Batest s PIC - Elektronické konstrukce

Přejít na obsah

Batest s PIC

Batest
Batest je elektronické zařízení, které měří napětí akumulátoru a informuje světelnou a zvukovou signalizací, jaké je na něm napětí. Může se použít v motorovém vozidle, kde kontroluje jestli je nabíjecí soustava v pořádku, nebo ke kontrole akumulátoru v různých aplikacích. Použítí je pro 12V Pb akumulátory.

Popis:
Pro měření a vyhodnocení napětí byl zvolený mikroprocesor PIC12F675, který má 10 bitový A/D převodník. Referenční napětí pro A/D převodník je napájecí napětí mikroprocesoru = 5V. Kmitočet vnitřního oscilátoru je 4 MHz.
Napětí se přivádí přes ochrannou diodu D4 na 5V stabilizátor napětí, kterým je napájený mikroprocesor. D4 slouží jako ochrana proti přepólování. C1 a C2 jsou filtrační kondenzátory. D5 je ochrana T1 proti napěťovým špičkám, které vznikají při rozepnutí tranzistoru při zvukové signalizaci ( indukční zátěži ). Dále se napětí  přivádí přes napěťový dělič z rezistorů R4, R6 a RC článek na vstup mikroprocesoru. Ten přivedené napětí měří 10x a vypočítá aritmetický průměr. Měření se provádí každou vteřinu. Podle napětí na akumulátoru se spíná některá LED, která blikáním signalizuje velikost napětí na aku. Kmitočet blikání LED je 1 Hz. 100ms svítí a 900 ms je vypnuta. Rezistory R4 a R6 by měly být přesné na 1%. Na nich je závislá přesnost měření.
Jestli je napětí u 12V akumulátoru < 12,3V nebo > 14,6V,  tak se spustí přerušovaný zvukový signál o kmitočtu 2 KHz, který trvá asi 2 vteřiny. Je generovaný mikroprocesorem. Potom se vypne.  
Když je na vstupu napětí > 15V, tak se spustí přerušovaný zvukový signál, 3x. Potom se vypne a blikají všechny LED kmitočtem 1 Hz, které signalizují napětí mimo měřící rozsah. Max. napětí na vstupu může být 27V.  
Při referenčním napětí 5V může být  na vstupu mikroprocesoru max. 5V . Proto je napěťový dělič zvolený tak, aby při vstupním napětí 27V bylo napětí na vstupu AD převodníku 5V. ( Např. zapojení dvou 12V aku do série ).
Rozlišení napětí je 26,5 mV. ( 1 Bit ).

Výpočet:

Př. podle schéma zapojení.  R4/R6+1 = 12/2,7+1 = 5,44 = napěťový poměr.      27/5,44 = 4,96V  na vstupu mikroprocesoru .
Uref / 1024 x np.  np = napěťový poměr. 5/1024 = 0,004883 x 5,44 = 26,5mV

Spínač může být jakýkoli v malém provedení. LED jsou nízkopříkonové o průměru 3 mm. Proudový odběr je < 7 mA. Na plošném spoji je drátová propojka, která je označena modře.
Osazený plošný spoj se může zabudovat přímo do palubní desky nebo do plastové krabičky. Velikost ploš. spoje je 26 x 32 mm.

Provozní stav napětí:

U < 12,3V - bliká žlutá LED
U > 12,3V < 14,6V - bliká zelená LED
U > 14,6V < 15V - bliká červená LED   
U > 15V – blikají všechny LED
----------------------------------------------
Rozpis součástek:
R1, R2, R3 - 1k5
R4 - 12k
R5 - 8k2
R6 - 2k7
R7 - 4k7
D1 - LED červená pr. 3 mm / 2 mA  ( nízkopříkonové LED )
D2 - LED zelená pr. 3 mm / 2 mA
D3 - LED žlutá pr. 3 mm / 2 mA
D4, D5 - 1N4148
C1 - 100n / 50V - keramický
C2 - 10µ / 16V
C3 - 2 až 4,7µ / 16V
T1 - BC546
KPB 1220 - nebo podobný elektromag. měnič
IO1 - PIC 12F675 naprogramovaný
IO2 - 78L05
patice - DIL8
miniaturní vypínač - 1 ks
ploš. spoj 26 x 32 mm
Schéma zapojení s mikroprocesorem:
rozmístění součástek
propojka je označena modře
Návrat na obsah