ICL7107 guia de montagem

Ultima atualização 11-07-2012

ICL7107 - INTERSIL - MÓDULO ANALÓGICO / DIGITAL PARA VOLTÍMETRO E OU AMPERÍMETRO (E OUTROS)

(Para melhor ver os detalhes das imagens, abrir em nova aba ou janela - A página poderá demorar para carregar devido ao tamanho das imagens)

Conversor Analógico - Digital, 3 dígitos e meio, display LED de sete segmentos, alta performance e necessitamos de poucos componentes externos, uma vez que dentro do CI, encontramos o decodificador de sete segmentos, drives do display, e o gerador de Clock, ao qual falaremos mais adiante.

Mais informações poderão ser conseguidas no site do fabricante INTERSIL, datasheet a seguir:

https://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/fn30/fn3082.pdf

Na página do ICL7107 encontramos outros documentos auxiliares, ao qual fornecerá aos montadores, detalhes de aferição, ajustes iniciais, upgrades e até mesmo a utilização deste módulo para outras funções, tais como, voltímetro, amperímetro, termômetro, etc.

Sem mais delongas irei mostrar nas sequências de fotos abaixo, detalhes da montagem de KIT universal (nesta matéria iremos abordar o voltímetro).

Nas figuras abaixo, podemos ver claramente a placa de nosso voltímetro (poderá ser adquirida clicando AQUI) ao qual iniciamos pela inserção dos resistores, detalhe ao resistor R2 de 24K ohms, este poderá ser conseguido, associando dois resistores em série, um de 22k ohms e outro de 2k2 ohms, o que ficará bem próximo do valor sugerido pelo fabricante do ICL7107.

Uma opção interessante é substituir R3 (ver tabela - conforme alcance de tensão) por um trim-pot multi-voltas, neste utilizamos uma valor de 20k ohms, pois iremos ajustá-lo para 12K ohms, pois o alcance configurado será de 199,9V. Demais componentes seguem os valores sugeridos

pelo próprio datasheet do ICL7107, R3 quando utilizado um trim-pot, deverá ter seu pio central ligado a uma de suas extremidade, para que se comporte como uma resistor fixo-variável.

O trim-pot de ajuste de zero volt , P1 é de 1K ohms, notem que na placa há furos tanto para a versão horizontal como para vertical, o que dará mais opções ao montador.

No datasheet, há outros arranjos a serem implementados a placa, a qual poderá ser soldados ponto a ponto pelo lado da solda ou do lado dos componentes, trata-se de uma upgrade a placa e cada um poderá incrementar conforme as suas necessidades, montar a placa por si só já irá funcionar perfeitamente, mas no link abaixo poderá ser encontrado os demais documentos com dicas e outros detalhes que não constam no datasheet:

https://www.intersil.com/content/intersil/en/products/other-analog/special-analog/integrating-display-output-a-d-converters/ICL7107.html.

Nesta página há dezenas de outras páginas, falando sobre características, encapsulamento, parâmetros e tudo que é preciso para obter o máximo deste conversor AD de baixo custo, e uma vez acertados os detalhes sobre os resistores que definem a tensão de fundo de escala e o do ajuste de zero, continuaremos nossa montagem com a inserção dos capacitores cerâmicos e dos capacitores de poliéster.

Nessa etapa também devo lembrar que no datasheet a uma passagem que diz que os componentes R2 e C2 deverão ser: R2 =47k ohms e C2 =470n para uma tensão máxima de

200V ou R2 = 470k ohms e C2 = 47nF para uma tensão máxima de 20V.

Os capacitores tem uma tensão de trabalho de 25Vpara o cerâmico de 63V para os de poliéster, na verdade a tensão do capacitor, só vai implicar no seu tamanho, uma vez que quanto maior, maior será o tamanho do componente.

Para melhor aspecto e "capricho" da montagem de nosso kit, optamos pela utilização de uma soquete para o ICL7107, assim como soquetes torneados para os demais pontos de ligações, como alimentação, entrada de tensão e ponto decimal dos display de sete segmentos, aos quais ligaremos conforme nossa necessidade, isso porque iremos utilizar este módulo de nosso guia, em conjunto com uma proto-board, aonde iremos descrever mais adiante, a utilização de fontes alternativas de alimentação para o módulo e outros upgrades a placa.

E já que utilizamos um soquete pata o integrado também iremos usar um no lado das soldas para facilitar a inserção dos display.

Isso também nos facilita a soldagem dos terminais, recomendo o uso de fluxo pastoso, pois deixará trabalho de soldar bem mais prático e não acaba por queimar o soquete, o uso de soldador com ponta fina é altamente recomendado, assim como um soldador de 30W e ou uma estação de solda, pois ferramentas pesadas e ou indicadas para trabalho que exija maior potencia e temperatura, poderá danificar a placa e ou até mesmo queimar facilmente o soquete plástico.

Uma dica bacana para o soquete que irá ser soldado do lado das soldas, é utilizar soquetes torneados, uma vez que tem maior espaçamento de seu corpo plástico em relação aos terminais,

como podem ver nas imagens seguintes, o aspecto final da montagem será outro se utilizados

estes soquetes.

As posições dos componentes estão claramente identificadas na placa, assim como as posições dos demais componentes, uma vez que junto a placa segue um folheto com dezenas de detalhes ilustrativos de como realizar as ligações e ou utilizar valores para outros alcances de tensões.

Os display utilizados com o ICL7107, são ANODO COMUM (ligados ao +5V) e tamanho 0,56", na placa há um resistor de 470 Ohms "R6" para limitar a corrente do ponto decimal (detalhes no folheto que segue junto a placa).

Já o uso de 4 ou 3 dígitos, é conforme necessidade do usuário final, notem que somente com 3 dígitos, os mesmo são centralizádos ao meio da placa, viram como é bem útil o uso do soquete, para se usar todos ou apenas três, basta destacar o primeiro dígito do soquete.

Quanto dígitos usa? Podemos dizer que se você vai utilizar um alcance de 200V (mais propriamente dito 199.9) mas que não vai utilizar acima de 100V, como por exemplo realizar leituras de tensões de 21V á 99V é só ligar o ponto do display D3 e deixar D1 fora do soquete, o que nos será indicado 99.9V.

Agora se for utilizado para uma leitura de no máximo 0V á 20V, poderemos alterar os valores de R2 e C2 conforme datasheet e detalhes comentados no inicio e ligar o ponto decimal no display D2, nesse caso iremos utilizar todos os display no soquete, formando 19.99V.

Na figura ao lado (direito) temos uma vista de perfil do volume total de nossa montagem, bem compacta e simples de ser montada, sua fixação pode ser peita através dos próprios display no painel, ou através dos furos (3mm) nos cantos da placa.

Não aconselhamos alimentar o módulo com a própria tensão a ser lida, e ou uma única fonte para dois ou mais módulos, pois dependendo de como as placas serão ligadas no objetivo final, poderá haver retornos e curtos entre a entrada do circuito e o GND da alimentação do módulo, que são ligados internamente. A melhor opção para alimentar este módulo, é utilizar uma fonte independente e única para cada uma, isso permitirá qualquer tipo de arranjo em suas entradas, e ligações em fontes, chaveadas e ou simétricas, sem a punição de queimar os ICL7107, no folheto que acompanha a placa, ilustramos um arranjo de alguns componentes simples sob a placa, para criar uma fonte negativa e alimentar o módulo a partir de 5V simples, e sujerimos a utilização de uma pequena fonte chaveada de 5V para alimentar o módulo, uma vez que hoje conseguimos facilmente fontes de 5V, sejam elas de carregadores de aparelhos USB e ou celulares.