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

 
 
 
18

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

Разместил minchenko 21 октября 2011. Просмотров: 234 419

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 521,93 Kb ⋅ 373

В архиве все варианты печаток в LAY и схема в sPlan.
С исправлениями от 30/10/2011
shemy-i-platy.7z 39,94 Kb ⋅ 568
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 52,75 Kb ⋅ 549

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.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 131

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Kaspersky FREE. Бесплатная годовая лицензия для России, Белоруссии и Украины... Привет, друзья! Очередной подарок от kaspersky.ru — антивирус «Kaspersky FREE». Спасибо Евгению...
Схема на Датагоре. Новая статья Блок управления вытяжным вентилятором. Наладка, результаты... Всем здоровья! Утюг починен. Хочу коротко отчитаться в проделанной работе и результатах наладки...
Схема на Датагоре. Новая статья Восстановлена схема генератора ГЗШ-63. Ламповый «гена» из 1965!... Генератор звуковой школьный, хорошо известный по радиокружкам, с мощным выходом и классическим...
Схема на Датагоре. Новая статья Доработанный вариант малошумящего двухполярного источника питания... Здравствуйте, коллеги! Размещаю дополнение к статье «Малошумящий двухполярный блок питания...
Схема на Датагоре. Новая статья Вольтметр переменного напряжения на PIC16F676. Прошивка с общим анодом и новая плата на SMD... В нашем журнале от 3 июля 2014 вышла статья Ивана Внуковского (if33) «Простой модульный вольтметр...
Схема на Датагоре. Новая статья Гитарный преамп Tomato - исправленная печатка. Tomato updated pcb. Обновлено.... Маленькая заметочка в стиле «возвращаясь к напечатанному» для устранения замеченных ошибок....
Схема на Датагоре. Новая статья 17/01 киберсубботник на портале... Привет, дрУги! В ближайщую субботу на нашем портале и в магазине будет проводиться...
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...
Схема на Датагоре. Новая статья Библиотеки Diptrace +3D. Разъёмы PBS (розетки)... Продолжая тему библиотек для Diptrace, хочу предложить розетки однорядные PBS для пайки на плату...
Схема на Датагоре. Новая статья Схемка в блокнот. Индикатор разрядки аккумуляторной батареи... При выездах и эксплуатации радиоаппаратуры от аккумуляторных батарей в полевых условиях, например...
Схема на Датагоре. Новая статья Transformer: программа расчета маломощного (до 500 Вт) силового трансформатора на частоте 50 Гц... Предлагаю начинающим очень простую программулину для расчета силовых трансформаторов. Автор...
Схема на Датагоре. Новая статья Датагорская Ярмарка электроники v.2 открылась!... Уважаемые граждане Датагории и гости нашего кибер-города! После обновления открылась Датагорская...
<

ubiks
Александр

  • Гражданин
Комментарий # 1 от 22 октября 2011 03:07.
Ответить
  • С нами с 13.02.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 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

  • Кандидат
Комментарий # 2 от 22 октября 2011 13:57.
Ответить
  • С нами с 22.02.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 8 комментариев
  • 0 публикаций
 
Насколько знаю в ММЦ-01 установлена КР572ПВ5, а не КР572ПВ2.

<

Datagor
Игорь Котов

  • Главный редактор
Комментарий # 3 от 22 октября 2011 15:12.
Ответить
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 881 комментарий
  • 270 публикаций
 
Цитата: Alfaed
КР572ПВ5, а не КР572ПВ2

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

<

minchenko
Александр

  • Гражданин
Комментарий # 4 от 22 октября 2011 15:14.
Ответить
  • С нами с 16.06.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 31 комментарий
  • 4 публикации
 
Игорь спасибо за помощь в оформлении статьи и дополнения к ней.

<

FOLKSDOICH
Валерий

  • Подписчик
Комментарий # 5 от 22 октября 2011 20:02.
Ответить
  • С нами с 18.05.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 33 комментария
  • 1 публикация
 
В прошлом году тоже делал спарку для БП Т-типа. Может тоже кому пригодится: _//forum.cxem.net/index.php?showtopic=18543&st=300

<
  • Прохожий
Комментарий # 6 от 23 октября 2011 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

  • Главный редактор
Комментарий # 7 от 23 октября 2011 16:07.
Ответить
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 881 комментарий
  • 270 публикаций
 
Цитата: FOLKSDOICH
В прошлом году тоже делал спарку для БП

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

<

Виталий
Виталий

  • Гражданин
Комментарий # 8 от 23 октября 2011 20:06.
Ответить
  • С нами с 6.12.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 10 комментариев
  • 0 публикаций
 
На схеме вольтметра С5 и R4 подключены правильно?

<

kotyk7
Владимир

  • Гражданин
Комментарий # 9 от 23 октября 2011 21:33.
Ответить
  • С нами с 8.11.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 30 комментариев
  • 5 публикаций
 
Очень хорошо продуманая реализация. И главное доступно изложено.

<

Datagor
Игорь Котов

  • Главный редактор
Комментарий # 10 от 30 октября 2011 00:31.
Ответить
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 881 комментарий
  • 270 публикаций
 
Все обнаруженные ошибки в отрисовке схемы исправлены.
Заменены картинки и архивы.

<
  • Прохожий
Комментарий # 11 от 8 ноября 2011 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

  • Кандидат
Комментарий # 12 от 15 ноября 2011 20:57.
Ответить
  • С нами с 12.02.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 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

  • Гражданин
Комментарий # 13 от 5 апреля 2012 22:07.
Ответить
  • С нами с 16.06.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 31 комментарий
  • 4 публикации
 
Доброго времени суток всем Гражданам Датагории ! Кто собрал конструкцию вольтметра / амперметра делитесь впечатлениями. Может кто ещё внёс какие изменения?

<
  • Прохожий
Комментарий # 14 от 7 мая 2012 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

  • Гражданин
Комментарий # 15 от 28 февраля 2013 02:57.
Ответить
  • С нами с 22.03.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 25 комментариев
  • 0 публикаций
 
Если кому интересно есть ещё аналог китайского производства тоже неплохо работает я его извлёк из терморегулятора ( WS7107CPL )

<
  • Прохожий
Комментарий # 16 от 9 мая 2013 02:35.
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?

<

Datagor
Игорь Котов

  • Главный редактор
Комментарий # 17 от 9 мая 2013 15:34.
Ответить
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 881 комментарий
  • 270 публикаций
 
Гена, это ОЧЕНЬ разные чипы.
Один чип работает с ЖКИ, другой с LED-индикаторами.
Применяйте тот, который вам больше нравится.

<

sergij
Сергей

  • Кандидат
Комментарий # 18 от 4 декабря 2013 13:37.
Ответить
  • С нами с 8.03.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 комментарий
  • 0 публикаций
 
зробив даний вольтметр.все прекрасно працює.перетворювач живлення -5 в на сд4049. буду робити ще одну платку.

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.