전압 표시기 12V. LM3914의 배터리 전압 표시기

가장 놀라운 점은 충전 수준 표시 회로입니다. 배터리트랜지스터, 마이크로회로, 제너 다이오드가 포함되어 있지 않습니다. 공급된 전압의 레벨이 표시되는 방식으로 연결된 LED와 저항기만 있습니다.

표시 회로

비행 중에 쿼드콥터의 배터리가 갑자기 방전되거나 유망한 공터에서 금속 탐지기가 꺼지는 것보다 더 슬픈 것은 무엇일까요? 이제 배터리가 얼마나 충전되어 있는지 미리 알 수 있다면! 그런 다음 슬픈 결과를 기다리지 않고 충전기를 연결하거나 새 배터리 세트를 설치할 수 있습니다.

그리고 여기서 배터리가 곧 소진될 것이라는 신호를 미리 알려주는 일종의 표시기를 만드는 아이디어가 탄생했습니다. 전 세계의 라디오 아마추어들이 이 작업을 수행하기 위해 노력해 왔으며 오늘날에는 단일 트랜지스터의 회로부터 마이크로 컨트롤러의 정교한 장치에 이르기까지 자동차 전체와 다양한 회로 솔루션의 작은 카트가 있습니다.

주목! 기사에 제시된 다이어그램은 배터리의 전압이 낮음을 나타냅니다. 경고용 심방전수동으로 로드를 분리하거나 를 사용해야 합니다.

옵션 #1

제너 다이오드와 트랜지스터를 사용하는 간단한 회로부터 시작해 보겠습니다.

그것이 어떻게 작동하는지 알아 봅시다.

전압이 특정 임계값(2.0V)을 초과하는 한 제너 다이오드는 항복 상태가 되며 이에 따라 트랜지스터가 닫히고 모든 전류가 녹색 LED를 통해 흐릅니다. 배터리의 전압이 떨어지기 시작하고 2.0V + 1.2V(트랜지스터 VT1의 베이스-이미터 접합에서의 전압 강하) 정도의 값에 도달하면 트랜지스터가 열리기 시작하고 전류가 재분배되기 시작합니다. 두 LED 사이.

2색 LED를 사용하면 전체 중간 색상 범위를 포함하여 녹색에서 빨간색으로 부드럽게 전환됩니다.

이중 색상 LED의 일반적인 순방향 전압 차이는 0.25V입니다(낮은 전압에서는 빨간색이 켜집니다). 녹색과 빨간색 사이의 완전한 전환 영역을 결정하는 것은 바로 이러한 차이입니다.

따라서 단순함에도 불구하고 회로를 통해 배터리가 소진되기 시작했음을 미리 알 수 있습니다. 배터리 전압이 3.25V 이상이면 녹색 LED가 켜집니다. 3.00V와 3.25V 사이의 간격에서는 빨간색이 녹색과 섞이기 시작합니다. 3.00V에 가까울수록 빨간색이 더 강해집니다. 그리고 마지막으로 3V에서는 순수한 빨간색만 켜집니다.

회로의 단점은 필요한 응답 임계값을 얻기 위해 제너 다이오드를 선택하는 것이 복잡하고 약 1mA의 정전류 소비가 있다는 것입니다. 음, 색맹인 사람들은 색깔을 바꾸는 이 아이디어를 좋아하지 않을 수도 있습니다.

그런데 이 회로에 다른 유형의 트랜지스터를 넣으면 반대 방식으로 작동하도록 만들 수 있습니다. 반대로 입력 전압이 증가하면 녹색에서 빨간색으로 전환됩니다. 수정된 다이어그램은 다음과 같습니다.

옵션 2번

다음 회로는 정밀 전압 조정기인 TL431 칩을 사용합니다.

응답 임계값은 전압 분배기 R2-R3에 의해 결정됩니다. 다이어그램에 표시된 정격은 3.2V입니다. 배터리 전압이 이 값으로 떨어지면 마이크로 회로가 LED 전환을 중지하고 켜집니다. 이는 배터리의 완전 방전이 매우 가까웠다는 신호입니다(한 리튬 이온 뱅크의 최소 허용 전압은 3.0V입니다).

여러 개의 직렬 연결된 배터리로 구성된 배터리를 사용하여 장치에 전원을 공급하는 경우 리튬 이온 배터리, 그러면 위의 회로는 각 뱅크에 별도로 연결되어야 합니다. 이와 같이:

회로를 구성하기 위해 배터리 대신 연결합니다. 조절 가능한 블록전원 공급 장치 및 저항 R2(R4)를 선택하면 필요한 순간에 LED가 켜집니다.

옵션 #3

다음은 방전 표시기에 대한 간단한 다이어그램입니다. 리튬 이온 배터리두 개의 트랜지스터에서 :
응답 임계값은 저항 R2, R3에 의해 설정됩니다. 구소련 트랜지스터는 BC237, BC238, BC317(KT3102) 및 BC556, BC557(KT3107)로 대체할 수 있습니다.

옵션 번호 4

대기 모드에서 문자 그대로 미세 전류를 소비하는 두 개의 전계 효과 트랜지스터가 포함된 회로입니다.

회로가 전원에 연결되면 분배기 R1-R2를 사용하여 트랜지스터 VT1의 게이트에서 양의 전압이 생성됩니다. 차단전압보다 전압이 높은 경우 전계 효과 트랜지스터, 셔터 VT2가 열리고지면으로 당겨서 닫힙니다.

특정 시점에서 배터리가 방전됨에 따라 분배기에서 제거된 전압이 VT1을 잠금 해제하기에 충분하지 않게 되어 닫힙니다. 결과적으로 두 번째 필드 스위치의 게이트에는 공급 전압에 가까운 전압이 나타납니다. 열리고 LED가 켜집니다. LED 불빛은 배터리를 재충전해야 한다는 신호를 보냅니다.

트랜지스터는 다음과 같은 모든 n채널에 적합합니다. 저전압컷오프(낮을수록 좋음). 이 회로에서 2N7000의 성능은 테스트되지 않았습니다.

옵션 #5

세 개의 트랜지스터에서:

다이어그램에는 설명이 필요하지 않다고 생각합니다. 큰 계수 덕분입니다. 세 개의 트랜지스터 스테이지를 증폭하면 회로가 매우 명확하게 작동합니다. 켜진 LED와 켜지지 않은 LED 사이에는 1/100V의 차이이면 충분합니다. 표시가 켜졌을 때 소비 전류는 3mA이고, LED가 꺼지면 0.3mA입니다.

회로의 부피가 큰 외관에도 불구하고 완성된 보드의 크기는 상당히 적당합니다.

VT2 수집기에서 부하 연결을 허용하는 신호(1 - 허용, 0 - 비활성화)를 가져올 수 있습니다.

트랜지스터 BC848 및 BC856은 각각 BC546 및 BC556으로 대체될 수 있습니다.

옵션 #6

이 회로는 표시를 켤 뿐만 아니라 부하도 차단하기 때문에 마음에 듭니다.

유일한 안타까운 점은 회로 자체가 배터리에서 분리되지 않고 계속해서 에너지를 소비한다는 것입니다. 그리고 LED가 계속 켜져 있어서 많이 먹어요.

이 경우 녹색 LED는 기준 전압원 역할을 하며 약 15-20mA의 전류를 소비합니다. 이러한 탐욕스러운 요소를 제거하려면 기준 전압 소스 대신 동일한 TL431을 사용하여 다음 회로에 따라 연결할 수 있습니다*:

*TL431 음극을 LM393의 두 번째 핀에 연결하세요.

옵션 번호 7

소위 전압 모니터를 사용하는 회로. 이는 전압 감시기 및 감지기라고도 합니다. 이는 전압 모니터링을 위해 특별히 설계된 특수 마이크로 회로입니다.

예를 들어, 배터리 전압이 3.1V로 떨어지면 LED를 켜는 회로가 있습니다. BD4731에 조립되었습니다.

동의하세요. 이보다 더 간단할 수는 없습니다! BD47xx에는 오픈 콜렉터 출력이 있으며 출력 전류를 12mA로 자체 제한합니다. 이를 통해 저항을 제한하지 않고 LED를 직접 연결할 수 있습니다.

마찬가지로 다른 전압에 다른 감시기를 적용할 수 있습니다.

선택할 수 있는 몇 가지 옵션은 다음과 같습니다.

• 3.08V에서: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
• 2.93V에서: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
• MN1380 시리즈(또는 1381, 1382 - 하우징만 다릅니다). 우리의 목적에 따라 마이크로 회로 지정에 추가 숫자 "1"(MN13801, MN13811, MN13821)이 표시되는 것처럼 오픈 드레인 옵션이 가장 적합합니다. 응답 전압은 문자 색인에 의해 결정됩니다. MN13811-L은 정확히 3.0볼트입니다.

소련 아날로그인 KR1171SPkhkh를 사용할 수도 있습니다.

디지털 지정에 따라 감지 전압이 달라집니다.

전압 그리드는 리튬 이온 배터리를 모니터링하는 데 그다지 적합하지 않지만 이 마이크로 회로를 완전히 무시할 가치는 없다고 생각합니다.

전압 모니터 회로의 부인할 수 없는 장점은 꺼졌을 때 매우 낮은 전력 소비(단위 및 마이크로암페어 단위)와 극도의 단순성입니다. 전체 회로가 LED 단자에 직접 맞는 경우가 많습니다.

방전 표시를 더욱 눈에 띄게 만들기 위해 전압 검출기의 출력을 깜박이는 LED(예: L-314 시리즈)에 로드할 수 있습니다. 또는 두 개의 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 간단한 "깜빡이"를 직접 조립할 수도 있습니다.

깜박이는 LED를 사용하여 배터리 부족을 알리는 완성된 회로의 예는 다음과 같습니다.

LED가 깜박이는 또 다른 회로에 대해서는 아래에서 설명합니다.

옵션 번호 8

전압이 켜져 있으면 LED가 깜박이기 시작하는 멋진 회로 리튬 배터리 3.0V로 떨어집니다.

이 회로는 매우 밝은 LED가 2.5%의 듀티 사이클로 깜박이게 합니다(즉, 긴 정지 - 짧은 깜박임 - 다시 정지). 이를 통해 전류 소비를 터무니없는 값으로 줄일 수 있습니다. 꺼진 상태에서 회로는 50nA(나노!)를 소비하고 LED 깜박임 모드에서는 35μA만 소비합니다. 좀 더 경제적인 것을 제안해 주실 수 있나요? 거의 ~ 아니다.

보시다시피 대부분의 방전 제어 회로의 작동은 특정 기준 전압과 제어 전압을 비교하는 것으로 귀결됩니다. 그러면 이 차이가 증폭되어 LED가 켜지거나 꺼집니다.

일반적으로 트랜지스터 캐스케이드 또는 연산 증폭기, 비교기 회로에 따라 연결됩니다.

하지만 또 다른 해결책이 있습니다. 논리 요소(인버터)를 증폭기로 사용할 수 있습니다. 예, 그것은 틀에 얽매이지 않는 논리의 사용이지만 작동합니다. 유사한 다이어그램이 다음 버전에 표시됩니다.

옵션 번호 9

74HC04의 회로도.

제너 다이오드의 작동 전압은 회로의 응답 전압보다 낮아야 합니다. 예를 들어 2.0 - 2.7V의 제너 다이오드를 사용할 수 있습니다. 응답 임계값의 미세 조정은 저항 R2에 의해 설정됩니다.

회로는 배터리에서 약 2mA를 소모하므로 전원 스위치를 켠 후에도 회로를 켜야합니다.

옵션 번호 10

이것은 방전 표시기가 아니라 전체 LED 전압계입니다! 10개 LED의 선형 눈금은 배터리 상태를 명확하게 보여줍니다. 모든 기능은 단 하나의 단일 LM3914 칩에 구현됩니다.

분배기 R3-R4-R5는 하한(DIV_LO) 및 상한(DIV_HI) 임계값 전압을 설정합니다. 다이어그램에 표시된 값을 사용하면 상단 LED의 빛은 4.2V의 전압에 해당하고 전압이 3V 아래로 떨어지면 마지막 (하단) LED가 꺼집니다.

마이크로 회로의 9번 핀을 접지에 연결하면 포인트 모드로 전환할 수 있습니다. 이 모드에서는 공급 전압에 해당하는 LED 하나만 항상 켜집니다. 그림과 같이 놔두면 전체 규모의 LED가 점등되는데, 이는 경제성 측면에서 비합리적입니다.

LED로서 빨간색 LED만 사용하면 됩니다., 왜냐하면 작동 중 직접 전압이 가장 낮습니다. 예를 들어 파란색 LED를 사용하는 경우 배터리가 3V까지 떨어지면 전혀 켜지지 않을 가능성이 높습니다.

칩 자체는 약 2.5mA를 소비하고 각 LED에 대해 5mA를 추가로 소비합니다.

회로의 단점은 각 LED의 점화 임계값을 개별적으로 조정할 수 없다는 것입니다. 초기값과 최종값만 설정할 수 있으며, 칩에 내장된 구분선은 이 간격을 동일한 9개의 세그먼트로 나눕니다. 그러나 아시다시피 방전이 끝날 무렵 배터리 전압이 매우 빠르게 떨어지기 시작합니다. 10% 방전된 배터리와 20% 방전된 배터리의 차이는 10분의 1볼트일 수 있지만, 90%와 100%만 방전된 동일한 배터리를 비교하면 1볼트의 차이를 볼 수 있습니다!

아래에 표시된 일반적인 리튬 이온 배터리 방전 그래프는 이러한 상황을 명확하게 보여줍니다.

따라서 배터리 방전 정도를 표시하기 위해 선형 눈금을 사용하는 것은 그리 실용적이지 않습니다. 특정 LED가 켜지는 정확한 전압 값을 설정할 수 있는 회로가 필요합니다.

LED가 켜지는 시점에 대한 완전한 제어는 아래 제시된 회로에 의해 제공됩니다.

옵션 번호 11

이 회로는 4자리 배터리/배터리 전압 표시기입니다. LM339 칩에 포함된 4개의 연산 증폭기에 구현되었습니다.

회로는 최대 2V의 전압까지 작동하며 1밀리암페어 미만을 소비합니다(LED는 제외).

물론, 사용된 배터리 용량과 남은 배터리 용량의 실제 값을 반영하기 위해서는 회로 구성 시 사용된 배터리의 방전 곡선(부하 전류 고려)을 고려해야 한다. 이를 통해 예를 들어 잔여 용량의 5%-25%-50%-100%에 해당하는 정확한 전압 값을 설정할 수 있습니다.

옵션 번호 12

물론, 기준 전압 소스와 ADC 입력이 내장된 마이크로컨트롤러를 사용하면 범위가 가장 넓어집니다. 여기서 기능은 귀하의 상상력과 프로그래밍 능력에 의해서만 제한됩니다.

예를 들어 우리는 가장 간단한 계획 ATMega328 컨트롤러에서.

여기서는 보드 크기를 줄이려면 SOP8 패키지에 다리가 8개인 ATTiny13을 사용하는 것이 좋습니다. 그러면 정말 멋질 것입니다. 하지만 이것이 당신의 숙제가 되도록 하세요.

LED는 삼색입니다( LED 스트립), 빨간색과 녹색만 포함됩니다.

완성된 프로그램(스케치)은 이 링크에서 다운로드할 수 있습니다.

프로그램은 다음과 같이 작동합니다. 10초마다 공급 전압이 폴링됩니다. MK는 측정 결과에 따라 빨간색과 녹색을 혼합하여 다양한 빛의 색조를 얻을 수 있는 PWM을 사용하여 LED를 제어합니다.

새로 충전된 배터리는 약 4.1V를 생성하며 녹색 표시등이 켜집니다. 충전 중에는 배터리에 4.2V의 전압이 흐르고 녹색 LED가 깜박입니다. 전압이 3.5V 미만으로 떨어지면 빨간색 LED가 깜박이기 시작합니다. 이는 배터리가 거의 방전되었으며 충전할 시간이라는 신호입니다. 나머지 전압 범위에서는 표시기 색상이 녹색에서 빨간색으로 변경됩니다(전압에 따라 다름).

옵션 번호 13

글쎄, 우선 표준 보호 보드 (또는라고도 함)를 재작업하여 배터리 방전 표시기로 바꾸는 옵션을 제안합니다.

이 보드(PCB 모듈)는 오래된 배터리에서 추출됩니다. 휴대폰거의 산업 규모로요. 길거리에 버려진 휴대폰 배터리를 주워 내장을 제거하면 보드가 손에 들어옵니다. 다른 모든 것을 의도한 대로 폐기하십시오.

주목!!! 허용할 수 없을 정도로 낮은 전압(2.5V 이하)에서 과방전 보호 기능을 포함하는 보드가 있습니다. 따라서 보유하고 있는 모든 보드 중에서 다음과 같은 경우에 트리거되는 복사본만 선택해야 합니다. 정확한 전압(3.0-3.2V).

대부분의 경우 PCB 보드는 다음과 같습니다.

마이크로어셈블리 8205는 하나의 하우징에 조립된 2개의 밀리옴 필드 장치입니다.

다이어그램(빨간색으로 표시)을 일부 변경하면 훌륭한 지표를 얻을 수 있습니다. 리튬 이온 방전꺼졌을 때 전류를 거의 소모하지 않는 배터리.

트랜지스터 VT1.2가 꺼지는 역할을 담당하기 때문에 충전기재충전할 때 배터리 뱅크에서 꺼내면 우리 회로에서는 불필요합니다. 따라서 우리는 드레인 회로를 차단하여 이 트랜지스터의 작동을 완전히 제거했습니다.

저항 R3은 LED를 통한 전류를 제한합니다. LED의 빛이 이미 눈에 띄도록 저항을 선택해야하지만 소비되는 전류는 아직 너무 높지 않습니다.

그런데 보호 모듈의 모든 기능을 저장하고 LED를 제어하는 ​​별도의 트랜지스터를 사용하여 표시할 수 있습니다. 즉, 방전 순간 배터리가 꺼지는 것과 동시에 표시등이 켜집니다.

2N3906 대신에 저전력 제품이면 충분합니다. pnp 트랜지스터. 단순히 LED를 직접 납땜하면 작동하지 않습니다. 왜냐하면... 스위치를 제어하는 ​​미세회로의 출력 전류가 너무 작아서 증폭이 필요합니다.

방전 표시 회로 자체가 배터리 전력을 소비한다는 사실을 고려하십시오! 허용할 수 없는 방전을 방지하려면 전원 스위치 뒤에 표시 회로를 연결하거나 보호 회로를 사용하십시오.

추측하기는 어렵지 않을 것입니다. 회로를 충전 표시기로 반대로 사용할 수도 있습니다.

모든 기술에서 LED는 작동 모드를 표시하는 데 사용됩니다. 그 이유는 분명합니다. 저렴한 비용, 초저전력 소비, 높은 신뢰성입니다. 표시 회로가 매우 간단하기 때문에 공장에서 만든 제품을 구입할 필요가 없습니다.

자신의 손으로 LED에 전압 표시기를 만들기 위한 풍부한 회로 중에서 가장 최적의 옵션을 선택할 수 있습니다. 표시기는 가장 일반적인 무선 요소로 몇 분 안에 조립할 수 있습니다.

이러한 모든 회로는 의도된 목적에 따라 전압 표시기와 전류 표시기로 구분됩니다.

220V 네트워크 작업

가장 간단한 옵션인 위상 확인을 고려해 보겠습니다.

이 회로는 일부 드라이버에 있는 전류 표시등입니다. 이러한 장치에는 상선과 공기 또는 손 사이의 전위차가 다이오드가 빛나기에 충분하기 때문에 외부 전원이 필요하지 않습니다.

예를 들어 소켓 커넥터에 전류가 있는지 확인하기 위해 주 전압을 표시하려면 회로가 훨씬 더 간단합니다.

가장 간단한 지표 220V LED의 전류는 LED 전류를 제한하기 위한 커패시턴스와 역반파로부터 보호하기 위한 다이오드에 수집됩니다.

DC 전압 확인

종종 저전압 회로를 울려야 할 필요가 있습니다 가전제품, 또는 연결의 무결성(예: 헤드폰의 전선)을 확인하십시오.

전류 제한기로는 저전력 백열등이나 50-100Ω 저항을 사용할 수 있습니다. 연결 극성에 따라 해당 다이오드가 켜집니다. 이 옵션은 최대 12V의 회로에 적합합니다. 더 알아보기 고전압제한 저항의 저항을 높이는 것이 필요합니다.

미세회로 표시기(로직 프로브)

마이크로 회로의 성능을 확인해야 하는 경우 세 가지 안정적인 상태를 갖는 간단한 프로브가 도움이 될 것입니다. 신호가 없으면(개방 회로) 다이오드가 켜지지 않습니다. 접점에 논리 0이 있으면 약 0.5V의 전압이 나타나 트랜지스터 T1이 열리고 논리 1(약 2.4V)이 있으면 트랜지스터 T2가 열립니다.

이 선택성은 사용된 트랜지스터의 다양한 매개변수로 인해 달성됩니다. KT315B의 경우 개방 전압은 0.4-0.5V이고 KT203B의 경우 1V입니다. 필요한 경우 트랜지스터를 유사한 매개변수를 가진 다른 트랜지스터로 교체할 수 있습니다.

12V 배터리는 매우 널리 사용됩니다(보통 7Ah 밀폐형 납축 배터리). 저는 LED를 사용하여 전압 레벨을 표시하는 현대적인 맞춤형 SOC(충전 상태) 미터를 만들려고 여러 번 시도했습니다. 그러나 각 클라이언트에는 해당 장치의 자체 기능이 필요하며, 차이점은 종종 최소 및 최대 전압 값을 표시해야 한다는 요구 사항에 있습니다.

도달 시 경고음을 제공해야 하는 경우 낮은 수준전압이 있는 경우 세 가지 전압 레벨을 모니터링해야 합니다. 표준 방법은 조정을 위해 전위차계를 사용하지만 두 번째 및 세 번째 경고음이 필요한 경우 이 방법은 허용되지 않습니다.

테스트 중에 회로의 전류 범위는 45mA ~ 150mA인 것으로 나타났습니다. 표준 LM3914 배터리 모니터는 46시간 이내에 7Ah 배터리를 방전합니다.

이 프로젝트의 목표는 다음 구성 요소와 특성을 갖춘 배터리 표시기를 만드는 것입니다.

• LED 표시기
• 조정 가능한 최대 전압 레벨
• 조정 가능한 최소 전압 레벨
• 3개의 조정 가능한 경보 임계값 수준(일반적으로 50%, 30%, 20%)
• 소리 알람은 거슬리지 않아야 하며 음소거 기능이 있어야 합니다.
• 최소 버튼 수
• 낮은 전력 소비.

이 프로젝트에서는 ATmega328P 마이크로 컨트롤러를 사용했습니다.

1단계: LED 표시기

이 프로젝트는 간단하고 편리한 LED 표시기를 사용합니다. 막대 표시기에는 다양한 전압 레벨을 나타내는 6개의 LED가 있습니다.

• LED 6 - 100%
• LED 5 - 80%
• LED 4 - 60%
• LED 3 - 40%
• LED 2 - 20%
• LED 1 - 0%

0% LED는 프로그래밍 방식으로 최소 전압 레벨에 연결됩니다.
LED는 최대 전압 레벨에 바인딩된 100% 소프트웨어입니다.

0%에서 100% 사이의 표시 배율은 선형입니다. 0%이면 1번 LED만 켜지고, 100%이면 모든 LED가 켜집니다.

에너지 절약을 위해 LED 표시등이 항상 켜져 있는 것은 아닙니다. 표시등을 켜려면 버튼을 눌러야 하며 30초 후에 자동 종료지시자.

2단계: 전압 및 경보 수준

을 위한 정확한 측정배터리 전압을 낮추어야 합니다. 이를 위해 공칭 값이 1mOhm 및 82kOhm인 저항을 사용하여 전압을 1.1V로 낮추는 전압 분배기가 사용됩니다. ADC의 내부 전압 레퍼런스가 1.1V로 설정되어 있으므로 비교 및 ​​측정이 가능합니다. 최대 전압최대 14.45V.

5가지 전압 레벨을 모니터링해야 합니다.

• 최대 전압 레벨
• 최소 전압 레벨
• 경보 수준 1개 저전압
• 저전압 경보 레벨 2
• 레벨 3 저전압 경보

전위차계를 사용하는 대신 특이한 방법을 사용하기로 결정했습니다. 소프트웨어 루틴을 사용하여 전압 레벨을 기록하고 다양한 A/D 변환 결과를 EEPROM 메모리에 저장했습니다.

표시 LED는 프로그램 순서를 표시합니다. LED를 켜고 프로그래밍 모드로 들어가는 데는 하나의 버튼만 사용됩니다.

3단계: 소리 알람

표준 피에조 비퍼는 사운드 신호를 생성하는 데 사용됩니다. 시스템은 세 가지 수준의 비상 음향 신호를 제공합니다.

• 알람 1은 몇 초 동안 한 번 울립니다. 이 유형청각 경보를 비활성화할 수 있습니다.
• 알람 2는 몇 초 내에 두 번 울립니다. 이러한 유형의 경보음은 비활성화될 수 있습니다.
• 알람 3은 몇 초 내에 세 번 울립니다. 이러한 유형의 청각 경보는 비활성화할 수 없습니다.

알람이 꺼진 경우 자동 재설정 기능을 활성화하면 배터리가 완전히 충전되면 알람이 다시 켜질 수 있습니다. 다시 활성화하는 재설정 기능을 사용했습니다. 소리 알람, 배터리 전압 레벨이 60%를 초과하는 경우.

4단계: 최소 버튼 수

모든 기능은 하나의 버튼으로 수행됩니다.

지시자

버튼을 누르면 표시기가 켜집니다. LED 표시등이 켜지고 30초 후에 자동으로 꺼집니다.

신호 보내기

이 버튼을 사용하면 알람 1 및 2 모드에서 소리를 끌 수 있습니다.

프로그램 작성

프로그래밍 모드로 들어가려면 장치에 전원이 공급되는 동안 버튼을 5초 동안 길게 누르세요.

5단계: 낮은 전력 소비

장치 전력 소비를 줄이는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

지시자

LED 표시등은 계속 켜져 있지 않습니다(버튼을 사용하여 켤 수 있으며 30초 후에 자동으로 꺼집니다). 결과적으로 120mA를 절약할 수 있습니다.

마이크로컨트롤러 공급 전압

ATmega328P 마이크로컨트롤러는 5V에서 작동하고 3.3V보다 훨씬 더 많은 전력을 소비합니다. 따라서 벅 레귤레이터를 사용하여 전압을 3.3V로 최적화했습니다.

전압 안정기

표준 7805 레귤레이터는 약 20mA의 전류를 소비합니다. 78L05 IC를 사용할 때 전류 소비는 3.5mA입니다. 그러나 LP2950 3.3V를 사용하면 소비전류가 0.1mA로 떨어진다.

클록 주파수 선택

ATm ega328P 데이터시트에 따르면 표준 주파수 16MHz에 비해 8MHz의 내부 클록 생성기를 선택하면 전류 소비를 10mA에서 1mA로 줄일 수 있습니다.

나는 최고의 속도/성능 비율을 위해 프로젝트에 8MHz의 클럭 속도를 선택했습니다. 그러나 이를 수행하려면 를 사용하여 ATm ega328P 구성 레지스터를 다시 프로그래밍해야 합니다.

메모:
퓨즈를 교체하고 싶지 않다면 마이크로컨트롤러는 16MHz로 실행됩니다. Delay(), Millis() 값을 ms 단위로 실제 값으로 변경해주세요.

수면 모드

AtMega328P 마이크로컨트롤러를 절전 모드로 전환하면 에너지도 절약할 수 있습니다. 이 모드에서는 대부분의 마이크로 컨트롤러가 인터페이스 장치를 끄므로 전류 소비를 0.001mA로 줄일 수 있습니다. 그러나 이 모드에서는 마이크로컨트롤러가 더 이상 작동하지 않으며 이 경우에는 전압을 측정하지 않습니다.

감시 타이머는 마이크로컨트롤러를 절전 모드에서 깨우는 데 사용됩니다. 8초마다 마이크로컨트롤러를 깨우도록 타이머를 설정하면 전력 소비가 크게 줄어듭니다.

에너지 절약 결과

위의 기술을 사용하여 장치가 절전 모드에 있을 때 회로의 전력 소비가 80mA에서 0.12mA로 감소되었습니다. 평균적으로 회로는 0.28mA를 소비합니다.

에너지 절약 기능을 사용하지 않으면 회로는 약 2.8일 만에 7Ah 배터리를 방전합니다. 에너지 절약 기능을 사용할 경우 동일한 배터리는 3.5년 후에 수명이 다합니다.

6단계: 개요

PCB를 디자인하기 위해 무료 버전을 사용했습니다. 푸시 버튼을 제외한 모든 구성 요소는 다음과 같이 설치됩니다. 인쇄 회로 기판. LED를 제외하고 장치 조립에는 문제가 없습니다. 동일한 거리에 정확하게 위치해야 합니다.

회로는 3.3V에서 전원이 공급되므로 5V용으로 설계된 일부 압전 버저는 작동하지 않습니다. 따라서 트위터는 12V 전압 소스에 연결되고 트랜지스터를 통해 제어되어야 합니다. 좋은 사운드를 얻으려면 저항 R6의 값을 선택하십시오.

7단계: 장치 교정

장치를 교정하려면 조정 가능한 전압 소스와 멀티미터를 사용해야 합니다.

교정 모드 들어가기

버튼을 길게 누르세요.
- 장치를 전원에 연결하십시오.
- 5초 후에 장치에서 연속 경고음이 울립니다.
- 버튼을 놓습니다
- 장치에서 6번의 경고음이 울립니다. (최대 전압이 설정됨)
- 상단 LED가 켜집니다.
- 장치가 교정 모드로 들어갔습니다. 모드를 종료하려면 버튼을 누르지 않고 전원을 끄세요.
- 전원 공급 장치 출력을 최대로 조정하십시오. 출력 전압, LED 표시기에 표시됨(일반적으로 12.7V)
- 버튼을 클릭하세요
- 장치에서 5번의 경고음이 울립니다. (최소 전압이 설정되어 있음)
- 가장 낮은 LED가 켜집니다.
- 전원 공급 장치 출력을 LED 표시기에 표시된 최소 출력 전압(보통 11.8V)으로 조정합니다.
- 버튼을 클릭하세요
- 장치에서 4번의 경고음이 울립니다(알람 1 설정).
- 하단 4개의 LED가 켜집니다.
- 전원 공급 장치 출력을 알람 1 전압 레벨(일반적으로 12.4V)로 조정합니다.
- 버튼을 클릭하세요
- 장치에서 경고음이 3번 울립니다. (알람 2 설정)
- 아래쪽 LED 3개가 켜집니다.
- 전원 공급 장치 출력을 알람 2 전압 레벨(일반적으로 12.2V)로 조정합니다.
- 버튼을 클릭하세요
- 장치에서 경고음이 2번 울립니다. (알람 3 설정)
- 이 경우 하단 LED 2개가 점등됩니다.
- 전원 공급 장치 출력을 알람 3 전압 레벨(일반적으로 12.0V)로 조정합니다.
- 버튼을 클릭하세요
- 다음으로 장치는 캘리브레이션 절차가 종료되었음을 의미하는 신호음을 1번 울립니다. LED 표시등이 30초 동안 켜집니다.

프로그래밍된 모든 값은 EEPROM 메모리에 저장되므로 교정은 한 번만 수행됩니다.

방사성 원소 목록