Montar un multímetro de bricolaje | Voltímetro y amperímetro digitales
¿Te gustaría medir la tensión y la corriente de tus proyectos electrónicos sin gastar una fortuna? Si eres un aficionado al bricolaje o simplemente un amante de la ciencia, ¡este artículo es para ti! Montar un multímetro de bricolaje no solo te permitirá realizar mediciones precisas, sino que también potenciará tu creatividad y habilidades técnicas. En las siguientes líneas, te guiamos paso a paso para construir tu propio voltímetro y amperímetro digitales, utilizando materiales accesibles y un poco de ingenio. Prepárate para dar vida a tus ideas y dominar el mundo de la electrónica de una manera divertida y educativa. ¡Empecemos!
¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona un multímetro? ¿Te gustaría aprender a crear tu propio voltímetro y amperímetro digitales? En este artículo, te mostraremos paso a paso cómo montar un multímetro de bricolaje. Descubre cómo realizar mediciones precisas de voltaje y corriente eléctrica con tus propias herramientas caseras. No necesitarás ser un experto en electrónica, solo un poco de paciencia y ganas de aprender. ¡Vamos a empezar!
Todos conocemos multímetros como voltímetros (voltímetros) y amperímetros (amperímetros).
Un voltímetro no es más que un dispositivo que se utiliza para medir el voltaje entre dos terminales específicos. Además del uso básico, los voltímetros digitales también se utilizan como medidores integrados para sistemas de automatización y robótica.
Por otro lado, un amperímetro es un instrumento que se utiliza para medir la corriente eléctrica en un circuito. La corriente eléctrica que fluye a través de un amperímetro se mide en amperios (A).
Puedes encontrar en el mercado amperímetros y voltímetros tanto analógicos como digitales. Sin embargo, utilizando algunos circuitos integrados y microcontroladores simples y comunes, puede construir fácilmente su propio voltímetro y amperímetro a un costo muy bajo.
En este artículo, mostramos cómo hacer su propio voltímetro y amperímetro digital basado en un microcontrolador PIC con salida de pantalla de siete segmentos que puede medir con precisión el voltaje y la corriente.
¿Entonces, Qué esperas? Creemos uno siguiendo las instrucciones a continuación.
1. Cómo construir tu propio voltímetro digital
Aquí hemos mostrado cómo construir un voltímetro digital para mediciones de voltaje CC sin realizar pruebas con un multímetro. Este es un circuito de voltímetro digital simple que puede medir voltajes de 0V a 9V.
La parte principal de este circuito es el controlador de pantalla de barra de puntos IC LM3914. El voltaje de entrada aplicado a este IC produce una salida que se convierte a un valor binario. Esto lo realiza el codificador de prioridad IC 74147.
Para mostrar este voltímetro, necesita un controlador de pantalla de ánodo común IC 7447 de siete segmentos. Sin embargo, la precisión de este esquema de voltímetro digital está limitada a una sensibilidad de 1V.
Diagrama del circuito del voltímetro digital
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Componentes necesarios para los entusiastas del bricolaje electrónico.
¿Cómo funciona un voltímetro digital?
- IC LM 3914 es un controlador de visualización de puntos de barra con 10 pines de salida (1 a 10). Este IC tiene 10 comparadores, cada uno con un voltaje de referencia (1/10 a 10/10 del voltaje de referencia).
- La salida de cada comparador es baja cuando el voltaje que se está midiendo es mayor que el voltaje de referencia del comparador correspondiente.
- La salida de este IC está conectada a un codificador de prioridad IC 74147 que lo convierte al valor binario correspondiente.
- Dado que la salida binaria está invertida, este voltímetro utiliza un inversor IC 7404 antes de pasarlo al controlador de pantalla de siete segmentos IC 7447.
- Aquí el suministro de todos los circuitos integrados es de +5 V, por lo que puede usar el 7805 conectado de forma similar al 7810 en el esquema.
Asignación de pines de los componentes
Todo el proceso detallado de fabricación de un voltímetro digital se describe arriba. Sólo necesita familiarizarse con varios circuitos integrados incluidos en este voltímetro y luego podrá crear su propio modelo personalizado.
2. Voltímetro digital con microcontrolador PIC 16F877A y pantalla de siete segmentos (0-30V)
Aquí explicamos los detalles constructivos del voltímetro de panel digital con microcontrolador PIC16F877A. Puede medir voltajes entre 0V y 30V DC. Las unidades de siete segmentos están destinadas a la pantalla del voltímetro digital, lo que permite leer los dígitos claramente desde una larga distancia en comparación con la pantalla LCD.
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El programa del voltímetro digital se compila utilizando Micro C. Ahora veamos cómo podemos crearlo.
Diagramas de circuito de un voltímetro digital con microcontrolador Pic.
La siguiente figura muestra un diagrama de circuito de un panel de voltímetro digital con Microchip PIC.
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Componentes necesarios para el voltímetro digital con microcontrolador Pic
Trabajando en un voltímetro digital usando un microcontrolador Pic
- La programación PIC es bastante fácil si tienes un compilador de C perfecto Micro C pro, MPLAB de alta tecnología C, etc.
- PIC16F877A tiene un módulo ADC (convertidor analógico a digital) incorporado. Usé ADC para leer los valores de voltaje de entrada.
Medición de voltaje y construcción del circuito divisor de voltaje.
- Primero, déjame explicarte cómo podemos medir el voltaje. En realidad, el ADC de PIC puede medir de 0 V a +5 V, pero aquí nuestro rango de voltaje es de 0 V a +30 V.
- Por lo tanto, no podemos suministrar directamente el voltaje de entrada a los pines ADC del controlador. En lugar de alimentarse directamente, esto El voltaje de entrada se reduce mediante una combinación de resistencias divisoras de voltaje..
La caída máxima permitida es de 5V.
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Tenemos R1=110KΩpero una resistencia de valor estándar de 110 kΩ no está disponible, así que use una conexión en serie 100 kΩ Y 10KΩ.
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Nota: – Por ejemplo, si desea aumentar el área de entrada 0V a 100V Modifique las ecuaciones anteriores en consecuencia.
Cálculo del voltaje de entrada real (real) del circuito divisor de voltaje
- Según nuestro diagrama de circuito. El microcontrolador PIC lee el Voltaje a través de una resistencia de 22 KΩ. Calcular el voltaje a través de la resistencia de 22 kΩ usando la regla del divisor de voltaje.
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Asigne valores ADC al voltaje de entrada
- El microcontrolador PIC ADC es un 10 bits ADC, lo que significa que la salida del ADC puede variar entre 0 y un máximo de 1023, mientras que la entrada varía entre 0 y 5V.
- Es decir, si el voltaje de entrada es +5 V, el valor ADC es 1023, si el voltaje de entrada es 0 V, el valor ADC es 0.
- tenemos que mapear 0 → 1023 A 0 → 5; Esto se puede hacer multiplicando el valor del ADC por una constante k.
- Este será un Valor de milivoltios de 5 dígitosPara obtener el valor real, coloque un punto (.) después de los dos primeros dígitos. Disponemos de 4 expositores de siete segmentos. Para eliminar el último dígito, simplemente divida entre 10.
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Por ejemplo, digamos que el valor ADC es 1023
vde hecho=1023*4,89*6 milivoltios=30014 milivoltios
Este número se muestra en la pantalla LCD después de dividirlo por 10, lo que da 3001. Activamos el pin DP (punto) del segundo dispositivo para obtener voltaje real.
Convertir números a datos de siete segmentos
- Dividí este valor en cuatro dígitos mediante división modular, es decir, 3001 se convierte en 3, 0, 0, 1.
- Este es el cuarto dígito = valor%10, el tercer dígito = (valor/10)%10, el segundo dígito = (valor/100)%10, el primer dígito = (valor/1000)%10.
3001%10=1;
(3001/10)%10=0;
3001/100)%10=0;
3001/100)%10=3
Por lo tanto, 3001 se divide en 3, 0, 0, 1 y se indica como 30,01 en siete unidades de segmento.
- La tecnología convierte estos valores individuales en datos correspondientes de siete segmentos y los muestra Multiplexación de siete segmentos.
Los voltímetros digitales locales solo pueden verificar voltajes. Sin embargo, si desea utilizarlo para proyectos más complejos como la robótica, puede modificar fácilmente el voltímetro o hacerlo más fácil de usar utilizando un microcontrolador PIC y una pantalla de siete segmentos.
3. Amperímetro digital con microcontrolador PIC 16F877A y display de siete segmentos (0 a 10 A)
Te mostraremos el proceso de construcción de un amperímetro digital que mide corriente de 1 a 10 amperios. Para fabricar este amperímetro digital necesita un microcontrolador PIC 16F877A y una pantalla de siete segmentos (0 a 10A). Le permite medir fácilmente la corriente que fluye a través de una carga/circuito y la pantalla de siete segmentos lo muestra digitalmente.
A continuación aprenderá en detalle cómo se fabrica un amperímetro digital.
Diagramas de circuito de un amperímetro digital con microcontrolador Pic.
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Si la carga es un LED, puedes conectar cualquier carga.
Componentes necesarios
Trabajar
- PIC tiene un módulo ADC interno (convertidor analógico a digital) que utilizamos aquí para leer el valor de corriente analógico.
- En nuestro artículo sobre voltímetros digitales vimos el cálculo de tensión mediante redes divisorias de potencial. Ahora veamos el cálculo matemático de la corriente. El cálculo de la corriente puede resultar un poco confuso en comparación con el voltaje.
- El módulo ADC del PIC puede medir de 0 a +5 V porque el Vcc es +5 V CC.
Calcular la corriente a través de la carga.
- La corriente de entrada no se suministra directamente al microcontrolador utilizado en este proyecto de circuito de amperímetro digital, sino que se reduce mediante una resistencia de 0,47 Ω. El ADC lee la caída de voltaje a través de la resistencia de 0,47 Ω.
- Luego, el valor del ADC se multiplica por una constante llamada constante ADC para obtener el valor real de la corriente.
Asignar valor Adc a la corriente de entrada
- La salida de un ADC de microcontrolador PIC de 10 bits puede variar entre 0 y 1023, mientras que la entrada varía entre 0 y +5 V.
- Por lo tanto, necesitamos asignar 0 → 1023 a 0 → 5, lo que se puede hacer multiplicando el valor del ADC por una constante K.
En nuestro caso, para obtener la V realadcmultiplique la entrada del ADC por una constante K (0,00489). - Esta constante se puede obtener de una ecuación:
Suponga que el valor del ADC es 1023 (Vadc = 5 V y v = 10233).
Multiplica este 10,63 por 100 para obtener 1063. Estos valores se pueden separar y mostrar en una pantalla de siete segmentos.
Valores separados
Bueno, tenemos 1063 y el valor real es 10,63, así que habilite el segmento de puntos (.) en la segunda unidad de visualización.
Luego haz una subdivisión modular,
1063 %10 = 3
(1063/10)%10 = 6
(1063/100)%10 = 0
(1063/1000)%10 = 1
Por lo tanto separamos todos los dígitos. Ahora envíe estos dígitos a la pantalla de siete segmentos utilizando la técnica de multiplexación de siete segmentos.
Un amperímetro es imprescindible para todo entusiasta de la electrónica. Si no tiene uno, puede crear el suyo propio fácilmente utilizando algunos componentes simples como un microcontrolador PIC y las instrucciones proporcionadas anteriormente.
Diploma
¿Por qué deberías comprar un voltímetro cuando puedes hacerlo tú mismo? Aquí hemos demostrado el proceso paso a paso de fabricación de multímetros digitales, incluidos voltímetros y amperímetros. Después de leer detenidamente este artículo, seguramente podrás crear un multímetro digital personalizado según tus necesidades. Esperamos que esta guía le haya resultado útil. Si todavía tiene alguna confusión sobre este tema, no dude en hacérnoslo saber en nuestra sección de comentarios a continuación.
Montar un Multímetro de Bricolaje | Voltímetro y Amperímetro Digitales
Introducción
¿Te gustaría medir la tensión y la corriente de tus proyectos electrónicos sin gastar una fortuna? Si eres un aficionado al bricolaje o simplemente un amante de la ciencia, ¡este artículo es para ti! Montar un multímetro de bricolaje no solo te permitirá realizar mediciones precisas, sino que también potenciará tu creatividad y habilidades técnicas.
¿Qué es un Multímetro?
Todos conocemos multímetros como voltímetros (voltímetros) y amperímetros (amperímetros). Un voltímetro es un dispositivo utilizado para medir el voltaje entre dos terminales específicos, mientras que un amperímetro mide la corriente eléctrica en un circuito.
Materiales Necesarios
A continuación, se detallan los componentes que necesitarás para construir tu voltímetro y amperímetro digitales:
- Microcontrolador PIC16F877A
- Pantallas de siete segmentos
- Transistores (BC548)
- Resistencias de diferentes valores
- Condensadores
- Componentes diversos como resistencias y diodos
Construcción del Voltímetro Digital
Aquí te mostramos cómo construir un voltímetro digital capaz de medir voltajes de 0 a 30V. El microcontrolador PIC16F877A tiene un módulo ADC (convertidor analógico a digital) incorporado que permite leer los valores de voltaje de entrada.
Diagrama de Circuito
Pasos para la Construcción
- Configura el microcontrolador y asegúrate de que a todos los componentes reciben la alimentación correcta.
- Conecta el circuito divisor de voltaje para reducir el voltaje de entrada a un rango que el ADC pueda medir (0-5V).
- Escribe y carga el código en el microcontrolador utilizando un compilador compatible como Micro C.
- Conecta la pantalla de siete segmentos para visualizar las mediciones.
Construcción del Amperímetro Digital
Para fabricar un amperímetro digital que mide corriente de 0 a 10 amperios, sigue un proceso similar al del voltímetro, pero este utilizará una resistencia de 0.47Ω para medir la caída de voltaje y así calcular la corriente.
Pasos para la Construcción
- Configura el microcontrolador y las conexiones de los componentes.
- Realiza una medición a través de una resistencia de bajo valor para poder calcular la corriente.
- Escribe el programa adecuado y cárgalo al microcontrolador.
- Conecta la pantalla para visualizar los resultados.
Preguntas Frecuentes
¿Es difícil montar un multímetro de bricolaje?
No, montar un multímetro de bricolaje es relativamente fácil si sigues las instrucciones adecuadas. Lo más importante es tener paciencia y seguir paso a paso cada parte del proceso.
¿Qué tipo de microcontrolador se recomienda?
El microcontrolador PIC16F877A es una excelente opción debido a su versatilidad y características integradas que permiten la medición de voltaje y corriente de manera efectiva.
¿Dónde puedo encontrar más información sobre circuitos electrónicos?
Puedes consultar sitios como Electronics Tutorials o Electronic Wings que ofrecen guías y tutoriales sobre diversos proyectos electrónicos.
Conclusión
Montar tu propio multímetro de bricolaje es una excelente manera de aprender sobre electrónica y mejorar tus habilidades prácticas. Al seguir estos pasos, podrás crear un voltímetro y amperímetro digitales que te servirán en futuras actividades de bricolaje y proyectos electrónicos. ¡No dudes en experimentar y personalizar tu dispositivo a tu gusto!
Jubera: ¡Excelente artículo! Me encanta el tema, siempre quise hacerme un multímetro y justo el otro día intenté usar uno prestado para chequear unos cables y fue un desastre total, no entendía nada. Ahora que tengo estos pasos claros, creo que me va a ir mucho mejor. ¡A ver si me animo de una vez! ¡Gracias por la info!
Tristancho: ¡Qué buen artículo! Yo también le he dado mil vueltas a la idea de hacer un multímetro. Una vez intenté usar uno que compré de segunda mano y terminé midiendo lo que no debía, ¡fue un desastre! Pero viendo esta guía me motiva a intentarlo de nuevo, ahora con más idea de lo que hago. ¡Gracias por compartir estos pasos tan claros!
Alternatnu: ¡Qué artículo tan interesante! Siempre he querido armar mi propio multímetro, pero nunca sabía por dónde empezar. Recuerdo que una vez traté de reparar un aparato con un multímetro viejo que tenía y terminé más confundido que al principio. Ahora con estos pasos que mencionas estoy seguro de que me animo a hacerlo. ¡Gracias por compartir!
SiutulysH: ¡Genial artículo! Yo también siempre quise hacer un multímetro y la última vez que traté de usar uno para medir voltajes, terminé dándole más vueltas de lo que debería y, al final, solo logré asustarme con un chispa. Ahora con esta guía me siento mucho más seguro para intentarlo de nuevo. ¡Mil gracias por compartir esta info!