디지털 LED 표시기의 전압계 회로 al.  자체 제작 디지털 전압계 및 전류계 구성표(SA3162, KR514ID2).  전압계의 개략도

디지털 LED 표시기의 전압계 회로 al. 자체 제작 디지털 전압계 및 전류계 구성표(SA3162, KR514ID2). 전압계의 개략도

아닌 것으로 간주 복잡한 계획 디지털 전압계 CA3162, KR514ID2 마이크로 회로를 기반으로 하는 마이크로 컨트롤러를 사용하지 않고 제작된 전류계. 일반적으로 좋은 실험실 블록전압계와 전류계와 같은 전원 공급 장치가 내장되어 있습니다. 전압계를 사용하면 출력 전압을 정확하게 설정할 수 있으며 전류계는 부하를 통과하는 전류를 표시합니다.

오래된 실험실 전원 공급 장치에는 다이얼 게이지가 있었지만 이제는 디지털이어야 합니다. 이제 라디오 아마추어는 KR572PV2, KR572PV5와 같은 마이크로 컨트롤러 또는 ADC 칩을 기반으로 이러한 장치를 가장 자주 만듭니다.

칩 CA3162E

그러나 비슷한 행동의 다른 미세 회로가 있습니다. 예를 들어 CA3162E 초소형 회로는 3자리 디지털 표시기에 결과가 표시되는 아날로그 값 측정기를 생성하도록 설계되었습니다.

CA3162E 마이크로 회로는 최대 입력 전압이 999mV인 ADC(판독값이 "999"인 동안)와 병렬 출력에서 ​​3개의 교대 BCD 4자리 코드 형태로 측정 결과에 대한 정보를 제공하는 논리 회로와 동적 회로의 비트를 폴링하기 위한 출력 표시.

완전한 장치를 얻으려면 3개의 제어 키뿐만 아니라 동적 표시를 위한 매트릭스에 포함된 7세그먼트 표시기 및 3개의 7세그먼트 표시기 어셈블리에서 작동하는 디코더를 추가해야 합니다.

표시기의 유형은 LED, 발광, 가스 방전, 액정이 될 수 있으며 모두 디코더 및 키의 출력 노드 회로에 따라 다릅니다. 공통 양극이 있는 3개의 7-세그먼트 표시기의 스코어보드에 LED 표시를 사용합니다.

표시기는 동적 매트릭스 방식에 따라 연결됩니다. 즉, 모든 세그먼트(음극) 출력이 병렬로 연결됩니다. 그리고 질의, 즉 순차 스위칭에는 공통 양극 출력이 사용됩니다.

전압계의 개략도

이제 계획에 더 가깝습니다. 그림 1은 0~100V(0...99.9V)의 전압을 측정하는 전압계 회로를 보여줍니다. 측정된 전압은 저항 R1-R3의 분배기를 통해 D1 칩의 핀 11-10(입력)에 공급됩니다.

커패시터 SZ는 측정 결과에 대한 간섭의 영향을 제거합니다. 저항 R4는 장치의 판독 값을 0으로 설정하고 입력 전압 A가 없을 때 저항 R5는 측정 결과가 실제 값과 일치하도록 측정 한계를 설정합니다. 즉, 장치를 교정한다고 말할 수 있습니다.

쌀. 하나. 회로도칩 SA3162, KR514ID2에서 최대 100V의 디지털 전압계.

이제 마이크로 회로의 출력에 대해 설명합니다. CA3162E의 논리적 부분은 TTL 로직에 따라 구축되었으며 출력도 오픈 컬렉터로 되어 있습니다. 출력 "1-2-4-8"에서 이진 10진수 코드가 형성되고 주기적으로 교체되어 측정 결과의 세 자리 숫자에 대한 데이터 직렬 전송을 제공합니다.

KR514ID2와 같은 TTL 디코더가 사용되는 경우 해당 입력은 이러한 D1 입력에 직접 연결됩니다. CMOS 또는 MOS 로직 디코더를 사용하는 경우 입력을 저항을 사용하여 양으로 끌어올려야 합니다. 예를 들어 디코더 K176ID2 또는 CD4056이 KR514ID2 대신 사용되는 경우 이 작업을 수행해야 합니다.

전류 제한 저항 R7-R13을 통한 디코더 D2의 출력은 LED 표시기 H1-NC의 세그먼트 출력에 연결됩니다. 세 개의 표시기 모두의 동일한 이름의 세그먼트 출력이 함께 연결됩니다. 표시기를 조사하기 위해 트랜지스터 스위치 VT1-VT3이 사용되며, 그 베이스에 D1 칩의 출력 H1-NC에서 명령이 전송됩니다.

이러한 결론은 또한 오픈 컬렉터 방식에 따라 이루어집니다. 따라서 활성 제로, p-p-r 구조의 트랜지스터가 사용됩니다.

전류계의 개략도

전류계 회로는 그림 2에 나와 있습니다. 회로는 입력을 제외하고 거의 동일합니다. 여기에서는 분배기 대신 저항이 0.1 Ot인 5와트 저항 R2에 션트가 있습니다. 이러한 션트를 사용하여 장치는 최대 10A(0 ... 9.99A)의 전류를 측정합니다. 첫 번째 회로에서와 같이 영점 조정 및 보정은 저항 R4 및 R5에 의해 수행됩니다.

쌀. 2. CA3162, KR514ID2 마이크로 회로에서 최대 10A 이상의 디지털 전류계 개략도.

다른 분배기와 션트를 선택하여 다른 측정 한계를 설정할 수 있습니다(예: 0...9.99V, 0...999mA, 0...999V, 0...99.9A). 이는 출력 매개변수에 따라 다릅니다. 이 표시기를 설정할 실험실 전원 공급 장치. 또한 이러한 계획을 기반으로 독립 측정 장치전압 및 전류 측정용(벤치 멀티미터).

이 경우 CA3162E의 논리 부분이 TTL 논리에 따라 구축되기 때문에 액정 표시기를 사용하더라도 장치가 상당한 전류를 소비한다는 점을 고려해야 합니다. 따라서 좋은 자체 전원 장치는 성공할 가능성이 낮습니다. 그러나 자동차 전압계(그림 4)는 꽤 잘 나올 것이다.

이 장치는 5V의 일정하게 안정화된 전압으로 전원이 공급됩니다. 설치될 전원에는 최소 150mA의 전류에서 이러한 전압이 존재해야 합니다.

장치 연결

그림 3은 실험실 소스의 미터 연결 다이어그램을 보여줍니다.

쌀. 3. 실험실 소스에서 미터를 연결하는 방식.

그림 4. 마이크로 회로에 집에서 만든 자동차 전압계.

세부

아마도 가장 얻기 어려운 것은 CA3162E 마이크로 회로일 것입니다. 아날로그 중에서 NTE2054만 압니다. 내가 모르는 다른 비슷한 것들이있을 수 있습니다.

나머지는 훨씬 쉽습니다. 이미 말했듯이, 출력 회로모든 디코더 및 해당 표시기에서 수행할 수 있습니다. 예를 들어 표시기에 공통 음극이 있는 경우 KR514ID2를 KR514ID1(핀 배치는 동일함)로 교체하고 VT1-VTZ 트랜지스터의 컬렉터를 음의 전원 공급 장치에 연결하고 이미 터를 아래로 끌어야 합니다. 표시기의 공통 음극. 저항을 사용하여 전원 플러스에 입력을 끌어 올려 CMOS 디코더를 사용할 수 있습니다.

설립

일반적으로 매우 간단합니다. 전압계부터 시작하겠습니다. 먼저 D1의 결론 10과 11을 서로 닫고 R4를 조정하여 판독값을 0으로 설정합니다. 그런 다음 단자 11-10을 닫는 점퍼를 제거하고 예시적인 장치(예: 멀티미터)를 "부하" 단자에 연결합니다.

소스 출력의 전압을 조정하여 저항 R5를 사용하여 판독 값이 멀티 미터 판독 값과 일치하도록 장치 교정을 조정합니다. 다음으로 전류계를 설정합니다. 먼저 부하를 연결하지 않고 저항 R5를 조정하여 판독 값을 0으로 설정합니다. 이제 저항이 20 Ot이고 전력이 5W 이상인 일정한 저항이 필요합니다.

전원 공급 장치에서 전압을 10V로 설정하고 이 저항을 부하로 연결합니다. 전류계가 0.50A를 표시하도록 R5를 조정합니다.

표준 전류계를 사용하여 교정할 수도 있지만 저항기를 사용하면 더 편리해 보이지만 물론 저항기의 저항 오차가 교정 품질에 큰 영향을 미칩니다.

같은 방식으로 자동차 전압계를 만들 수 있습니다. 이러한 장치의 다이어그램은 그림 4에 나와 있습니다. 그림 1에 표시된 회로는 입력 및 전원 회로만 다릅니다. 이 장치는 이제 측정된 전압에 의해 전원이 공급됩니다. 즉, 전원 공급 장치로 공급되는 전압을 측정합니다.

R1-R2-R3 분배기를 통한 차량 온보드 네트워크의 전압은 D1 마이크로 회로의 입력으로 공급됩니다. 이 분배기의 매개변수는 그림 1의 회로, 즉 0 ... 99.9V 내에서 측정하는 것과 동일합니다.

그러나 자동차에서는 전압이 18V를 넘지 않는 경우가 거의 없습니다(14.5V 이상은 이미 오작동입니다). 그리고 완전히 꺼졌을 때 0으로 떨어지지 않는 한 6V 아래로 거의 떨어지지 않습니다. 따라서 장치는 실제로 7 ... 16V 범위에서 작동합니다. 5V 전원 공급 장치는 A1 안정기를 사용하여 동일한 소스에서 생성됩니다.

작업은 방전 중 배터리의 상태를 확인하고 보관하고 충전하는 것이 었습니다. 기술을 기억하고 납땜 인두를 들어야했습니다. 많은 비교기 및 기타 트릭이있는 모든 회로는 크기로 우울에 영감을주었습니다. 멀티 미터를 배터리에 묶는 것이 더 쉬웠습니다. 따라서 간단하고 우아한 것을 생각해 내기로 결정했으며 결과적으로 너비와 깊이 모두에 맞게 확장할 수 있는 계획이 탄생했습니다. 전압 단계마다 제너 다이오드, 저항기 및 LED의 세 가지 요소만 사용됩니다(이 시점에서 이마를 치고 "이전에는 어떻게 생각하지 못했는지!"라고 외칩니다.

일반적으로 UPS 및 자동차에서와 같이 하나의 12볼트 납산 배터리를 기반으로 완성된 장치의 다이어그램과 사진을 잡으십시오. 완전 방전(9.5V 미만의 전압)에서 완전 충전(14.6V 이상의 전압)까지를 나타냅니다. 다른 범위가 필요하거나 더 넓은 규모를 원하는 경우 전압 측면에서 가장 가까운 제너 다이오드를 선택하고 LED에 대한 전류 제한 저항을 고려합니다. (1.5V 강하, 20mA 전류).
일반적으로 모든 것이 간단합니다.




SMD 부품을 사용하면 이런 텐코펙 코인을 만날 수 있는데, 뭐, 저는 소형화 할 일이 없어서 브레드보드에 조립했습니다.

첫 번째 빨간색 LED는 회로가 연결되어 있고 약간의 전압이 있음을 나타냅니다. 두 번째는 9볼트 이상, 세 번째 노란색은 10V 이상, 네 번째는 11V 이상, 다섯 번째 녹색은 12V 이상, 여섯 번째는 13V 이상입니다. 이 점 사이의 계조는 해당 LED의 조명 정도에 따라 완벽하게 표시됩니다. 이 경우 배터리가 충전 중이며 충전하려고 합니다.

표시가 켜진 온보드 자동차 전압계의 구성은 아래 그림에 나와 있습니다.

이 장치는 10~15볼트 범위의 6단계 선형 표시기입니다. 핀 8의 K142EN5B에 있는 DA1은 K561LN2 유형의 디지털 초소형 회로 DD1에 전원을 공급하기 위해 6V의 전압을 출력합니다. K561LN2 칩의 인버터는 비선형 전압 증폭기를 나타내는 임계값 요소로 사용되며 저항 R1 - R7은 이러한 요소의 입력에서 오프셋을 설정합니다. 인버터의 입력 전압이 임계 레벨을 초과하면 출력 전압이 낮아지고 해당 인버터의 출력 LED가 켜집니다.

80x45mm 크기의 부품 레이아웃이 있는 온보드 LED 전압계의 인쇄 회로 기판은 아래 그림에 나와 있습니다.

온보드 LED 전압계를 설정할 때 배터리 대신 10볼트의 실험실 안정화 소스가 연결되어 저항 R1 대신 임시 트리밍 저항을 설정합니다. 저항 R1을 변경하여 HL1 LED가 켜지는 순간을 달성합니다. 나머지 레벨은 자동으로 설정됩니다. 나머지 레벨을 자세히 확인하면 저항 R2 - R6이 각각 지정됩니다.

모두에게 인사드립니다. 오늘은 전압계에 대해 이야기하겠습니다. 많은 사람들은 8학년 학교 물리 수업에서 전압계가 무엇인지 기억합니다. 그리고 더 정확하게 말하면 전압계(volt + gr. μετρεω I measure)는 전기 회로에서 전압 또는 EMF를 결정하기 위한 직접 판독 측정 장치입니다. 부하 또는 전원과 병렬로 연결됩니다. (위키피디아에서 정의한 대로)

이상적인 전압계는 무한히 큰 내부 저항을 가져야 합니다. 따라서 더 높은 내부 저항실제 전압계에서는 장치가 측정 대상에 미치는 영향이 적어 결과적으로 정확도가 높아지고 범위가 다양해집니다. 불행히도 이것은 회로 및 표시기에 전원을 공급하기 위해 측정하는 전선을 통해 전류가 공급되기 때문에 우리 장치에는 적용되지 않습니다.
작동 원리에 따라 전압계는 전자식, 디지털식입니다. 즉, 내부에 내장된 초소형 회로가 신호를 측정하여 인지하기 쉽도록 디지털 형태로 변환합니다.
지난 세기에는 다음과 같은 포인터 전압계가 일반적이었습니다.


그러나 그들은 오늘날에도 여전히 널리 사용됩니다.

그러나 아마도 당신은 다른 사진에 더 익숙할 것입니다:

테이프 레코더의 레벨 표시기 / 전압계

또는 VAZ 클래식 제품군의 자동차에서도



포인터 전압계에는 화살표가 있는 코일의 서스펜션이라는 중요한 단점이 있습니다. 신중한 태도한 위치에서만 작동하도록 설계되었습니다(그렇지 않으면 측정 오류가 증가함). 이 단점은 전자 장치에는 존재하지 않습니다. 소비에트 산업은 572PV2 및 572PV5와 같은 특수 미세 회로를 마스터했지만 구식입니다.

배달:

일반적인 패키지, 여드름 및 기타 보호 기능이 없습니다.


주문일로부터 약 40일 만에 트랙 없이 일반 우편으로 왔습니다.

주장하는 특성과 현실:
- 측정 범위 3.2-30볼트.
- 잘못된 포함에 대한 보호
보호 다이오드가 설치되었습니다.
- 10V 미만의 전압에서 정확도는 0.01V + - 1자리입니다.
- 10V 이상의 전압에서 정확도는 0.1V입니다.
- 레드 컬러 LED
7-세그먼트 표시기의 다른 색상과 함께 사용 가능
- 전원이 필요하지 않음
실제로, 측정이 이루어지는 전선에 의해 전원이 공급됩니다.
- 측정은 두 개의 와이어에서 이루어집니다.
- 디스플레이는 약 14mm에 해당하는 0.56인치 높이의 3개의 LED 7-세그먼트 표시기로 구성됩니다.
- 데이터 업데이트 시간 초당 5회
-최대 가변 전압 30볼트
온보드 안정 장치에 의해 제한됨
-최소 3.2볼트.
실제로는 약 3.6볼트입니다.
- 선언된 정확도:
0.01V, 10V 이상에서 최대 10V 및 0.1V 측정 시 1% ± 1digit 이하
호환(ADC 12비트)
- 온도 범위 -10℃~65℃
- 크기: 48mm x 29mm x 22mm (L*W*H)
상륙 구멍: 46*27mm
- 소비 전류 20mA 이하
전류 소비는 표시기의 숫자에 따라 다릅니다. 더 많은 세그먼트가 켜질수록 더 많은 전류가 소비되지만 20mA를 넘지 않습니다.

작은 디테일이 있는 외관:


치수는 선언된 것과 일치하므로 놀라운 일이 아닙니다. 그러므로 나는 그것들에 대해 자세히 다루지 않을 것입니다.
창에 전압계를 고정하기 위한 탭:


보드는 케이스에 약간 매달려 있으며 실런트 또는 접착제 한 방울로 "처리"됩니다.
빈 케이스와 보호 필름은 라이트 필터 역할도 합니다.


전면의 필름은 무광택으로 빛에 노출될 때 눈부심이 비교적 적습니다.

3자리 표시기. 그들은 영화를 촬영하지도 않았습니다.
비교 사진


영화는 "빛 속에서 작동"합니다. 눈부심으로 인해 상당히 수용 가능합니다.


매개변수를 읽을 수 있습니다.

우리는 마침내 게시판에 도착했습니다.
납땜은 매우 깔끔하며 플럭스의 흔적이 발견되지 않았습니다.


D1 보호 다이오드는 잘못 연결된 경우(극성 반전) 구성 요소가 손상되는 것을 방지합니다. U2 스태빌라이저 7133H Holtek(3.3볼트)는 미세 회로로 구동됩니다. 안정기(낮은 드롭 시리즈)에서 최소 0.1볼트가 떨어지고 다이오드에서 최소 0.2볼트가 떨어진다는 사실을 기반으로 안정적인 값이 보장되는 전압계의 최소 전원 공급 장치 , 최소 3.6볼트여야 합니다. 신고된 판매자와 일치하지 않습니다. 저항기(221)(8개)는 표시기 세그먼트의 전류를 제한합니다.
컨트롤러의 레이블이 제거되었습니다. 처음에는 일종의 PIC16을 사용하고 있다고 생각했지만 카탈로그에서 16개의 다리가 있는 케이스를 찾지 못했기 때문에 여전히 홀텍 시리즈 컨트롤러에 대한 생각으로 기울었습니다. 어쨌든 12비트 ADC는 30볼트와 소수점 이하 1자리 정확도에 대해서는 과도합니다. 약간의 스트레칭으로 8비트 ADC를 사용할 수 있습니다.

테스트:
그것들은 기존 장치와 진부한 비교로 축소됩니다.
마이너스 수치에주의를 기울이지 마십시오. 이것은 전기 기사가 우리나라에서 사용하는 방법이지만 즉시 눈치 채지 못했습니다.
동시 연결을 위해 꼬인 전선은 탈출구가 아닙니다. 와고 스프링 단자대를 사용했습니다.




3.2볼트에서의 작업이 선언되었지만 내부 안정 장치에는 입력에서 최소 3.4볼트가 필요합니다.


더 높은 범위로 전환하는 것을 잊었습니다





일반적으로 정확도가 비교적 높고 클램프 미터가 판독 값을 과소 평가하는 것으로 나타났으므로 지침으로 무시하겠습니다.
판을 얼리지는 않았지만 드라이기로 +50C 정도까지 가열해 보았습니다. 결과는 변경되지 않았습니다.

차일드 시트를 차지했습니다.


나쁜 사진




명료함을 위해 눈부심과 판독값의 새로 고침 빈도에 대한 작은 선택적 비디오:

결론:
다양한 수제 제품 - 직접적인 목적. 간격이 밀봉되면 보호된 IP 67로 사용할 수 있습니다. 이 전압계를 구입하게 된 이유 중 하나는 포인터 전압계의 오래된 재고가 바닥났기 때문입니다. 집에서 사용하고 있어요 충전기전자 램프 용 변압기를 기반으로 한 자동차 배터리 용. 불행히도 완성 된 장치의 사진은 없습니다. 소비자는 직장에서 사진을 보내 달라는 내 요청을 무시합니다. 외부 리소스에 대한 링크는 게시하지 않겠습니다. 원하시면 개인 메시지로 보내주셔도 됩니다.
케이스가없는 저렴한 버전의 전압계도 판매 중입니다.

장점:
프레임이 있는 하우징 설계(패널 버전)로 인해 부정확하게 만들어진 장착 구멍에 눈을 감을 수 있습니다.
크고 밝은 숫자
여러 색상이 있습니다
화면이 거의 눈부심 없음
정확도는 +-1 마지막 숫자에 해당합니다.
빼기:
전원에는 3.6볼트가 필요합니다(3.2에서 청구됨)
케이스에서 보드가 약간 매달려 있습니다.

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