В основу разработки была положена необходимость контроля напряжения аккумулятора в режиме хранения. Когда то встречались такие схемы на AVR контроллерах, но там они были лишь для контроля напряжение.Также была заложена минимальная цена, минимальное потребление, возможность регулировки параметров без перепрограммирования контроллера и указание аварийных режимов работы аккумулятора (индикация разрядки). На вольтметре происходит последовательный периодический вывод информации о уровне напряжения на измеряемом аккумуляторе. В данном исполнении схема установлена на клеммы аккумулятора 7 А*ч для блоков бесперебойного питания.
Характеристики вольтметра:
— диапазон измеряемых напряжений — 8…25 вольт
— питание от измеряемой цепи
— погрешность, не более — 2%, в измеряемом диапазоне
— периодичность измерений — 1 раз в 10 секунд
— тип индикатора светодиодный, два одиночных светодиода
— последовательное выведение информации на индикатор
Описание работы принципиальной схемы
Как видим в схемотехнике нет ничего принципиально нового. Стандартная схема включения микроконтроллера PIC12F675 с внутренним генератором. К нему подключены измерительные цепи подсоединённые к входам АЦП. Цепочка подсоединённая к выводу 7 измеряет напряжение на входных клеммах всей схемы. А цепочка подключенная к выводу 6 измеряет напряжение на внутреннем делителе и отвечает за формирование уровня аварийного напряжения. К выводам 2 и 3 подсоединены светодиоды индикатора напряжения.
При включении схемы происходит внутренний сброс и инициализация регистров микроконтроллера. После чего происходит измерение напряжений на входах 7 и 6. Далее производится пересчёт измеренного напряжения в количество вспышек светодиодов. пропорционально измеренному.
Вывод на индикацию происходит последовательно следующим образом:
Количество десятков вольт индицируется одновременной вспышкой 2-х светодиодов.
Количество единиц вольт индицируется вспышками светодиода присоединённого к выводу 3,
Количество десятых долей вольт показывает соответственно светодиод на выводе 2
Длительность вспышек и интервалов между ними рассчитана исходя из максимального удобства считывания. Индикация самого длительного по отображению уровня напряжения (19,9 вольт) — 12…15 сек.
Сама схема конечно тоже потребляет определённый ток, но наслишь незначительный что сравним с саморазрядом аккумулятора.
Индикация порога напряжения за которым начинается недопустимо низкий уровень напряжения проявляется в непрерывном последовательном мигании светодиодов.
Взаимозаменяемость элементов
Микросхему стабилизатора напряжения 78L05 можно заменить на 7805, при этом немного возрастёт потребляемый ток.
Светодиоды красный и зелёный в любой последовательности и спецификации — лишь бы удобно считывалось.
Стабилитрон 5.1 вольт возможна замена на 5,6 вольта. Переменные резисторы в диапазоне от 10 до 100 кОм.
Настройка схемы
После сборки проверить напряжение питания микроконтроллера — 5 вольт. Все переменные резисторы выставить в положение ближнее к минус устройства. Срабатывание светодиодов проверить подачей напряжения на соответствующий вывод микроконтроллера (МК должен быть снят!) . После чего установить микроконтроллер (МК) в панельку и сравнивая показатели с более точным вольтметром установить правильность отображения входящего напряжения регулируя резистор на выводе 7.
Аварийное напряжение следует подать на входную цепь в помощью лабораторного блока питания (не ждать же разряда аккумулятора). И резистором подсоединённым к выводу 6 отрегулировать точку срабатывания.
Нужно учитывать то, что отображение происходит не сразу, а при следующем цикле измерения.
По подсчёту совокупной стоимости деталей стоимость не превышает 1.0 у.е.
Более детальную стоимость каждый может рассчитать исходя из тех поставщиков деталей что ему доступны.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
МК PIC 8-битPIC12F6751
STU
Линейный регуляторL78L051
СтабилитронBZX55C5V11
5.1 ВольтС1, С3
Конденсатор0.1мкФ2
С2, С4
Электролитический конденсатор100 мкФ2
Резистор1 кОм2
Резистор10 кОм1
Подстроечный резистор50 кОм2
Светодиод2
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- u_metr.zip (12 Кб)