Как да проектирам схема на индикатора за нивото на батерията?

През последния век всичко, което се използва в ежедневния живот, е електронно. Повечето малки електронни компоненти използват батерия, за да се захранват. Понякога тези електронни устройства, като играчки, самобръсначки, музикални плейъри, акумулатори и т.н., нямат дисплей, който да показва нивото на батерията. Така че, за да проверим нивото на батерията им, се нуждаем от устройство, което да показва нивото на батерията и да ни казва, че ако батерията трябва да бъде сменена веднага или след известно време. На пазара се предлагат различни индикатори за нивото на батерията. Но ако искаме това устройство на ниска цена, можем да го направим у дома, което да бъде толкова ефективно, колкото устройството, предлагано на пазара.

В този проект ще ви кажа най-добрия начин да планирате от пазара проста схема за индикатор за нивото на батерията, използваща ефективно достъпни сегменти. Индикаторът за нивото на батерията показва състоянието на батерията само чрез включване на светодиоди. Например пет светодиода са включени означава, че ограничението на батерията е 50%. Тази схема ще бъде изцяло базирана на LM914 IC.

Как да посочите нивото на батерията с помощта на LM3914 IC?

Тази статия ви разяснява как да планирате индикатора за нивото на батерията. Можете да използвате тази схема, за да проверите акумулатора или инвертора на автомобила. Така че, използвайки тази схема, можем да удължим живота на батерията. Нека съберем малко повече информация и започнем да работим по този проект.

Стъпка 1: Събиране на компонентите

Най-добрият подход за стартиране на всеки проект е да се направи списък с компоненти и да се премине през кратко проучване на тези компоненти, защото никой няма да иска да остане в средата на проекта само поради липсващ компонент. Списък на компонентите, които ще използваме в този проект, е даден по-долу:

• LM3914 IC
• LED (x10)
• Потенциометър - 10KΩ
• 12V батерия
• 56KΩ резистор
• 18KΩ резистор
• 4.7KΩ резистор
• Вероборд
• Свързващи проводници

Стъпка 2: Изучаване на компонентите

Сега, тъй като знаем резюмето на нашия проект и също така разполагаме с пълен списък на всички компоненти, нека направим крачка напред и да преминем през кратко проучване на компонентите, които ще използваме.

LM3914 е интегрална схема. Неговата работа е да управлява дисплеите, които визуално показват промяната в аналогов сигнал. На изхода му можем да свържем до 10 светодиода, LCD или друг флуоресцентен дисплей. Тази интегрална схема е използваема само защото линейният мащабиращ праг е линейно мащабиран. В основната подредба той дава десетстепенна скала, която може да се разшири до повече от 100 порции с други интегрални схеми LM3914 последователно. През 1980 г. тази интегрална схема е разработена от National Semiconductors. Но сега през 2019 г. той все още се предлага като Texas Instruments. Има два основни варианта на този IC. единият е LM3915, който има стъпка от логаритмична скала 3dB, а другият е LM3916, който управлява скалата на стандартен индикатор за обем (SVI). Диапазонът на работното напрежение варира от 5V до 35V и той може да управлява LED дисплеи на изхода си, като осигурява регулиран изходен ток, който варира от 2-30mA. Вътрешната мрежа на тази интегрална схема се състои от десет компаратора и резисторна скалираща мрежа. Всеки компаратор се включва един по един, когато нивото на входното напрежение се увеличи. Този IC може да бъде настроен да работи в два различни режима, a Режим на стълбовидна графика и а Точков режим . В режим на графична диаграма всички терминали с по-нисък изход се включват и в точков режим, само един изход се включва наведнъж. Устройството има общо 18 пина.

Вероборд е отличен избор да се направи схема, защото единственото главоболие е да се поставят компоненти на Vero-платката и да се запояват и да се проверява непрекъснатостта с помощта на Digital Multi Meter. След като схемата на схемата е известна, изрежете дъската на разумен размер. За тази цел поставете дъската върху режещата подложка и като използвате остър нож (сигурно) и като вземете всички предпазни мерки, повече от веднъж вкарайте товара нагоре и в основата по правия ръб (5 или няколко пъти), прегазвайки отворите. След това поставете компонентите на платката плътно, за да образувате компактна верига и запойте щифтовете според връзките на веригата. В случай на грешка, опитайте да отпоите връзките и да ги запоите отново. И накрая, проверете приемствеността. Преминете през следните стъпки, за да направите добра схема на Veroboard.

Вероборд

Стъпка 3: Дизайн на веригата

Ядрото на тази верига за маркиране на нивото на батерията е LM3914 IC. Тази интегрална схема приема аналогово напрежение като вход и задвижва директно 10 светодиода според нивото на променливо напрежение. В тази схема няма нужда от резистори, подредени със светодиоди, тъй като токът се насочва от самата интегрална схема.

В тази схема светодиодите (D1-D10) показват лимита на батерията или в точков режим, или в режим на показване. Този режим се избира от външния превключвател sw1, който е свързан с деветия щифт на IC. шести и седми пин на IC са свързани със земята чрез резистор. Яркостта на светодиодите се контролира от този резистор. Тук резисторът R3 и POT RV1 структурира верига на разделител на потенциала. Тук в тази схема калибрирането се извършва чрез задаване на копчето на потенциометъра. Няма нужда от външно захранване на тази верига.

Схемата е предназначена за наблюдение на 10V до 15V DC. Веригата ще работи независимо дали напрежението на батерията е 3V. Lm3914 задвижва светодиоди, LCD и вакуумни флуоресцентни лампи. IC съдържа гъвкава справка и прецизен делител на 10 стъпки. Тази интегрална схема може също да работи като секвенсор.

За да посочим състоянието на изхода, можем да свържем светодиоди с различни цветове. Свържете червените светодиоди от D1 до D3, което показва фазата на изключване на вашата батерия и използвайте D8-D10 със зелени светодиоди, които показват 80 до 100 ниво на батерията и използвайте жълти светодиоди за останалите.

С малко настройка можем да използваме тази верига и за количествено определяне на диапазоните на напрежението. За това изключване резисторът R2 и интерфейсът на горното ниво на напрежение към входа. Сега преместете опозицията на Pot RV1 към D10 LED прожекторите. Понастоящем евакуирайте горното ниво на напрежението на входа и свържете долното ниво на напрежение с него. Интерфейсирайте високо ценен променлив резистор в мястото на резистора R2 и го променяйте, докато светодиодът D1 свети. Сега изключете потенциометъра и измерете съпротивлението през него. Сега свържете резистора със същата стойност вместо R2. Веригата ще измерва различни диапазони на напрежението.

Тази схема е най-разумна за индикация на 12V от нивото на батерията. В тази схема всеки светодиод показва 10 процента от батерията.

Стъпка 4: Симулиране на веригата

Преди да направите схемата е по-добре да симулирате и изследвате всички показания на софтуер. Софтуерът, който ще използваме, е Proteus Design Suite . Proteus е софтуер, на който се симулират електронни вериги.

Proteus 8 Professional може да бъде изтеглен от Тук

1. След като изтеглите и инсталирате софтуера Proteus, отворете го. Отворете нова схема, като щракнете върху ISIS в менюто.

   Нова схема.

2. Когато се появи новата схема, щракнете върху P в страничното меню. Това ще отвори поле, в което можете да изберете всички компоненти, които ще се използват.

   Нова схема

   ремонт при стартиране на windows 7 не може да поправи този компютър автоматично
3. Сега въведете името на компонентите, които ще бъдат използвани за направата на веригата. Компонентът ще се появи в списък от дясната страна.

   Избор на компоненти

4. По същия начин, както по-горе, търсете всички компоненти. Те ще се появят в Устройства Списък.

   Списък на компонентите

Стъпка 5: Сглобяване на веригата

Сега, тъй като знаем основните връзки, а също и пълната схема на нашия проект, нека продължим напред и да започнем да правим хардуера на нашия проект. Трябва да се има предвид едно нещо, че веригата трябва да е компактна и компонентите да са разположени толкова близо.

1. Вземете Veroboard и изтъркайте страната му с медното покритие със скрепер хартия.
2. Сега поставете компонентите внимателно и достатъчно близо, така че размерът на веригата да не стане много голям
3. Внимателно направете връзките с помощта на спойка. Ако при извършване на връзките е направена някаква грешка, опитайте се да разглобите връзката и да я запоите отново правилно, но в крайна сметка връзката трябва да е здраво.
4. След като всички връзки са направени, извършете тест за непрекъснатост. В електрониката тестът за непрекъснатост е проверка на електрическа верига, за да се провери дали токът протича по желания път (че със сигурност е обща верига). Изпитването за непрекъснатост се извършва чрез задаване на малко напрежение (свързано с LED или шумове, създаващи част, например пиезоелектричен високоговорител) по избрания начин.
5. Ако тестът за непрекъснатост премине, това означава, че веригата е направена адекватно по желание. Сега е готов за тестване.
6. Свържете батерията към веригата.
7. Регулирайте потенциометъра така, че светодиодът D1 да започне да свети.
8. Сега започнете да увеличавате входното напрежение. Ще забележите, че всеки светодиод ще свети след нарастване от 1V.

Веригата ще изглежда като изображението по-долу:

Електрическа схема

Ограничения на тази схема

Има някои ограничения за тази схема. Някои от тях са дадени по-долу:

1. Този индикатор за нивото на батерията работи само при малки напрежения.
2. Стойностите на компонентите са теоретични, може да се нуждаят от модификация на практика.

Приложения

Широкият диапазон на тази схема на индикатора за нивото на батерията включва:

1. Можем да измерим нивото на батерията на автомобил, като използваме тази схема.
2. Състоянието на инвертора може да се калибрира с помощта на тази схема.