Ako navrhnúť obvod indikátora stavu batérie?

V nedávnom storočí bolo všetko, čo sa používa v každodennom živote, elektronické. Väčšina elektronických súčiastok malého rozsahu používa na svoje napájanie batériu. Niekedy tieto elektronické zariadenia, ako sú hračky, holiace strojčeky, hudobné prehrávače, autobatérie atď., Nemajú displej, ktorý by indikoval úroveň nabitia batérie. Aby sme skontrolovali úroveň ich batérie, potrebujeme zariadenie, ktoré bude indikovať úroveň batérie a oznámi nám, že ak sa má batéria vymeniť okamžite alebo po nejakom čase. Na trhu sú k dispozícii rôzne indikátory stavu batérie. Ak však chceme, aby toto zariadenie bolo lacné, môžeme si ho vyrobiť doma, ktoré bude rovnako efektívne ako zariadenie dostupné na trhu.

V tomto projekte vám poviem najlepší spôsob, ako naplánovať jednoduchý obvod indikátora stavu batérie s využitím efektívne prístupných segmentov z trhu. Indikátor stavu batérie demonštruje stav batérie iba rozsvietením LED diód. Napríklad svieti päť LED, čo znamená, že limit batérie je 50%. Tento obvod bude plne založený na LM914 IC.

Ako indikovať úroveň batérie pomocou LM3914 IC?

Tento článok vám objasní, ako naplánovať indikátor stavu batérie. Tento obvod môžete využiť na kontrolu akumulátora vozidla alebo invertora. Takže využitím tohto obvodu môžeme predĺžiť životnosť batérie. Zozbierajme ďalšie informácie a začnime pracovať na tomto projekte.

Krok 1: Zhromaždenie komponentov

Najlepším spôsobom, ako zahájiť akýkoľvek projekt, je zostaviť zoznam komponentov a prejsť krátkou štúdiou týchto komponentov, pretože nikto nebude chcieť zostať uprostred projektu len kvôli chýbajúcemu komponentu. Zoznam komponentov, ktoré v tomto projekte použijeme, je uvedený nižšie:

LM3914 IC
LED (x10)
Potenciometer - 10KΩ
12V batéria
Rezistor 56KΩ
Rezistor 18KΩ
Rezistor 4,7 KΩ
Veroboard
Pripojovacie vodiče

Krok 2: Štúdium komponentov

Teraz, keď už vieme abstrakt nášho projektu, a máme tiež kompletný zoznam všetkých komponentov, poďme o krok vpred a urobme si krátku štúdiu komponentov, ktoré budeme používať.

LM3914 je integrovaný obvod. Jeho úlohou je obsluhovať displeje, ktoré vizuálne ukazujú zmenu analógového signálu. Na jeho výstup môžeme pripojiť až 10 LED, LCD alebo akýkoľvek iný komponent fluorescenčného displeja. Tento integrovaný obvod je použiteľný iba kvôli tomu, že prah lineárneho škálovania je lineárne zmenšený. V základnom usporiadaní poskytuje desaťstupňovú stupnicu, ktorú je možné rozšíriť na viac ako 100 častí s ďalšími integrovanými obvodmi LM3914 v sérii. V roku 1980 bol tento integrovaný obvod vyvinutý spoločnosťou National Semiconductors. Ale teraz v roku 2019 je stále k dispozícii ako Texas Instruments. Existujú dva hlavné varianty tohto integrovaného obvodu. jeden je LM3915, ktorý má krok logaritmickej mierky 3dB a druhý je LM3916, ktorý pracuje so stupnicou štandardného indikátora hlasitosti (SVI). Rozsah prevádzkového napätia sa pohybuje od 5 V do 35 V a môže na svojom výstupe napájať LED displeje poskytovaním regulovaného výstupného prúdu v rozmedzí od 2 do 30 mA. Interná sieť tohto integrovaného obvodu pozostáva z desiatich komparátorov a siete na zmenu mierky odporu. Každý komparátor sa zapne jeden po druhom, keď sa zvýši úroveň vstupného napätia. Tento IC je možné nastaviť tak, aby pracoval v dvoch rôznych režimoch, a Režim stĺpcového grafu a a Bodový režim . V režime stĺpcového grafu sa zapínajú všetky svorky s nižším výstupom a v bodovom režime sa zapína súčasne iba jeden výstup. Zariadenie má celkom 18 pinov.

Veroboard je vynikajúcou voľbou na vytvorenie obvodu, pretože jedinou bolesťou hlavy je umiestnenie komponentov na dosku Vero a ich spájkovanie a kontrola spojitosti pomocou digitálneho multimetra. Keď je známe rozmiestnenie obvodov, rozrežte dosku na primeranú veľkosť. Za týmto účelom položte dosku na rezaciu podložku a pomocou ostrej čepele (bezpečne) a pri dodržaní všetkých bezpečnostných opatrení viac ako raz sklopte bremeno hore a základňu pozdĺž rovnej hrany (5 alebo viackrát) a prebehnite otvory. Potom urobte to opatrne umiestnením komponentov na doske, aby sa vytvoril kompaktný obvod, a spájkujte kolíky podľa zapojenia obvodu. V prípade akejkoľvek chyby skúste spojky odpojiť a znova spájkovať. Nakoniec skontrolujte kontinuitu. Nasledujte nasledujúce kroky, aby ste vytvorili dobrý okruh na Veroboarde.

oblečenie na nosenie

Veroboard

Krok 3: Návrh obvodu

Jadro tohto obvodu značenia úrovne batérie je LM3914 IC. Tento IC prijíma analógové napätie ako vstup a napája 10 LED diód priamo podľa úrovne striedavého napätia. V tomto obvode nie sú potrebné rezistory usporiadané s LED diódami, pretože prúd je usmerňovaný samotným IC.

V tomto obvode LED diódy (D1-D10) ukazujú hranicu batérie v bodovom alebo zobrazovacom režime. Tento režim je vybraný vonkajším spínačom sw1, ktorý je priradený k deviatemu kolíku IC. šiesty a siedmy kolík IC sú spojené so zemou cez rezistor. Jas tohto diódy je riadený týmto rezistorom. Tu rezistor R3 a POT RV1 štruktúruje obvod deliča potenciálu. V tomto obvode sa kalibrácia vykonáva nastavením gombíka potenciometra. Do tohto obvodu nie je potrebné žiadne vonkajšie napájanie.

Obvod je určený na sledovanie 10V až 15V DC. Obvod bude fungovať bez ohľadu na to, či je napätie batérie 3V. Lm3914 poháňa LED, LCD a vákuové žiarovky. IC obsahuje flexibilnú referenciu a presný 10-krokový delič. Tento IC môže rovnako fungovať ako radič.

Na indikáciu stavu výstupu môžeme pripojiť LED diódy rôznych farieb. Pripojte červené LED diódy od D1 do D3, ktoré demonštrujú fázu vypnutia vašej batérie, a použite D8-D10 so zelenými LED diódami, ktoré ukazujú 80 až 100 úrovne nabitia batérie, a pre zostávajúce využitie použite žlté LED.

S malou úpravou môžeme tento obvod využiť aj na kvantifikáciu napäťových rozsahov. Pre toto odpojenie je rezistor R2 a rozhranie vyššej úrovne napätia na vstupe. Teraz posuňte opozíciu Pot RV1 na LED žiarovky D10. V súčasnosti evakuujte hornú úroveň napätia na vstupe a spojte ju s nižšou úrovňou napätia. Napojte vysoko hodnotný premenný rezistor na miesto rezistora R2 a fluktuujte ho, až kým nesvieti LED dióda D1. Teraz odpojte potenciometer a zmerajte na ňom odpor. Teraz pripojte rezistor rovnakej hodnoty namiesto R2. Obvod bude teraz merať rôzne rozsahy napätia.

spisovateľ prítomnosti herného panela

Tento obvod je najrozumnejší na indikáciu úrovne nabitia batérie 12V. V tomto obvode každá dióda LED demonštruje 10 percent batérie.

Krok 4: Simulácia obvodu

Pred vykonaním obvodu je lepšie simulovať a preskúmať všetky namerané hodnoty na softvéri. Softvér, ktorý budeme používať, je Proteus Design Suite . Proteus je softvér, na ktorom sa simulujú elektronické obvody.

Proteus 8 Professional je možné stiahnuť z Tu

Po stiahnutí a nainštalovaní softvéru Proteus ho otvorte. Otvorte novú schému kliknutím na ikonu ISIS ikona v ponuke.
Nová schéma.
Keď sa zobrazí nová schéma, kliknite na ikonu P ikona v bočnej ponuke. Otvorí sa okno, v ktorom môžete vybrať všetky komponenty, ktoré sa majú použiť.
Nová schéma
Oprava spustenia systému Windows 7 nemôže tento počítač opraviť automaticky
Teraz zadajte názov komponentov, ktoré sa použijú na vytvorenie obvodu. Komponent sa zobrazí v zozname na pravej strane.
Výber komponentov
Rovnakým spôsobom, ako je uvedené vyššie, prehľadajte všetky komponenty. Objavia sa v Zariadenia Zoznam.
Zoznam komponentov

Krok 5: Zostavenie obvodu

Teraz, keď poznáme hlavné spojenia a tiež kompletný okruh nášho projektu, poďme ďalej a začnime vyrábať hardvér nášho projektu. Je potrebné mať na pamäti jednu vec, že obvod musí byť kompaktný a komponenty musia byť umiestnené tak blízko.

Vezmite Veroboard a jeho stranu potrite medeným povlakom škrabkou.
Teraz umiestnite komponenty opatrne a dostatočne blízko, aby sa obvod obvodu nestal príliš veľkým
Opatrne urobte pripojenia pomocou spájkovačky. Ak pri vytváraní spojov dôjde k akejkoľvek chybe, pokúste sa spojku odpájať a spojku opäť správne spájkovať, nakoniec však musí byť spoj utiahnutý.
Po vykonaní všetkých spojení vykonajte skúšku spojitosti. V elektronike je testom kontinuity kontrola elektrického obvodu s cieľom skontrolovať, či prúd tečie požadovanou cestou (či je to s istotou úplný obvod). Skúška spojitosti sa vykonáva nastavením malého napätia (zapojeného v súprave s diódou LED alebo rozruchom vytvárajúcim súčasť, napríklad piezoelektrický reproduktor) vybraným spôsobom.
Ak test spojitosti vyhovuje, znamená to, že obvod je primerane vyrobený podľa želania. Teraz je pripravená na testovanie.
Pripojte batériu k obvodu.
Nastavte potenciometer tak, aby LED D1 začala svietiť.
Teraz začnite zvyšovať vstupné napätie. Uvidíte, že každá LED bude svietiť po prírastku 1V.

Obvod bude vyzerať ako na obrázku nižšie: