Kuidas kujundada aku taseme indikaatori vooluahelat?

Viimasel sajandil on kõik, mida igapäevaelus kasutatakse, elektrooniline. Enamik elektroonilisi komponente, mis on väikesemahulised, kasutavad enda toitmiseks akut. Mõnikord pole nendel elektroonikaseadmetel, nagu mänguasjad, pardlid, pleierid, autoakud jne, aku taseme näitamiseks ekraani. Nii et nende aku taseme kontrollimiseks vajame seadet, mis näitab aku taset ja ütleb meile, et kui akut vahetatakse kohe või mõne aja pärast. Turul on saadaval erinevad akutaseme indikaatorid. Kuid kui me tahame, et see seade oleks odav, saame selle valmistada kodus nii tõhusalt kui turul saadaval olev seade.

Selles projektis ütlen teile parima viisi lihtsa patareitaseme indikaatori vooluahela kavandamiseks, kasutades turult tõhusalt ligipääsetavaid segmente. Aku taseme indikaator demonstreerib aku olekut ainult LED-de sisselülitamise teel. Näiteks on sisse lülitatud viis LED-i, mis tähendab, et aku limiit on 50%. See vooluahel põhineb täielikult LM914 IC-l.

Kuidas näidata aku taset LM3914 IC abil?

Selles artiklis selgitatakse teile, kuidas planeerida aku taseme indikaatorit. Selle vooluringi abil saate kontrollida sõiduki akut või muundurit. Nii saame seda vooluahelat kasutades pikendada aku eluiga. Kogume veel teavet ja alustame selle projektiga tööd.

1. samm: komponentide kogumine

Parim lähenemine mis tahes projekti alustamiseks on koostada komponentide loetelu ja läbi viia nende komponentide lühitutvustus, sest keegi ei taha jääda projekti keskele lihtsalt puuduva komponendi tõttu. Allpool on loetelu komponentidest, mida me selles projektis kasutame:

LM3914 IC
LED (x10)
Potentsiomeeter - 10KΩ
12 V aku
Takisti 56KΩ
18KΩ takisti
4.7KΩ takisti
Veroboard
Juhtmete ühendamine

2. samm: komponentide uurimine

Nüüd, kui teame oma projekti kokkuvõtet ja meil on olemas ka kõigi komponentide täielik loetelu, liigume samm edasi ja tutvume lühidalt komponentidega, mida kavatseme kasutada.

LM3914 on integraallülitus. Selle ülesandeks on juhtida ekraane, mis visuaalselt näitavad analoogsignaali muutust. Selle väljundi abil saame ühendada kuni 10 LED-i, LCD-d või mõnda muud fluorestseeruva ekraani komponenti. See integraallülitus on kasutatav just seetõttu, et lineaarne skaleerimiskünnis on lineaarselt skaleeritud. Põhiseaduses annab see kümneastmelise skaala, mida saab laiendada enam kui 100 portsjonini koos teiste seeria LM3914 IC-dega. 1980. aastal töötasid selle IC välja National Semiconductors. Kuid nüüd, 2019. aastal, on see endiselt saadaval Texas Instrumentsina. Sellel IC-l on kaks peamist varianti. üks on LM3915, millel on 3dB logaritmiline skaala samm, ja teine on LM3916, mis töötab standardse mahuindikaatori (SVI) skaalal. Tööpinge vahemik varieerub vahemikus 5 V kuni 35 V ja see võib juhtida oma väljundi LED-ekraane, pakkudes reguleeritud väljundvoolu vahemikus 2-30 mA. Selle IC sisevõrk koosneb kümnest komparaatorist ja takisti skaleerimisvõrgust. Iga võrdlus lülitub ükshaaval sisse, kui sisendpinge tase suureneb. Selle IC saab seadistada töötama kahes erinevas režiimis, a Tulpdiagrammi režiim ja a Punktirežiim . Tulpdiagrammi režiimis lülituvad sisse kõik madalama väljundiga terminalid ja punktrežiimis lülitatakse korraga sisse ainult üks väljund. Seadmel on kokku 18 tihvti.

Veroboard on suurepärane valik vooluringi tegemiseks, sest ainus peavalu on komponentide paigutamine Vero-plaadile ja nende jootmine ning järjepidevuse kontrollimine digitaalse multimeetri abil. Kui vooluringi paigutus on teada, lõigake plaat mõistliku suurusega. Sel eesmärgil asetage laud lõikemattale ja kasutades teravat tera (kindlalt) ning rakendades kõiki ohutusabinõusid, asetage koorem rohkem kui üks kord ülevalt ja alusest mööda sirget serva (5 või mitu korda), sõites üle avad. Pärast seda asetage komponendid tihedalt plaadile, et moodustada kompaktne vooluring ja jootke tihvtid vastavalt vooluahela ühendustele. Mis tahes vea korral proovige ühendused lahti joota ja uuesti jootma. Lõpuks kontrollige järjepidevust. Veroboardil hea vooluringi tegemiseks tehke järgmist.

nw 36

Veroboard

3. samm: vooluahela kujundus

Selle aku laetuse markerite ahela tuum on LM3914 IC. See IC võtab sisendina analoogpinge ja juhib 10 LED-d vahetult pinge taseme järgi. Selles vooluringis ei ole vaja LED-idega kokku pandud takisteid, kuna voolu juhib IC ise.

Selles vooluringis näitavad valgusdioodid (D1-D10) patareide režiimi punkt- või kuvarežiimis. Selle režiimi valib välimine lüliti sw1, mis on seotud IC üheksanda tihvtiga. IC kuues ja seitsmes tihvt on maapinnaga seotud läbi takisti. LED-de heledust juhib see takisti. Takistid R3 ja POT RV1 struktureerivad siin potentsiaalijaoturi ahelat. Siin selles vooluringis toimub kalibreerimine potentsiomeetri nupu seadistamisega. Selle vooluahela jaoks pole vaja välist toiteallikat.

Vooluahel on ette nähtud 10 V kuni 15 V alalisvoolu jälgimiseks. Vooluring töötab sõltumata sellest, kas aku pinge on 3 V. Lm3914 ajab led-, LCD-ja vaakumluminofoorlampe. IC sisaldab paindlikku viidet ja täpset kümnesammulist jagajat. See IC võib toimida ka sekvenaatorina.

Väljundi oleku näitamiseks saame ühendada erinevat värvi LED-e. Ühendage punased valgusdioodid D1-st D3-ni, mis näitab teie aku väljalülitamise faasi, ja kasutage D8-D10 koos roheliste LED-idega, mis näitavad aku taset 80 kuni 100, ja kasutage järelejäänud kollaseid LED-e.

Pisut reguleerides saame seda vooluringi kasutada ka pingepiiride kvantifitseerimiseks. Selle ühenduse katkestamiseks ühendage takisti R2 ja ülemise pinge tase sisendiga. Nüüd nihutage Pot RV1 vastuseis D10 LED-tuledele. Praegu evakueerige sisendi ülemine pinge ja seostage sellega madalam pinge. Ühendage kõrgelt hinnatud muutuva takisti takisti R2 kohapeal ja kõigutage seda seni, kuni LED D1 süttib. Nüüd ühendage potentsiomeeter lahti ja mõõtke selle takistus. Nüüd ühendage R2 asemel sama väärtusega takisti. Nüüd mõõdab vooluring erinevaid pingevahemikke.

valitud alglaadimispilti ei autentitud

See vooluahel on kõige mõistlikum 12 V aku taseme näitamiseks. Selles vooluringis näitab iga LED 10 protsenti akust.

4. samm: vooluringi simuleerimine

Enne vooluringi tegemist on parem simuleerida ja uurida kõiki tarkvara näiteid. Tarkvara, mida kavatseme kasutada, on Disainisviit Proteus . Proteus on tarkvara, millel simuleeritakse elektroonilisi vooluringe.

Proteus 8 Professionali saab alla laadida saidilt Siin

Pärast tarkvara Proteus allalaadimist ja installimist avage see. Avage uus skeem, klõpsates nuppu ISIS ikooni menüüs.
Uus skeem.
Kui ilmub uus skeem, klõpsake nuppu P ikoon külgmenüüs. See avab kasti, kus saate valida kõik kasutatavad komponendid.
Uus skeem
redditi viga 500
Nüüd tippige komponentide nimi, mida kasutatakse vooluahela valmistamiseks. Komponent kuvatakse loendis paremal.
Komponentide valimine
Samamoodi, nagu ülalpool, otsige kõiki komponente. Need ilmuvad Seadmed Nimekiri.
Komponentide loend

5. samm: vooluringi kokkupanek

Nüüd, kui teame oma projekti peamisi ühendusi ja ka kogu vooluahelat, liigume edasi ja alustame oma projekti riistvara valmistamist. Tuleb meeles pidada ühte asja, et vooluring peab olema kompaktne ja komponendid asetama nii lähedale.

Võtke Veroboard ja hõõruge selle külge vaskkattega kaabitsapaberiga.
Nüüd asetage komponendid ettevaatlikult ja piisavalt lähedale, et vooluahela suurus ei muutuks väga suureks
Tehke ühendused ettevaatlikult jootekolvi abil. Kui ühenduste loomisel tehakse mõni viga, proovige ühendus tühjendada ja ühendus uuesti korralikult jootma, kuid lõpuks peab ühendus olema tihe.
Kui kõik ühendused on loodud, tehke järjepidevuse test. Elektroonikas on järjepidevuskatse elektriskeemi kontrollimine, et kontrollida, kas vool liigub soovitud rajal (et see on kindlasti kogu vooluahel). Järjepidevuskatse viiakse läbi väikese pinge (juhtmega valgusdioodi või juhtmega, mis loob osa, näiteks piesoelektrilise kõlari) juhtmega.
Kui järjepidevuskatse läbib, tähendab see, et vooluring on vastavalt soovile piisavalt tehtud. Nüüd on see testimiseks valmis.
Ühendage aku vooluahelaga.
Reguleerige potentsiomeetrit nii, et LED D1 hakkab põlema.
Nüüd alustage sisendpinge suurendamist. Te märkate, et iga LED süttib pärast 1V juurdekasvu.

Vooluring näeb välja nagu allolev pilt: