Elettronica

Voltmetro digitale a tre cifre

Questo circuito è un funzionale Voltmetro digitale realizzato con soli due circuiti integrati.

Il voltmetro viene realizzato con integrati CA 3162 e CA 3161 e con tre display ad anodo comune sui quali verrà visualizzata la tensione a cui è collegato l'ingresso del circuito.
 

L'integrato CA 3162 è un convertitore AD con 4 uscite codificate in codice BCD.

L'integrato CA 3161 esegue la decodifica il codice BCD, fornito dal CA 3162, ed in base al codice ricevuto in ingresso pilota i tre display a sette segmenti.

nota importante: Dal link sottostante potrai scaricare il PCB per realizzare il circuito, esso è realizzato con FidoCad, se quando lo apri vedi solo una lista di numeri (netlist), significa che non hai installato il Fidocad nel tuo PC, questo software è gratuito, è totalmente sicuro per il tuo PC e richiede solo un minuto per il download da questo sito. Se ancora non lo hai scaricato lo puoi ottenere cliccando qui  ->  FidoCad.

Per scaricare il file FidoCad del circuito stampato e dello schema elettrico clicca nei collegamenti sottoriportati.

Download Schema elettrico.

Download Circuito stampato FidoCad.  

Funzionamento del circuito:

L’integrato CA 3162 converte la tensione  d’ingresso (presente tra i pin 10 ed 11) in codice BCD. Questo codice viene fornito sui piedini 1,2,15,16, collegati al driver dei display (CA 3161). Il driver in base alle informazioni digitali ricevute, pilota i display che a loro volta vengono abilitati dal convertitore AD per mezzo dei collegamenti sui pin 3,4,5.

1° display indica le unità

2° display indica le decine

3° display indica le centinaia

Al  variare della combinazione del codice BCD varia la combinazione di LED accesi o spenti all’interno dei display, quindi variano le cifre visualizzate. Le combinazioni e le cifre corrispondenti ad esse sono indicate nel datasheet del CA3161.

Elenco componenti:

1.      Resistore  variabile  R1 da   47kΩ        № 1  

2.      Resistore  R2  da 100kΩ                       № 1

3.      Resistore  variabile R3 da  0-10kΩ       № 1

4.      Resistore  variabile R3 da  0-50kΩ       № 1

5.      Transistor   BC327                                № 3

6.      Display TDS51 ad anodo comune         № 3

7.      Condensatore C1  da 100nF                  № 1

8.      Condensatore C2  da 220nF                  № 1

9.      Integrato   AC3161                                № 1

10.  Integrato   AC3162                               № 1

11.  Basetta

12.  I cavi di collegamento e alimentazione

Obiettivo dell'esperienza:

Montare il circuito   come da disegno del circuito elettrico sopra mostrato. Una volta montato analizzarne il  funzionamento, verificando, che al variare della tensione ingresso  variano le cifre sui display.      

Note sulla realizzazione:

I piedini dei display con uguale lettera vanno uniti assieme, vale a dire collegarli in parallelo.

I trimmer utilizzati sono di tipo multigiri, realizzare i collegamenti il più corti possibile.

Il filo di massa dell’ingresso va diretto al pin 10 del CA3162 e solo dopo il pin 10 a sua volta va a massa.

Per il più corretto funzionamento, è consigliabile utilizzare alimentazioni separate rispetto alle tensioni da misurare, altrimenti avendo la massa in comune si creano delle piccole variazioni di tensione sull’ingresso che si ripercuote sul continuo cambio in su e giù dell’ultima cifra.

Per la taratura:

1. Scollegare R1, R2, e C1, dal circuito
2. applicare all'ingresso il valore massimo di tensione che s'intende applicare al circuito, agendo . sul trimmer R1
3. misurare con il multimetro digitale la tensione del punto di connessione di R2 con C2, variare sempre R1 fino a leggere sul multimetro la tensione 900mV
4. collegare l'ingresso, pin 11, a massa, possibilmente con un filo più corto possibile
5. regolare il trimmer R4, AZZERA zero adj, fino a visualizzare sul display 000
6. rimuovere il corto dall'ingresso
7. applicare all'ingresso una tensione continua di 900mV, utilizzando un multimetro digitale per la misura
8. regolare il trimmer d'ingresso R3, gain adj, affinché i display visualizzino 900mV misurare, (ricontrollare eventualmente lo 000)
9. collegare R1, R2, e C1, al circuito
10. applicare in ingresso una tensione di 5V o 10V misurati con il tester e regolare il trimmer d'ingresso affinché sul display si legga lo stesso valore
 

Verifica FUNZIONAMENTO:

Errore medio del nostro voltimetro è del 1,3% sulla misura effettuata, ciò potrebbe essere dovuto ai collegamenti troppo lungi oppure ai fattori esterni.

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