ICL7107是一款高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），可用于構(gòu)建數(shù)字電壓表。它具有3-1/2位顯示分辨率，可測量高達(dá)200mV、2V和20V滿量程的電壓，并采用+5V單電源電壓工作。

以下電路可用于讀取和測量高達(dá)2kV的直流電壓。您可以使用帶有高值電阻器的分壓器電路來測量更多，例如300VDC。在本文中，我們將探討如何使用ICL7107構(gòu)建數(shù)字電壓表。

所需組件

要使用ICL7107構(gòu)建數(shù)字電壓表，我們需要以下組件：

ICL7107集成電路

普通陽極LED顯示屏（Dl1，Dl2，Dl3，Dl4=MAN6960）

面包板

跳線

電阻

R1=180kΩ

R2=22kΩ

R3=12kΩ

R4=1MΩ

R5=470kΩ

R6=560Ω

P1=電位計=多圈微調(diào)器=20kΩ

電容器

C1=100pF

C2=100nF（C6

C3=47nF

C4=10nF

C5=220nF

C6&C7=100nF（用于濾波電路–原理圖中未顯示）

輸入電壓：

0–20V當(dāng)R3=0-20V.。.R3=1.2kΩ

0–200V當(dāng)R3=0-20V.。.R3=12kΩ

0–2kV當(dāng)R3=0-20V時。..R3=120kΩ

總而言之，使用ICL7107的數(shù)字電壓表是一種簡單而準(zhǔn)確的解決方案，用于測量各種應(yīng)用中的電壓信號。它需要一個分壓器電路、一個7段LED顯示屏和ICL7107IC。該軟件可以編程以實現(xiàn)附加功能，并且輸出可以與其他設(shè)備接口以進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理。

電路圖

電路概述：

使用ICL7107的數(shù)字電壓表電路由多個元件組成，例如ICL7107IC、電阻器、電容器、穩(wěn)壓器和一些其他無源元件。待測電壓通過分壓器網(wǎng)絡(luò)饋送到IC。IC將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，并將其顯示在7段LED顯示屏上。

分壓器電路用于將輸入電壓降壓至安全水平，ICL7107可對此進(jìn)行測量。電位器用于調(diào)節(jié)電壓表的電壓范圍。電容器和電阻用于穩(wěn)定和濾波信號。

ICL7107IC是一款40引腳DIP（雙列直插式封裝）IC，包括一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器、一個多路復(fù)用器和一個7段LED顯示驅(qū)動器。模擬輸入連接到IC的引腳5，基準(zhǔn)電壓連接到引腳6。多路復(fù)用器選擇要測量的輸入信號并將其發(fā)送到ADC。7段LED顯示屏驅(qū)動器將ADC的數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換為可顯示形式，并驅(qū)動7段LED顯示屏。

數(shù)字電壓表的軟件是用匯編語言或C語言編寫的。該軟件從ICL7107讀取電壓信號，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，并將其顯示在7段LED顯示屏上。該軟件還可以編程以實現(xiàn)其他功能，例如峰值電壓測量、電壓平均和電壓記錄。

電路工作：

分壓器網(wǎng)絡(luò)由兩個串聯(lián)電阻組成。其中一個電阻器是電位計，可以調(diào)節(jié)以校準(zhǔn)電壓表。分壓器網(wǎng)絡(luò)的輸出連接到ICL7107IC的輸入。

分壓器電路由兩個電阻R1和R2組成，串聯(lián)連接。輸入電壓施加在R1和R2的串聯(lián)組合上，輸出電壓施加在R2上。R2與（R1+R2）之比決定了輸出電壓。我們可以通過改變R1和R2的值來調(diào)整輸出電壓范圍。

ICL7107是一款3.5位A/D轉(zhuǎn)換器IC，設(shè)計用于直接驅(qū)動7段LED顯示屏。IC具有內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源，用于比較輸入電壓并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。然后，數(shù)字值顯示在LED顯示屏上。

該IC還具有內(nèi)置多路復(fù)用器，可用于測量多個輸入。多路復(fù)用器選擇需要測量的輸入電壓，然后將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。

微控制器的編程包括初始化ICL7107IC，讀取模擬電壓，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，然后將其發(fā)送到LED顯示屏。IC持續(xù)讀取電壓并更新顯示。

數(shù)字電壓表PCB布局

以下是使用ICL7107和最終電路的迷你數(shù)字電壓表的三種PCB布局。

程序：

首先，將ICL7107IC放在面包板上。將引腳19和20連接到負(fù)電源軌，將引腳1和40連接到正電源軌。

將針腳9、8、7、6和5連接到顯示器的七個部分。將引腳21和22分別連接到小數(shù)點和負(fù)軌。

將引腳27、26和25分別連接到電位計的游標(biāo)、CCW和CW引腳。將電位計的其余引腳連接到正負(fù)軌。

將引腳2、3和4連接到正電源軌。將引腳39連接到負(fù)極導(dǎo)軌。

將引腳10、11、12和13連接到正電源軌。將引腳14、15、16和17連接到負(fù)電源軌。

將引腳18和23連接到負(fù)電源軌。將引腳24連接到正電源軌。

將引腳28和29連接到負(fù)電源軌。將引腳30和31連接到正電源軌。

將引腳32和33連接到負(fù)電源軌。將引腳34和35連接到電位計。

將引腳36和37連接到正極導(dǎo)軌。將引腳38連接到負(fù)極導(dǎo)軌。

將1N4001二極管放在正負(fù)電源軌上，正極連接到正電源軌。

將1k歐姆電阻放在引腳18和負(fù)電源軌之間。將10k歐姆電阻放在引腳18和引腳36之間。將100k歐姆電阻放在引腳36和正電源軌之間。

將1uF電容器放在引腳18和正電源軌之間。將0.01uF電容器放在引腳32和負(fù)電源軌之間。

將電池的正極端子連接到正極，將負(fù)極端子連接到負(fù)極導(dǎo)軌。

調(diào)整電位計，在顯示屏上獲得所需的電壓讀數(shù)。

優(yōu)勢

這種簡單的數(shù)字電壓表電路不需要任何微控制器。

數(shù)字電壓表比模擬電壓表更準(zhǔn)確、更精密。

ICL7107IC成本低廉，在市場上隨時可用。

該IC可編程為執(zhí)行除測量電壓之外的其他任務(wù)。

LED顯示屏易于閱讀和解釋。

該電路簡單且構(gòu)建成本低廉。

電壓表可以使用電池供電，使其便于攜帶且易于在現(xiàn)場使用。