En esta ocasión vamos a construir un voltímetro el cual puede ser fácilmente adaptado a cualquier fuente de voltaje variable con el fin de indicar cuál es el nivel de tensión en su salida.
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Veámos detalles del integrado LM3914
El LM3914 es un circuito integrado monolítico que censa el nivel de voltaje presente en su entrada, y controla 10 LEDs, proveyendo una escala lineal de 10 pasos. Dispone de un pin para cambiar el modo de funcionamiento, permitiendo elegir si la representación va a ser una barra de luz, o solo un punto. La corriente que circula por los LEDs es regulada y programable, de manera que no se necesitan resistencias individuales para cada uno de ellos. Esta característica, entre otras, le permite trabajar con menos de 3 voltios de alimentación.
El integrado contiene su propia referencia de tensión, y un divisor de voltaje de 10 etapas, cuyas salidas son las encargadas de manejar los LEDs.
La entrada está protegida contra sobre tensiones, por lo que no es necesario dotarlo de protecciones adicionales si no se esperan entradas que superen los 35 voltios.
Es posible “encadenar” varios LM3914 para obtener escalas de 20, 30 o hasta 100 leds. Ambos extremos del divisor de voltaje son disponibles desde el exterior del chip.
Los componentes adicionales que se necesitan para construir un voltímetro basado en este integrado son escasos, bastando con un resistor, los 10 LEDs y una fuente de 3 a 15 voltios para tener un prototipo funcionando. Si el resistor es un potenciómetro, se puede variar la intensidad del brillo de los LEDs.
Al usar el LM3914 o alguno de sus “congéneres” en modo punto, la corriente consumida es muy pequeña, y puede ser alimentado con una simple pila de 9V durante varios meses. En este modo, se produce un ligero solapamiento entre cada uno de los niveles de la escala, brindando un efecto de transición entre el encendido de uno de los LEDs y el siguiente, de manera que nunca estén todos apagados y reproduzca una lectura errónea.
El integrado contiene su propia referencia de tensión, y un divisor de voltaje de 10 etapas, cuyas salidas son las encargadas de manejar los LEDs.
La entrada está protegida contra sobre tensiones, por lo que no es necesario dotarlo de protecciones adicionales si no se esperan entradas que superen los 35 voltios.
Es posible “encadenar” varios LM3914 para obtener escalas de 20, 30 o hasta 100 leds. Ambos extremos del divisor de voltaje son disponibles desde el exterior del chip.
Los componentes adicionales que se necesitan para construir un voltímetro basado en este integrado son escasos, bastando con un resistor, los 10 LEDs y una fuente de 3 a 15 voltios para tener un prototipo funcionando. Si el resistor es un potenciómetro, se puede variar la intensidad del brillo de los LEDs.
Al usar el LM3914 o alguno de sus “congéneres” en modo punto, la corriente consumida es muy pequeña, y puede ser alimentado con una simple pila de 9V durante varios meses. En este modo, se produce un ligero solapamiento entre cada uno de los niveles de la escala, brindando un efecto de transición entre el encendido de uno de los LEDs y el siguiente, de manera que nunca estén todos apagados y reproduzca una lectura errónea.
Diagrama interno del LM3914
El LM3914 dispone de 18 pines, dispuestos en dos filas de 9, como es habitual en chips de este tamaño.
Dos de ellos están destinados a la alimentación del integrado, por lo que el pin numero 2 deberá conectarse al negativo de la fuente de alimentación, y el pin 3 al positivo. Recordemos que la fuente debe entregar una tensión de corriente continua de entre 3 y 15 voltios.
El pin 1 es el que controla el primer LED de la escala. Los demás LEDs deberán conectarse a los pines 18 al 10 (LEDs 2 al 10 respectivamente). Esta numeración, que a primera vista puede parecer extraña, tiene una importante razón de ser. Al estar distribuidos de esta manera, los LEDs se conectan a todos los pines de un mismo lado del integrado, con la excepción del LED 1 que se conecta al pin 1, lo que facilita mucho el trazado de pistas al construir un circuito impreso.
El pin número 9 es el encargado de seleccionar el modo de funcionamiento del chip. En efecto, si conectamos este pin directamente a 0V, el display formado por los LEDs funcionara en modo punto, mientras que si lo conectamos a +V funcionara en modo barra.
La corriente que circula por el pin 7 es la que determina el brillo de los LEDs. Un brillo adecuado se obtiene conectando una resistencia de unos 1200 ohms entre este pin y 0V.
El pin 8 es que se encarga de tomar la referencia de la escala. Mediante una resistencia conectada entre este pin y 0V se puede correr la escala.
Los pines 4 y 6 son los extremos (bajo y alto respectivamente) del divisor.
Por último, el pin número 5 es la entrada de la tensión a medir, la que será tratada internamente para decidir que LEDs se encienden y cuales deben permanecer apagados.
La figura que vemos a continuación nos muestra la disposición de pines del chip.
Dos de ellos están destinados a la alimentación del integrado, por lo que el pin numero 2 deberá conectarse al negativo de la fuente de alimentación, y el pin 3 al positivo. Recordemos que la fuente debe entregar una tensión de corriente continua de entre 3 y 15 voltios.
El pin 1 es el que controla el primer LED de la escala. Los demás LEDs deberán conectarse a los pines 18 al 10 (LEDs 2 al 10 respectivamente). Esta numeración, que a primera vista puede parecer extraña, tiene una importante razón de ser. Al estar distribuidos de esta manera, los LEDs se conectan a todos los pines de un mismo lado del integrado, con la excepción del LED 1 que se conecta al pin 1, lo que facilita mucho el trazado de pistas al construir un circuito impreso.
El pin número 9 es el encargado de seleccionar el modo de funcionamiento del chip. En efecto, si conectamos este pin directamente a 0V, el display formado por los LEDs funcionara en modo punto, mientras que si lo conectamos a +V funcionara en modo barra.
La corriente que circula por el pin 7 es la que determina el brillo de los LEDs. Un brillo adecuado se obtiene conectando una resistencia de unos 1200 ohms entre este pin y 0V.
El pin 8 es que se encarga de tomar la referencia de la escala. Mediante una resistencia conectada entre este pin y 0V se puede correr la escala.
Los pines 4 y 6 son los extremos (bajo y alto respectivamente) del divisor.
Por último, el pin número 5 es la entrada de la tensión a medir, la que será tratada internamente para decidir que LEDs se encienden y cuales deben permanecer apagados.
La figura que vemos a continuación nos muestra la disposición de pines del chip.
Como dijimos antes, las características del LM3914 lo hacen ideal para la construcción de indicadores, generalmente destinados a medir tensiones (voltímetros).
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO:
El objetivo principal de este proyecto es construir un voltímetro que se pueda adaptarse fácilmente en la salida de una fuente variable, lo cual puede ser de gran ayuda como instrumento de medida o en algún proyecto especifico.
El circuito posee un regulador de voltaje LM7812 (IC1), a través del cual se alimenta el circuito integrado, esto se hace con el fin de entregarle un voltaje constante para que en ningún momento se vea afectada las lecturas. El componente principal que se encarga de hacer las medidas y prender los LED correspondientes es el circuito integrado LM3914 (IC2). Su salida dispone de diez indicadores luminosos D1 a D10 (diodos led)
Los cuales se van iluminando en orden ascendente según el incremento del voltaje medido.
Hay dos modos posibles de utilizar el LM3914, uno de ellos se denomina el modo punto (DOT), en este modo solo uno de los diodos LED se ilumina a la vez. En este caso se enciende el LED que indique el voltaje más cercano a la lectura que se está realizando. Es el modo en que preferiblemente debemos de trabajar ya que el sistema consume poca corriente.
El otro modo es el de barra (BAR), en este caso los diodos LED se van iluminando en secuencia (uno detrás del otro), hasta alcanzar el valor correspondiente. Este modo tiene la desventaja de que el sistema consume mucha más corriente por lo que los circuitos integrados pueden sufrir un calentamiento excesivo.
LISTA DE MATERIALES
-1 circuito integrado LM3914
-1 base para circuito integrado de 18 pines
-1 regulador de voltaje LM7812
-10 diodos led rojo de 5mm
-1 resistencia de 1.5kohm
-1 resistencia de 5.1kohm
-1 resistencia de 68kohm
-1 resistencia de 22kohm
-1 condensador cerámico de 0.01uf
CONEXIÓN DEL VOLTÍMETRO A UNA FUENTE VARIABLE
Una de la cosas más interesantes de los proyectos es darle una aplicación real, en este caso vamos a utilizar el voltímetro construido para acoplarlo a la fuente variable de 1.2 a 25V que se enseña a construir en este blog, para ello debemos tener en cuenta dos cosas: La alimentación del circuito (Vfuente) se debe tomar de la entrada del circuito de la fuente y para el voltaje a medir, se debe conectar la entrada del voltímetro a la salida de la fuente
Como la salida de la fuente puede llegar a los 25 voltios y el circuito integrado solo acepta hasta 5 voltios, debemos utilizar algún sistema para reducir el voltaje máximo de entrada que llega al circuito. Para ello, se agrego al circuito un divisor de tensión formado por las resistencias R3 Y R4; de esta forma, limitamos la entrada a valores seguros. Con la configuración anterior, teniendo en cuenta que el voltaje máximo será de 25 voltios y que se tienen 10 LED, ahora cada uno de ellos equivaldrá a una lectura de 2.5 voltios.
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DE CONEXIÓN DEL VOLTÍMETRO CON LA FUENTE VARIABLE DE (1.2 A 25V):
Diagrama y PCB hechos en Proteus.
Descarga el PCB en el siguiente Link:
https://mega.nz/#!wBt2xZZLdvHjoRG1VJ2ZsrpLAtnL_XiCQkVuvGdw2xGQPoHXY4Q
-Aquí podemos ver que en un voltaje de 2.5 voltios prende el primer led (modo punto):
-Aquí podemos ver que en 15 voltios se prende el 6to led (modo punto).
-Aquí tenemos el voltímetro con led en modo barra.
15 comentarios:
Gracias amigo lector
Hola! muchas gracias, me ha sido de mucha ayuda :D
olle es obligatorio el lm7812
Si es el encargado de proporcionar el voltaje de operaciòn del LM3914.
Oye amigó podrás mandar el circuito para hacerlo en baquelita ?
Si estaría muy bueno si lo mandas el circuito el circuito inpreso así mas omenos te das una idea de como hacer las pistas
Si estaría muy bueno si lo mandas el circuito el circuito inpreso así mas omenos te das una idea de como hacer las pistas
Estaria bueno que lo mandes en plaqueta asi te das una idea de como hacer las pistas
oye me podrias ayudar a saber como conectar las resistencias, esque solo me prende el segundo led y no me indica nada y como se conecta el pad
se puede regular para que se de 0-10 v
Hola. Tienes WhatsApp , me gustraria contratarte para otros proyectos
Y el pad.
QUE ES EL PAD
Pana resolviste el problema que tenías
¿Cómo medir 100 m Bolt a 1volt ?
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