Jak navrhnout obvod indikátoru stavu baterie?

V nedávném století je vše, co se používá v každodenním životě, elektronické. Většina elektronických součástek, které jsou malého rozsahu, používají k vlastnímu napájení baterii. Někdy tato elektronická zařízení, jako jsou hračky, holicí strojky, hudební přehrávače, autobaterie atd., Nemají displej, který by indikoval úroveň baterie. Abychom zkontrolovali úroveň jejich baterie, potřebujeme zařízení, které bude indikovat úroveň baterie a řekne nám, že pokud má být baterie vyměněna okamžitě nebo po nějaké době. Na trhu jsou k dispozici různé indikátory stavu baterie. Pokud však chceme toto zařízení za nízkou cenu, můžeme si ho vyrobit doma, které bude stejně účinné jako zařízení dostupné na trhu.

V tomto projektu vám řeknu nejlepší způsob, jak naplánovat jednoduchý obvod indikátoru stavu baterie s využitím efektivně přístupných segmentů z trhu. Indikátor stavu baterie ukazuje stav baterie pouhým rozsvícením LED diod. Například pět LED diod svítí, což znamená, že limit baterie je 50%. Tento obvod bude plně založen na LM914 IC.

Jak indikovat stav baterie pomocí LM3914 IC?

Tento článek vám vysvětlí, jak naplánovat indikátor stavu baterie. Tento obvod můžete využít ke kontrole baterie vozidla nebo střídače. Využitím tohoto obvodu tedy můžeme prodloužit životnost baterie. Shromáždíme další informace a začneme pracovat na tomto projektu.

Krok 1: Shromažďování komponent

Nejlepším způsobem, jak zahájit jakýkoli projekt, je vytvořit seznam komponent a projít krátkou studií těchto komponent, protože nikdo nebude chtít držet uprostřed projektu jen kvůli chybějící komponentě. Seznam komponent, které v tomto projektu použijeme, je uveden níže:

LM3914 IC
LED (x10)
Potenciometr - 10KΩ
12V baterie
Rezistor 56KΩ
Rezistor 18KΩ
4,7 KΩ rezistor
Veroboard
Připojovací vodiče

Krok 2: Studium komponent

Nyní, když víme abstrakt našeho projektu, a máme také kompletní seznam všech komponent, pojďme o krok vpřed a projdeme si krátkou studii komponent, které budeme používat.

LM3914 je integrovaný obvod. Jeho úkolem je obsluhovat displeje, které vizuálně ukazují změnu analogového signálu. Na jeho výstup můžeme připojit až 10 LED, LCD nebo jakoukoli jinou komponentu fluorescenčního displeje. Tento integrovaný obvod je použitelný jen proto, že prahová hodnota lineárního měřítka je lineárně upravována. V základním uspořádání poskytuje desetistupňovou stupnici, kterou lze rozšířit na více než 100 částí s dalšími integrovanými obvody řady LM3914 v sérii. V roce 1980 byl tento IC vyvinut společností National Semiconductors. Ale nyní v roce 2019 je stále k dispozici jako Texas Instruments. Existují dvě hlavní varianty tohoto IC. jeden je LM3915, který má krok logaritmického měřítka 3dB a druhý je LM3916, který provozuje měřítko standardního indikátoru hlasitosti (SVI). Rozsah provozního napětí se pohybuje od 5 V do 35 V a může na svém výstupu řídit LED displeje poskytováním regulovaného výstupního proudu, který se pohybuje od 2 do 30 mA. Interní síť tohoto IC se skládá z deseti komparátorů a sítě pro změnu měřítka odporu. Každý komparátor se zapíná jeden po druhém, když se zvyšuje úroveň vstupního napětí. Tento IC lze nastavit tak, aby pracoval ve dvou různých režimech, a Režim sloupcového grafu a a Dotový režim . V režimu sloupcového grafu se zapnou všechny svorky dolního výstupu a v bodovém režimu se zapne vždy jen jeden výstup. Zařízení má celkem 18 pinů.

Veroboard je vynikající volbou pro vytvoření obvodu, protože jedinou bolestí hlavy je umístění komponent na Vero-board a jejich pájení a kontrola kontinuity pomocí digitálního multimetru. Jakmile je známo rozložení obvodu, rozřízněte desku na rozumnou velikost. Za tímto účelem položte desku na řezací podložku a pomocí ostré čepele (bezpečně) a dodržením všech bezpečnostních opatření více než jednou přikládejte náklad nahoru a základnu podél rovné hrany (5krát nebo vícekrát), přejíždějte otvory. Poté proveďte těsné umístění komponent na desce, abyste vytvořili kompaktní obvod, a pájejte kolíky podle zapojení obvodu. V případě jakékoli chyby zkuste odpájit připojení a znovu je připájet. Nakonec zkontrolujte kontinuitu. Projděte následující kroky a vytvořte dobrý okruh na Veroboardu.

oblečení

Veroboard

Krok 3: Návrh obvodu

Jádrem tohoto obvodu značky úrovně nabití baterie je LM3914 IC. Tento IC přijímá analogové napětí jako vstup a řídí 10 LED přímo podle úrovně střídavého napětí. V tomto obvodu není potřeba rezistorů v uspořádání s LED diodami, protože proud je řízen samotným IC.

V tomto obvodu LED diody (D1-D10) ukazují limit baterie buď v bodovém režimu nebo v režimu zobrazení. Tento režim je vybrán vnějším spínačem sw1, který je spojen s devátým kolíkem IC. šestý a sedmý kolík IC jsou spojeny se zemí přes odpor. Jas rezistoru LED je řízen tímto rezistorem. Zde rezistor R3 a POT RV1 strukturuje obvod děliče potenciálu. Zde v tomto obvodu se kalibrace provádí nastavením knoflíku potenciometru. Není potřeba žádné vnější napájení tohoto obvodu.

Obvod je určen k monitorování 10V až 15V DC. Obvod bude fungovat bez ohledu na to, zda je napětí baterie 3V. Lm3914 pohání LED, LCD a vakuové zářivky. Integrovaný obvod obsahuje flexibilní referenci a přesný dělič o 10 krocích. Tento IC může také fungovat jako sekvencer.

K indikaci stavu výstupu můžeme připojit LED různých barev. Připojte červené LED diody od D1 do D3, které demonstrují fázi vypnutí baterie, a použijte D8-D10 se zelenými LED, které ukazují 80 až 100 úrovně baterie, a pro zbývající zůstávají žluté LED.

S trochou úpravy můžeme tento obvod využít také ke kvantifikaci rozsahů napětí. Pro toto odpojení je rezistor R2 a rozhraní horní úrovně napětí na vstupu. Nyní posuňte opozici Pot RV1 na záblesky LED D10. V současné době evakuujte horní úroveň napětí na vstupu a přidružte k ní nižší úroveň napětí. Rozhraní vysoce hodnotného proměnného rezistoru v místě rezistoru R2 a jeho kolísání, dokud nesvítí LED D1. Nyní odpojte potenciometr a změřte na něm odpor. Nyní připojte rezistor stejné hodnoty namísto R2. Obvod nyní bude měřit různé rozsahy napětí.

spisovatel přítomnosti gamebaru

Tento obvod je nejrozumnější pro indikaci 12 V úrovně nabití baterie. V tomto obvodu vykazuje každá LED 10 procent baterie.

Krok 4: Simulace obvodu

Před provedením obvodu je lepší simulovat a zkontrolovat všechny hodnoty na softwaru. Software, který budeme používat, je Proteus Design Suite . Proteus je software, na kterém jsou simulovány elektronické obvody.

Proteus 8 Professional lze stáhnout z Tady

Po stažení a instalaci softwaru Proteus jej otevřete. Otevřete nové schéma kliknutím na ikonu ISIS ikona v nabídce.
Nové schéma.
Když se objeví nové schéma, klikněte na P ikona v postranní nabídce. Otevře se pole, ve kterém můžete vybrat všechny komponenty, které budou použity.
Nové schéma
Oprava spuštění systému Windows 7 nemůže tento počítač opravit automaticky
Nyní zadejte název komponent, které budou použity k vytvoření obvodu. Komponenta se zobrazí v seznamu na pravé straně.
Výběr komponent
Stejným způsobem, jak je uvedeno výše, prohledejte všechny komponenty. Objeví se v Zařízení Seznam.
Seznam součástí

Krok 5: Sestavení obvodu

Nyní, když známe hlavní propojení a také kompletní okruh našeho projektu, pojďme pokročit a začít vyrábět hardware našeho projektu. Je třeba mít na paměti jednu věc, že obvod musí být kompaktní a komponenty musí být umístěny tak blízko.

Vezměte Veroboard a otřete jeho stranu měděným povlakem škrabkou.
Nyní umístěte komponenty opatrně a dostatečně blízko, aby se obvod příliš nezvětšil
Opatrně proveďte připojení pomocí páječky. Pokud při vytváření připojení dojde k chybě, zkuste připojení odpájet a připojení znovu správně připájet, ale nakonec musí být spojení pevné.
Jakmile jsou všechna připojení provedena, proveďte test spojitosti. V elektronice je testem kontinuity kontrola elektrického obvodu, aby se zkontrolovalo, zda proud teče v požadované cestě (zda je to jistě úplný obvod). Test spojitosti se provádí nastavením malého napětí (zapojeného v uspořádání s LED nebo rozruch vytvářející část, například piezoelektrický reproduktor) zvoleným způsobem.
Pokud test spojitosti proběhne, znamená to, že obvod je adekvátně proveden podle potřeby. Nyní je připraven k testování.
Připojte baterii k obvodu.
Nastavte potenciometr tak, aby LED D1 začala svítit.
Nyní začněte zvyšovat vstupní napětí. Uvidíte, že každá LED bude svítit po přírůstku 1V.

Obvod bude vypadat jako na obrázku níže: