INFORME DEL PROYECTO

TEMA:

Voltímetro Digital

I) Descripción General

Este proyecto es muy fácil de construir, pero sin embargo el voltímetro digital es muy exacto y útil, puede ser utilizada en fuentes de potencia cc O en cualquier otro lugar. El circuito emplea el ADC (convertidor análogo a Digital) I.C. CL7107 hecho por INTERSIL. Este IC incorpora en una caja de 40 pernos todo el trazado de circuito necesario para convertir una señal análoga a digital y puede conducir una serie de cuatro de siete exhibiciones del segmento LED directamente. Los circuitos construidos en el IC son un convertidor análogo a digital, un comparador, un reloj, un decodificador y un conductor de la exhibición de siete segmentos LED. El circuito como se describe aquí puede exhibir cualquier voltaje de C.C. en el radio de acción de 0-1999 voltios.

II) Especificaciones Técnicas

Voltaje De Fuente: ............. +/- 5 V (Simétricos)Requisitos de energía: ..... 200 mA (máximo)Gama que mide: .......... +/- 0-1.999 VDC en cuatro gamasExactitud: ....................... 0,1 %es

III) Características

tamaño pequeño construcción fácil

bajo costo.

ajuste simple.

fácil leer en una distancia.

pocos componentes externos.

IV) Cómo Trabaja

Para entender la teoría de operación del circuito es necesario explicar cómo el IC del ADC trabaja. Este IC tiene las características muy importantes siguientes:

- gran exactitud.- no es afectada por el ruido.- ninguna necesidad de un circuito de muestra y de asimiento.- tiene un reloj incorporado.- no tiene ninguna necesidad de componentes externos de alta exactitud.

El convertidor análogo a Digital, (ADC) es mejor conocido como un convertidor dual de la cuesta o convertidor que integra. Este tipo de convertidor se prefiere generalmente sobre otros tipos ya que ofrece exactitud, simplicidad en diseño y una indiferencia relativa al ruido, por ello es muy confiable.

El circuito funciona detalladamente como sigue.

El voltaje que se medirá se aplica a través de los puntos 1 y 2 del circuito y a través del R3, R4 y C4 finalmente se aplica a los pernos 30 y 31 del IC. Éstas son la entrada del IC como usted puede ver de su diagrama.

El resistor R1 junto con C1 se utiliza para fijar la frecuencia del oscilador interno (reloj) que se fija en cerca de 48 hertzios. En esta frecuencia de reloj hay cerca de tres diversas lecturas por segundo.

El condensador C2 que está conectado entre los pernos 33 y 34 del IC se ha seleccionado para compensar el error causado por el voltaje interno de la referencia y también mantiene la exhibición constante.

El condensador C3 y el resistor R5 junto con el circuito hacen la integración del voltaje de entrada y al mismo tiempo previenen cualquier división del voltaje de entrada esto hace al circuito más rápido y más confiable reduciendo grandemente posibles errores.

El condensador C5 fuerza el instrumento para exhibir cero cuando no hay voltaje en su entrada.

El resistor R2 junto con P1 se utiliza para ajustar el instrumento durante la disposición de modo que exhiba cero cuando la entrada es cero.

El resistor R6 controla la corriente que se permite circular por las exhibiciones de modo que haya suficiente brillo para no dañarlas.

El valor de la resistencia R3 controla los rangos de medida del Multímetro Digital. Aquí tenemos algunos valores que puede tomar R3 para diferentes rangos de voltaje.

0 – 2 V ............ R3 = 0 Ohm 1%0 – 20 V ............ R3 = 120 Kohm 1%0 – 200 V ............ R3 = 12 Kohm 1%0 – 2000 V ............ R3 = 1.2 Kohm 1%

El IC como hemos mencionado ya arriba es capaz conducir cuatro exhibiciones del ánodo LED del campo común. Las tres exhibiciones de derecha están conectadas de modo que puedan exhibir todos los números a partir de la 0 a 9 mientras que la primera de la izquierda pueden exhibir solamente el número 1 y cuando el voltaje es negativo "-" la muestra.

El circuito entero funciona con una alimentación simétrica de +5v y –5v.

Diagrama esquemático

 

Exhibición 7-segmentos

V) Construcción

Comprar una placa de circuito impreso. Soldar los componentes al tablero, es la única manera de construir su circuito y de la manera que usted la haga depende grandemente su éxito. Este trabajo no es muy difícil y si usted se pega a algunas reglas usted no debe tener ningún problema.

El cautín que usted utiliza debe ser luz y su energía no debe exceder los 25 vatios. La extremidad debe ser multa y se debe mantener limpio siempre. Para este propósito vienen las esponjas especialmente hechas muy prácticas que se mantienen mojadas y a partir de tiempo en tiempo usted puede limpiar la extremidad caliente para quitar todos los residuos que se tienden a acumularse en ella.

Si la extremidad no puede ser limpiada, substitúyala. Hay muchos diversos tipos de soldadura en el mercado y usted debe elegir una buena calidad una que contenga el flujo necesario en su base, para asegurar un empalme perfecto.

Para soldar un componente usted debe hacer correctamente lo siguiente:

- Limpie los plomos de los componentes con un pedazo pequeño de papel del esmeril.

- Dóblelos en la distancia correcta del cuerpo del componente e inserte el componente en su lugar en el tablero.

- Tome el hierro caliente y ponga su extremidad en el plomo del componente mientras que lleva a cabo el extremo del alambre de la soldadura en el punto donde el plomo emerge del tablero. La extremidad del hierro debe tocar el plomo levemente.

- Cuando la soldadura comienza a derretir y a fluir espera hasta que cubre uniformemente el área alrededor del agujero y de las ebulliciones del flujo y sale por debajo de la soldadura.

- La operación entera no debe tomar más de 5 segundos.

- Quite el hierro y permita que la soldadura se refresque naturalmente sin soplar en él.

- Si todo fue hecho correctamente la superficie del empalme debe tener un final metálico brillante.

- Si la soldadura parece embotada, agrietada, o tiene la forma de una gota entonces usted debe quitarla con un succionador de soldadura y hacerla de nuevo.

- Cuidado con recalentar las pistas pues es muy fácil levantarlas del tablero y romperlas.

- Cerciórese de que usted no utilice más soldadura del que es necesario pues usted está corriendo el riesgo de cortocircuitos pistas adyacentes en el tablero, especialmente si son muy cercanos juntos.

- Cuando usted acabe su trabajo, corte el exceso de los plomos de los componentes y limpie el tablero a fondo con un solvente conveniente para quitar todos los residuos del flujo que puedan permanecer inmóvil en él.

Colocación de los Componentes en la Placa Impresa

 

Placa con las Pistas Impresas del Proyecto

Dimensiones del PWB: 77,6m m x 44,18m m o lo escalan en el 35%

 

VI) Vistas de la Placa Impresa del Proyecto

Vista delantera

Vista Trasera

VII) Lista de los Materiales

R1 = 180k R2 = 22k

R3 = 12k

R4 = 1M

R5 = 470k

R6 = 560 Ohm

C1 = 100pF

C2, C6, C7 = 100nF

C3 = 47nF

C4 = 10nF

C5 = 220nF

P1 = 20k trimmer multi turn

U1 = ICL 7107

LD1,2,3,4 = MAN 6960 common anode led displays

VIII) Anexos

En las páginas siguientes incluimos las hojas de datos del ICL 7107 para un mejor entendimiento de su uso y funcionamiento, Ya que nuestro proyecto depende en su mayor parte de este integrado.