Kako oblikovati vezje indikatorja nivoja baterije?

V zadnjem stoletju je vse, kar se uporablja v vsakdanjem življenju, elektronsko. Večina majhnih elektronskih komponent se za napajanje uporablja baterijo. Včasih te elektronske naprave, kot so igrače, brivniki, predvajalniki glasbe, akumulatorji itd., Nimajo zaslona, ​​ki bi prikazoval nivo napolnjenosti akumulatorja. Torej, da preverimo nivo njihove baterije, potrebujemo napravo, ki bo prikazala raven baterije in nam sporočila, da če je baterijo treba zamenjati takoj ali čez nekaj časa. Na trgu so na voljo različni kazalniki nivoja baterije. Če pa želimo, da je ta naprava poceni, jo lahko izdelamo doma, ki bo enako učinkovita kot naprava, ki je na voljo na trgu.



V tem projektu vam bom povedal najboljši način za načrtovanje preprostega vezja indikatorja nivoja akumulatorja, ki uporablja učinkovito dostopne segmente, s trga. Kazalnik napolnjenosti akumulatorja prikazuje stanje akumulatorja že z vklopom LED. Na primer, pet vklopljenih LED pomeni, da je omejitev baterije 50%. To vezje bo v celoti temeljilo na LM914 IC.

Kako z uporabo LM3914 IC prikazati raven baterije?

V tem članku je pojasnjeno, kako načrtujete indikator napolnjenosti baterije. To vezje lahko uporabite za preverjanje akumulatorja vozila ali pretvornika. Z uporabo tega vezja lahko podaljšamo življenjsko dobo baterije. Zberite nekaj več informacij in začnite delati na tem projektu.



1. korak: Zbiranje komponent

Najboljši pristop za začetek katerega koli projekta je, da sestavite seznam komponent in si ogledate kratko študijo teh komponent, ker nihče ne bo želel ostati sredi projekta samo zaradi manjkajoče komponente. Seznam komponent, ki jih bomo uporabili v tem projektu, je spodaj:



  • LM3914 IC
  • LED (x10)
  • Potenciometer - 10KΩ
  • 12V baterija
  • 56KΩ upor
  • 18KΩ upor
  • 4.7KΩ upor
  • Veroboard
  • Priključne žice

2. korak: Preučevanje komponent

Zdaj, ko poznamo povzetek našega projekta in imamo tudi popoln seznam vseh komponent, pojdimo korak naprej in si oglejmo kratko študijo komponent, ki jih bomo uporabili.



LM3914 je integrirano vezje. Njegova naloga je upravljanje zaslonov, ki vizualno prikazujejo spremembo analognega signala. Na njegov izhod lahko priključimo do 10 LED, LCD ali katero koli drugo komponento fluorescentnega zaslona. To integrirano vezje je uporabno samo zaradi linearnega merila praga. V temeljni ureditvi daje desetstopenjsko lestvico, ki jo je mogoče razširiti na več kot 100 porcij z drugimi IC-ji LM3914 v seriji. Leta 1980 je ta IC razvil National Semiconductors. Toda zdaj v letu 2019 je še vedno na voljo kot Texas Instruments. Obstajata dve glavni različici tega IC. ena je LM3915, ki ima stopnjo logaritemske lestvice 3dB, druga pa LM3916, ki deluje na lestvici standardnega kazalnika glasnosti (SVI). Območje delovne napetosti se giblje od 5V do 35V in na izhodu lahko poganja LED prikazovalnike z zagotavljanjem reguliranega izhodnega toka, ki se giblje med 2-30mA. Notranje omrežje te IC je sestavljeno iz desetih primerjalnih naprav in omrežja za merjenje upora. Vsak primerjalnik se vklopi enega za drugim, ko se nivo vhodne napetosti poveča. Ta IC je mogoče nastaviti na dva različna načina, a Način črtnega grafa in a Način pik . V načinu grafikona se vsi terminali z nižjim izhodom vklopijo in v pikčastem načinu se naenkrat vklopi le en izhod. Naprava ima skupno 18 nožic.

Veroboard je odlična izbira za izdelavo vezja, ker je edini glavobol postaviti komponente na Vero-ploščo in jih spajkati ter preveriti neprekinjenost z uporabo digitalnega multi merilnika. Ko je postavitev vezja znana, ploščo razrežite na primerno velikost. V ta namen ploščo položite na rezalno podlogo in z uporabo ostrega rezila (varno) in z upoštevanjem vseh varnostnih ukrepov večkrat postavite tovor na vrh in podlago vzdolž ravnega roba (5 ali večkrat), pri čemer čez odprtine. Po tem tesno položite sestavne dele na ploščo, da dobite kompaktno vezje in spajkajte nožice v skladu s povezavami vezja. V primeru kakršne koli napake poskusite spajkati in ponovno spajkati. Na koncu preverite kontinuiteto. Pojdite skozi naslednje korake, da ustvarite dober krog na Veroboardu.

Veroboard



3. korak: Oblikovanje vezij

Jedro tega vezja za označevanje nivoja baterije je LM3914 IC. Ta IC vzame analogno napetost kot vhod in poganja 10 LED-jev neposredno glede na raven izmenične napetosti. V tem vezju niso potrebni upori z LED diodami, ker tok usmerja sama IC.

V tem vezju LED-ji (D1-D10) prikazujejo mejo akumulatorja bodisi v pikčastem ali prikaznem načinu. Ta način izbere zunanje stikalo sw1, ki je povezano z devetim zatičem IC. šesti in sedmi zatiči IC so z uporom povezani s tlemi. Ta upor nadzoruje svetlost LED. Tu upor R3 in POT RV1 strukturira potencialno delilno vezje. Tu v tem vezju se kalibracija izvede z nastavitvijo gumba potenciometra. Za to vezje ni potrebe po zunanjem napajanju.

Vezje je namenjeno spremljanju 10V do 15V DC. Vezje bo delovalo ne glede na to, ali je napetost akumulatorja 3V. Lm3914 poganja led-je, LCD-je in vakuumske fluorescentne žarnice. IC vsebuje prilagodljiv referenčni in natančen 10-stopenjski delilnik. Ta IC lahko deluje tudi kot sekvencer.

Za prikaz stanja izhoda lahko priključimo LED različne barve. Priključite rdeče LED od D1 do D3, kar dokazuje fazo izklopa baterije, in uporabite D8-D10 z zelenimi LED, ki prikazujejo nivo 80 do 100 akumulatorja, za preostale pa uporabite rumene LED.

Z malo prilagoditve lahko to vezje uporabimo tudi za kvantificiranje napetostnih območij. Za ta odklop upor R2 in vmesnik zgornje ravni napetosti vhod. Zdaj premaknite opozicijo lonca RV1 na svetilke LED D10. Trenutno evakuirajte zgornjo napetost na vhodu in z njo povežite nižjo napetost. Povežite spremenljiv upor z visoko vrednostjo na mestu upora R2 in ga nihajte, dokler ne zasveti LED D1. Zdaj odklopite potenciometer in izmerite upor na njem. Zdaj namesto R2 priključite upor iste vrednosti. Vezje bo zdaj merilo različna napetostna območja.

To vezje je najbolj smiselno za prikaz napetosti 12 V. V tem vezju vsaka LED prikaže 10 odstotkov baterije.

4. korak: Simulacija vezja

Pred izdelavo vezja je bolje simulirati in preučiti vse odčitke v programski opremi. Programska oprema, ki jo bomo uporabljali, je Proteus Design Suite . Proteus je programska oprema, na kateri so simulirana elektronska vezja.

Proteus 8 Professional lahko prenesete iz Tukaj

  1. Ko prenesete in namestite programsko opremo Proteus, jo odprite. Odprite novo shemo s klikom na ISIS v meniju.

    Nova shema.

  2. Ko se prikaže nova shema, kliknite na P v stranskem meniju. S tem se odpre polje, v katerem lahko izberete vse komponente, ki bodo uporabljene.

    Nova shema

  3. Zdaj vnesite ime komponent, ki bodo uporabljene za izdelavo vezja. Komponenta se bo pojavila na seznamu na desni strani.

    Izbira komponent

  4. Na enak način kot zgoraj poiščite vse komponente. Pojavili se bodo v Naprave Seznam.

    Seznam komponent

5. korak: Sestavljanje vezja

Zdaj, ko poznamo glavne povezave in tudi celotno vezje našega projekta, pojdimo naprej in začnimo izdelovati strojno opremo našega projekta. Upoštevati je treba eno stvar, da mora biti vezje kompaktno in sestavni deli nameščeni tako blizu.

  1. Vzemite Veroboard in ga z bakrenim premazom podrgnite s strgalnim papirjem.
  2. Zdaj sestavne dele postavite previdno in dovolj blizu, da velikost vezja ne postane zelo velika
  3. Previdno izvedite povezave s spajkalnikom. Če se pri povezovanju zgodi kakšna napaka, poskusite povezavo odstraniti in povezavo znova spajkati, vendar mora biti na koncu povezava tesna.
  4. Ko so vzpostavljene vse povezave, izvedite preskus neprekinjenosti. V elektroniki je preizkus neprekinjenosti preverjanje električnega tokokroga, da se preveri, ali tok teče na želeni poti (ali je to zagotovo celotno vezje). Preizkus kontinuitete se izvede tako, da se na izbrani način nastavi malo napetosti (ožičene v dogovoru z LED-diodo ali elementom, ki ustvarja nemir, na primer piezoelektrični zvočnik).
  5. Če preizkus kontinuitete opravi, to pomeni, da je vezje ustrezno narejeno po želji. Zdaj je pripravljen za testiranje.
  6. Baterijo priključite na vezje.
  7. Potenciometer nastavite tako, da začne LED D1 žareti.
  8. Zdaj začnite povečevati vhodno napetost. Opazili boste, da bo vsaka LED svetila po koraku 1V.

Vezje bo videti kot spodnja slika:

Shema vezja

Omejitve tega vezja

To vezje ima nekaj omejitev. Nekateri med njimi so navedeni spodaj:

  1. Ta kazalnik nivoja baterije deluje samo pri majhnih napetostih.
  2. Vrednosti komponent so teoretične, morda jih bo treba praktično spremeniti.

Aplikacije

Širok razpon tega vezja indikatorja napolnjenosti baterije vključuje:

  1. S pomočjo tega vezja lahko izmerimo nivo akumulatorja avtomobila.
  2. Stanje pretvornika je mogoče umeriti s pomočjo tega vezja.