashsmokingwhew


Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.