Hoe een batterijniveau-indicatorcircuit te ontwerpen?

In de afgelopen eeuw is alles wat in het dagelijks leven wordt gebruikt elektronisch. De meeste elektronische componenten die kleinschalig zijn, gebruiken een batterij om zichzelf op te laden. Soms hebben deze elektronische apparaten, zoals speelgoed, scheerapparaten, muziekspelers, autoaccu's enz., Geen display om het batterijniveau aan te geven. Dus om het niveau van hun batterij te controleren, hebben we een apparaat nodig dat het niveau van de batterij aangeeft en ons vertelt dat als de batterij onmiddellijk of na enige tijd moet worden vervangen. Er zijn verschillende batterijniveau-indicatoren op de markt verkrijgbaar. Maar als we dit apparaat tegen een lage prijs willen, kunnen we het thuis maken dat net zo efficiënt is als het apparaat dat op de markt verkrijgbaar is.

In dit project zal ik u de beste manier vertellen om een ​​eenvoudig batterijniveau-indicatorcircuit te plannen met effectief toegankelijke segmenten van de markt. De batterijniveau-indicator toont de status van de batterij door de leds in te schakelen. Als er bijvoorbeeld vijf LED's zijn ingeschakeld, betekent dit dat de batterijlimiet 50% is. Dit circuit zal volledig gebaseerd zijn op LM914 IC.

Hoe het batterijniveau aangeven met behulp van de LM3914 IC?

In dit artikel wordt uitgelegd hoe u de batterijniveau-indicator plant. U kunt dit circuit gebruiken om de accu of omvormer van het voertuig te controleren. Dus door dit circuit te gebruiken, kunnen we de levensduur van de batterij verlengen. Laten we wat meer informatie verzamelen en aan dit project gaan werken.

Stap 1: De componenten verzamelen

De beste benadering om een ​​project te starten, is door een lijst met componenten te maken en deze componenten kort te bestuderen, omdat niemand midden in een project wil blijven staan ​​alleen omdat er een component ontbreekt. Een lijst met componenten die we in dit project gaan gebruiken, wordt hieronder gegeven:

Stap 2: de componenten bestuderen

Nu we de samenvatting van ons project kennen en we ook een volledige lijst van alle componenten hebben, laten we een stap verder gaan en een korte studie doornemen van de componenten die we gaan gebruiken.

LM3914is een geïntegreerd circuit. Het is zijn taak om de displays te bedienen die visueel de verandering in een analoog signaal laten zien. Op de uitgang kunnen we maximaal 10 LED's, LCD's of andere fluorescerende weergavecomponenten aansluiten. Deze geïntegreerde schakeling is bruikbaar alleen omdat de lineaire schaaldrempel lineair is geschaald. In de fundamentele opstelling geeft het een schaal met tien niveaus die uitbreidbaar is tot meer dan 100 delen met andere LM3914 IC's in serie. In 1980 is dit IC ontwikkeld door National Semiconductors. Maar nu in 2019 is het nog steeds beschikbaar als Texas Instruments. Er zijn twee hoofdvarianten van dit IC. de ene is LM3915, die een logaritmische schaal van 3dB heeft en de andere is LM3916, die de schaal van een Standard Volume Indicator (SVI) gebruikt. Het bedrijfsspanningsbereik varieert van 5V tot 35V en het kan LED-displays op zijn uitgang aansturen door een gereguleerde uitgangsstroom te leveren die varieert van 2-30mA. Het interne netwerk van dit IC bestaat uit tien comparatoren en een weerstandsschaalnetwerk. Elke comparator wordt een voor een ingeschakeld wanneer het ingangsspanningsniveau toeneemt. Dit IC kan worden ingesteld om in twee verschillende modi te werken, a Staafdiagrammodus en een Puntmodus. In de staafdiagrammodus schakelen alle onderste uitgangsklemmen in en in een puntmodus schakelt slechts één uitgang tegelijk in. Het apparaat heeft in totaal 18 pinnen.

Veroboard is een uitstekende keuze om een ​​schakeling te maken omdat de enige hoofdpijn is om componenten op Vero-board te plaatsen en ze te solderen en de continuïteit te controleren met behulp van de Digital Multi Meter. Zodra de lay-out van het circuit bekend is, snijdt u het bord in een redelijke maat. Plaats hiervoor de plank op de snijmat en gebruik een scherp mes (stevig) en door alle voorzorgsmaatregelen te nemen, scoor meer dan eens de lading boven en onder langs de rechte rand (5 of meerdere keren), over de openingen. Plaats daarna de componenten dicht op het bord om een ​​compact circuit te vormen en soldeer de pinnen volgens de circuitverbindingen. Probeer in geval van een fout de verbindingen los te solderen en opnieuw te solderen. Controleer ten slotte de continuïteit. Doorloop de volgende stappen om een ​​goed circuit te maken op een Veroboard.

Stap 3: Circuitontwerp

De kern van dit circuit voor het markeren van het batterijniveau is de LM3914 IC. Dit IC neemt analoge spanning als input en stuurt 10 LED's rechtstreeks aan volgens het niveau van de wisselspanning. In dit circuit zijn er geen weerstanden nodig in opstelling met LED's omdat de stroom wordt geleid door het IC zelf.

In dit circuit geven LED's (D1-D10) de limiet van de batterij weer in puntmodus of weergavemodus. Deze modus wordt gekozen door de buitenste schakelaar sw1 die is geassocieerd met de negende pin van IC. zesde en zevende pinnen van IC zijn verbonden met de aarde via een weerstand. De helderheid van de leds wordt geregeld door deze weerstand. Hier structureert weerstand R3 en POT RV1 een potentiaaldelercircuit. Hier in dit circuit wordt de kalibratie gedaan door de knop van de potentiometer in te stellen. Er is geen externe voeding voor dit circuit nodig.

Het circuit is bedoeld om 10V tot 15V DC te bewaken. Het circuit werkt ongeacht of de batterijspanning 3V is. LM3914 stuurt led's, lcd's en vacuümfluorescente lampen aan. Het IC bevat een flexibele referentie en een nauwkeurige 10-stappenverdeler. Dit IC kan ook dienst doen als sequencer.

Om de status van de uitgang aan te geven, kunnen we LED's van verschillende kleuren aansluiten. Sluit rode LED's van D1 aan op D3 die de uitschakelfase van uw batterij laten zien en gebruik D8-D10 met groene LED's die het 80 tot 100-niveau van de batterij aangeven en gebruik gele LED's voor de resterende.

Met een kleine aanpassing kunnen we dit circuit ook gebruiken om spanningsbereiken te kwantificeren. Voor deze ontkoppeling, de weerstand R2 en interface bovenste spanningsniveau naar de ingang. Verplaats nu de oppositie van Pot RV1 naar de D10 LED-glanzen. Verlaat momenteel het bovenste spanningsniveau bij de ingang en associeer er een lager spanningsniveau mee. Koppel een hoogwaardige variabele weerstand op de plek van weerstand R2 en fluctueer deze totdat de D1-led gaat branden. Koppel nu de potentiometer los en meet de weerstand eroverheen. Verbind nu de weerstand met dezelfde waarde in plaats van R2. Het circuit zal nu verschillende spanningsbereiken meten.

Dit circuit is het meest redelijk om 12V van het batterijniveau aan te geven. In dit circuit demonstreert elke LED 10 procent van de batterij.

Stap 4: Het circuit simuleren

Voordat u het circuit maakt, is het beter om alle metingen op software te simuleren en te onderzoeken. De software die we gaan gebruiken is de Proteus Design Suite. Proteus is een software waarop elektronische schakelingen worden gesimuleerd.

Proteus 8 Professional kan vanaf hier worden gedownload

1. Nadat u de Proteus-software heeft gedownload en geïnstalleerd, opent u deze. Open een nieuw schema door op het ISISpictogram op het menu.
2. Wanneer het nieuwe schema verschijnt, klikt u op het P.pictogram in het zijmenu. Hierdoor wordt een venster geopend waarin u alle componenten kunt selecteren die zullen worden gebruikt.
3. Typ nu de naam van de componenten die zullen worden gebruikt om het circuit te maken. De component verschijnt aan de rechterkant in een lijst.
4. Zoek op dezelfde manier als hierboven in alle componenten. Ze verschijnen in de Apparaten Lijst.

Stap 5: het circuit in elkaar zetten

Nu we de belangrijkste verbindingen kennen en ook het volledige circuit van ons project, laten we doorgaan en beginnen met het maken van de hardware van ons project. Een ding moet in gedachten worden gehouden dat het circuit compact moet zijn en dat de componenten zo dicht bij elkaar moeten worden geplaatst.

1. Neem een ​​Veroboard en wrijf de zijkant met de koperen coating in met een schraappapier.
2. Plaats nu de componenten zorgvuldig en voldoende dichtbij zodat de omvang van het circuit niet erg groot wordt
3. Maak de verbindingen voorzichtig met soldeerbout. Als er een fout wordt gemaakt tijdens het maken van de verbindingen, probeer dan de verbinding te desolderen en de verbinding opnieuw goed te solderen, maar uiteindelijk moet de verbinding goed vastzitten.
4. Voer een continuïteitstest uit nadat alle aansluitingen zijn gemaakt. In de elektronica is de continuïteitstest het controleren van een elektrisch circuit om te controleren of er stroom vloeit in het gewenste pad (dat het zeker een totaalcircuit is). Een continuïteitstest wordt uitgevoerd door een kleine spanning in te stellen (bedraad in opstelling met een LED of commotie creërend onderdeel, bijvoorbeeld een piëzo-elektrische luidspreker) over de gekozen weg.
5. Als de continuïteitstest slaagt, betekent dit dat het circuit naar behoren is gemaakt zoals gewenst. Het is nu klaar om getest te worden.
6. Sluit de batterij aan op het circuit.
7. Stel de potmeter zo af dat de led D1 gaat branden.
8. Begin nu met het verhogen van de ingangsspanning. U zult zien dat elke LED oplicht na een toename van 1V.

Het circuit ziet er uit als in de onderstaande afbeelding:

Beperkingen van dit circuit

Er zijn enkele beperkingen aan dit circuit. Sommigen van hen worden hieronder gegeven:

1. Deze batterijniveau-indicator werkt alleen voor kleine spanningen.
2. De waarden van de componenten zijn theoretisch, in de praktijk kunnen ze een aanpassing nodig hebben.

Toepassingen

Het brede scala van dit circuit van batterijniveau-indicator omvat:

1. Met dit circuit kunnen we het batterijniveau van een auto meten.
2. De omvormerstatus kan worden gekalibreerd met behulp van dit circuit.