Kaip suprojektuoti akumuliatoriaus lygio indikatoriaus grandinę?

Pastarajame amžiuje viskas, kas naudojama kasdieniame gyvenime, yra elektroninė. Dauguma elektroninių komponentų, kurie yra mažos apimties, naudoja akumuliatorių, kad galėtų save įjungti. Kartais šie elektroniniai prietaisai, pvz., Žaislai, skustuvai, muzikos grotuvai, automobilio akumuliatoriai ir kt., Neturi ekrano, nurodančio akumuliatoriaus lygį. Taigi, norėdami patikrinti jų akumuliatoriaus lygį, mums reikia įrenginio, kuris nurodys akumuliatoriaus lygį ir pasakys mums, kad jei baterija bus pakeista iš karto arba po kurio laiko. Rinkoje yra įvairių akumuliatoriaus lygio indikatorių. Bet jei norime, kad šis įrenginys būtų nebrangus, galime jį pasigaminti namuose, kuris bus toks pat efektyvus, kaip ir rinkoje esantis prietaisas.



Šiame projekte aš jums pasakysiu, kaip geriausiai suplanuoti paprastą akumuliatoriaus lygio indikatoriaus grandinę, naudojant efektyviai prieinamus rinkos segmentus. Akumuliatoriaus lygio indikatorius rodo akumuliatoriaus būseną tiesiog įjungdamas šviesos diodus. Pavyzdžiui, įjungiami penki šviesos diodai reiškia, kad akumuliatoriaus energija yra 50 proc. Ši grandinė bus visiškai pagrįsta LM914 IC.

Kaip nurodyti baterijos lygį naudojant LM3914 IC?

Šiame straipsnyje jums paaiškinta, kaip planuoti akumuliatoriaus lygio indikatorių. Šią grandinę galite naudoti norėdami patikrinti automobilio akumuliatorių ar keitiklį. Taigi, naudodami šią grandinę, mes galime pailginti akumuliatoriaus tarnavimo laiką. Surinkime daugiau informacijos ir pradėkime dirbti su šiuo projektu.



1 veiksmas: rinkite komponentus

Geriausias būdas pradėti bet kokį projektą yra sudaryti komponentų sąrašą ir atlikti trumpą šių komponentų tyrimą, nes niekas nenorės laikytis projekto vidurio vien dėl trūkstamo komponento. Toliau pateikiamas komponentų, kuriuos ketiname naudoti šiame projekte, sąrašas:



  • LM3914 IC
  • LED (x10)
  • Potenciometras - 10KΩ
  • 12 V akumuliatorius
  • 56KΩ rezistorius
  • 18KΩ rezistorius
  • 4.7KΩ rezistorius
  • „Veroboard“
  • Jungiamieji laidai

2 žingsnis: komponentų studijavimas

Dabar, kai žinome savo projekto santrauką, taip pat turime išsamų visų komponentų sąrašą, paženkime žingsnį į priekį ir atlikime trumpą komponentų, kuriuos ketiname naudoti, tyrimą.



LM3914 yra integrinis grandynas. Jo užduotis yra valdyti ekranus, kurie vizualiai rodo analoginio signalo pasikeitimą. Pagal jo išvestį galime prijungti iki 10 šviesos diodų, skystųjų kristalų ekranų ar bet kokio kito fluorescencinio ekrano komponento. Ši integruota grandinė yra tinkama naudoti vien dėl to, kad linijinio mastelio slenkstis yra linijinis. Pagrindiniame susitarime ji suteikia dešimties pakopų skalę, kurią galima išplėsti iki daugiau nei 100 dalių su kitomis LM3914 IC nuosekliai. 1980 m. Šį IC sukūrė „National Semiconductors“. Bet dabar 2019 m. Jis vis dar yra „Texas Instruments“. Yra du pagrindiniai šios IC variantai. vienas yra LM3915, kurio 3dB logaritminės skalės žingsnis, o kitas - LM3916, kuris valdo standartinio tūrio rodiklio (SVI) skalę. Darbinės įtampos diapazonas svyruoja nuo 5 V iki 35 V, ir jis gali valdyti LED ekranus savo išėjime, užtikrindamas reguliuojamą išėjimo srovę, kuri svyruoja nuo 2-30 mA. Vidinį šios IC tinklą sudaro dešimt palyginamųjų ir rezistoriaus mastelio tinklo. Kiekvienas komparatorius įsijungia po vieną, kai įėjimo įtampos lygis padidėja. Šį IC galima nustatyti dviem skirtingais režimais: a Juostos diagramos režimas ir a Taško režimas . Juostos diagramos režime įsijungia visi apatinės išvesties gnybtai ir taškiniu režimu, vienu metu įsijungia tik vienas išėjimas. Įrenginyje iš viso yra 18 kaiščių.

„Veroboard“ yra puikus pasirinkimas atlikti grandinę, nes vienintelis galvos skausmas yra sudėti komponentus į „Vero“ plokštę, juos lituoti ir tikrinti tęstinumą naudojant skaitmeninį daugiametį matuoklį. Kai bus žinomas grandinės išdėstymas, supjaustykite lentą į tinkamą dydį. Šiam tikslui uždėkite lentą ant pjovimo kilimėlio ir naudodamiesi aštriomis ašmenimis (saugiai) ir laikydamiesi visų saugos priemonių, ne kartą perkelkite krovinį į viršų ir pagrindą tiesiu kraštu (5 ar kelis kartus), pervažiuodami angos. Tai padarę, įdėkite komponentus į plokštę, kad susidarytumėte kompaktišką grandinę, ir lituokite kaiščius pagal grandinės jungtis. Jei kyla kokių nors klaidų, pabandykite nuimti jungtis ir vėl jas lituoti. Galiausiai patikrinkite tęstinumą. Atlikite šiuos veiksmus, kad sukurtumėte gerą „Veroboard“ grandinę.

„Veroboard“



3 žingsnis: grandinės dizainas

Šios baterijos lygio žymeklio grandinės šerdis yra LM3914 IC. Šis IC ima analoginę įtampą kaip įvestį ir tiesiogiai valdo 10 šviesos diodų pagal kintamosios įtampos lygį. Šioje grandinėje nereikia rezistorių, išdėstytų su šviesos diodais, nes srovę nukreipia pats IC.

Šioje grandinėje šviesos diodai (D1-D10) rodo akumuliatoriaus ribą taškiniu arba ekrano režimu. Šį režimą pasirenka išorinis jungiklis sw1, susietas su devintuoju IC kaiščiu. šeštas ir septintas IC kaiščiai yra susieti su žeme per rezistorių. Šviesos diodų ryškumą valdo šis rezistorius. Čia rezistorius R3 ir POT RV1 struktūrizuoja potencialo daliklio grandinę. Čia šioje grandinėje kalibravimas atliekamas nustatant potenciometro rankenėlę. Šiai grandinei nereikia jokio išorinio maitinimo šaltinio.

Grandinė skirta stebėti nuo 10 V iki 15 V DC. Grandinė veiks nepriklausomai nuo to, ar akumuliatoriaus įtampa yra 3 V. LM3914 valdo LED, LCD ir vakuumines fluorescencines lemputes. IC yra lankstus atskaitos taškas ir tikslus 10 žingsnių daliklis. Šis IC taip pat gali būti naudojamas kaip sekvenceris.

Norėdami nurodyti išvesties būseną, galime prijungti skirtingų spalvų šviesos diodus. Prijunkite raudonus šviesos diodus nuo D1 iki D3, kuris rodo jūsų akumuliatoriaus išjungimo fazę, ir naudokite D8-D10 su žaliais šviesos diodais, rodančiais nuo 80 iki 100 baterijos lygį, o likusiems naudokite geltonus šviesos diodus.

Šiek tiek pakoregavę, mes taip pat galime naudoti šią grandinę, kad nustatytume įtampos diapazonus. Šiam atjungimui rezistorius R2 ir viršutinės įtampos sąsaja su įėjimu. Dabar pakeiskite „Pot RV1“ priešpriešą D10 šviesos diodams. Šiuo metu evakuokite viršutinį įtampos lygį įėjime ir susiekite su juo žemesnį įtampos lygį. Prijunkite labai vertinamą kintamą rezistorių rezistoriaus R2 vietoje ir svyruokite jį tol, kol šviečia D1 šviesos diodas. Dabar atjunkite potenciometrą ir išmatuokite jo pasipriešinimą. Dabar vietoj R2 prijunkite tos pačios vertės rezistorių. Dabar grandinė išmatuos skirtingus įtampos diapazonus.

Ši grandinė yra tinkamiausia nurodyti 12 V akumuliatoriaus lygį. Šioje grandinėje kiekvienas šviesos diodas rodo 10 procentų baterijos.

4 žingsnis: grandinės imitavimas

Prieš pradedant grandinę, geriau imituoti ir ištirti visus programinės įrangos rodmenis. Programinė įranga, kurią ketiname naudoti, yra „Proteus Design Suite“ . „Proteus“ yra programinė įranga, kurioje imituojamos elektroninės grandinės.

„Proteus 8 Professional“ galima atsisiųsti iš Čia

  1. Atsisiuntę ir įdiegę „Proteus“ programinę įrangą, atidarykite ją. Atidarykite naują schemą spustelėdami ISIS meniu piktogramą.

    Nauja schema.

  2. Kai pasirodys nauja schema, spustelėkite P piktogramą šoniniame meniu. Tai atvers langelį, kuriame galėsite pasirinkti visus komponentus, kurie bus naudojami.

    Nauja schema

  3. Dabar įveskite komponentų, kurie bus naudojami grandinei sukurti, pavadinimą. Komponentas pasirodys sąraše dešinėje pusėje.

    Komponentų pasirinkimas

  4. Tuo pačiu būdu, kaip ir aukščiau, ieškokite visų komponentų. Jie bus rodomi Prietaisai Sąrašas.

    Komponentų sąrašas

5 žingsnis: grandinės surinkimas

Dabar, kai žinome pagrindines mūsų projekto jungtis ir visą grandinę, eikime į priekį ir pradėkime kurti savo projekto aparatinę įrangą. Reikia nepamiršti vieno dalyko, kad grandinė turi būti kompaktiška, o komponentai - taip arti.

  1. Paimkite „Veroboard“ ir vario danga patrinkite šoną grandikliu.
  2. Dabar įdėkite komponentus atsargiai ir pakankamai arti, kad grandinės dydis netaptų labai didelis
  3. Atsargiai atlikite jungtis naudodami litavimo geležį. Jei atliekant ryšius padaroma kokių nors klaidų, pabandykite ištuštinti jungtį ir vėl tinkamai lituoti jungtį, tačiau galų gale ryšys turi būti tvirtas.
  4. Atlikę visas jungtis, atlikite tęstinumo bandymą. Elektronikoje tęstinumo bandymas yra elektros grandinės tikrinimas, siekiant patikrinti, ar srovė teka norimu keliu (ar tai tikrai yra visa grandinė). Tęstinumo bandymas atliekamas nustatant nedidelę įtampą (laidais sujungtą su šviesos diodu arba sąmyšį kuriančia dalimi, pavyzdžiui, pjezoelektriniu garsiakalbiu) pasirinktu būdu.
  5. Jei tęstinumo bandymas praeina, tai reiškia, kad grandinė yra tinkamai pagaminta, kaip norima. Dabar jis yra paruoštas išbandyti.
  6. Prijunkite akumuliatorių prie grandinės.
  7. Sureguliuokite potenciometrą taip, kad šviesos diodas D1 pradėtų švytėti.
  8. Dabar pradėkite didinti įėjimo įtampą. Jūs pastebėsite, kad kiekvienas šviesos diodas šviečia padidėjus 1 V įtampai.

Grandinė atrodys kaip paveikslėlyje žemiau:

Grandinės schema

Šios grandinės apribojimai

Šioje grandinėje yra keletas apribojimų. Kai kurie iš jų pateikiami žemiau:

  1. Šis akumuliatoriaus lygio indikatorius veikia tik esant mažoms įtampoms.
  2. Komponentų vertės yra teorinės, jas gali tekti keisti praktiškai.

Programos

Platus šios baterijos lygio indikatoriaus grandinės diapazonas apima:

  1. Naudodami šią grandinę galime išmatuoti automobilio akumuliatoriaus įkrovos lygį.
  2. Inverterio būseną galima sukalibruoti naudojant šią grandinę.