Hvordan man designer et batteriniveau-indikator kredsløb?

I det seneste århundrede er alt, hvad der bruges i det daglige liv, elektronisk. De fleste af de elektroniske komponenter, der er i mindre skala, bruger et batteri til at tænde for sig selv. Nogle gange har disse elektroniske enheder, såsom legetøj, barbermaskiner, musikafspillere, bilbatterier osv. Ikke et display, der angiver niveauet på batteriet. Så for at kontrollere niveauet på deres batteri har vi brug for en enhed, der angiver niveauet på batteriet og fortæller os, at hvis batteriet skal udskiftes straks eller efter et stykke tid. Forskellige batteriniveauindikatorer er tilgængelige på markedet. Men hvis vi vil have denne enhed til en billig pris, kan vi gøre den derhjemme, der vil være lige så effektiv som den enhed, der er tilgængelig på markedet.

I dette projekt vil jeg fortælle dig den bedste måde at planlægge et simpelt batteriniveauindikatorkredsløb ved hjælp af effektivt tilgængelige segmenter fra markedet. Batteriniveauindikatoren viser batteriets status bare ved at tænde lysdioder. For eksempel er fem lysdioder tændt, hvilket betyder, at batteriets grænse er 50%. Dette kredsløb vil være fuldt ud baseret på LM914 IC.

Hvordan angives batteriniveau ved hjælp af LM3914 IC?

Denne artikel forklarer dig, hvordan du planlægger batteriniveauindikatoren. Du kan bruge dette kredsløb til at kontrollere køretøjets batteri eller inverter. Så ved at bruge dette kredsløb kan vi udvide batteriets levetid. Lad os samle lidt mere information og begynde at arbejde på dette projekt.

Trin 1: Samling af komponenterne

Den bedste metode til at starte ethvert projekt er at lave en liste over komponenter og gennemgå en kort undersøgelse af disse komponenter, fordi ingen vil holde sig midt i et projekt bare på grund af en manglende komponent. En liste over komponenter, som vi skal bruge i dette projekt, er angivet nedenfor:

Trin 2: Studere komponenterne

Nu da vi kender abstraktet af vores projekt, og vi også har en komplet liste over alle komponenterne, lad os gå et skridt videre og gennemgå en kort undersøgelse af de komponenter, vi skal bruge.

LM3914er et integreret kredsløb. Dens opgave er at betjene skærmene, der visuelt viser ændringen i et analogt signal. På dets output kan vi forbinde op til 10 lysdioder, LCD-skærme eller enhver anden fluorescerende skærmkomponent. Dette integrerede kredsløb kan bruges bare på grund af den lineære skaleringstærskel skaleres lineært. I det grundlæggende arrangement giver det en ti-trins skala, der kan udvides til mere end 100 portioner med andre LM3914 IC'er i serie. I 1980 blev denne IC udviklet af National Semiconductors. Men nu i 2019 er den stadig tilgængelig som Texas Instruments. Der er to hovedvarianter af denne IC. den ene er LM3915, som har et 3dB logaritmisk skaleringstrin, og den anden er LM3916, der styrer skalaen for en standardlydindikator (SVI). Driftsspændingsområdet varierer fra 5V til 35V, og det kan drive LED-skærme på dets output ved at tilvejebringe en reguleret udgangsstrøm, der varierer fra 2-30mA. Det interne netværk i denne IC består af ti komparatorer og et modstandsskaleringsnetværk. Hver komparator tændes en efter en, når indgangsspændingsniveauet stiger. Denne IC kan indstilles til at fungere i to forskellige tilstande, a Søjlediagramtilstand og en Punkttilstand. I søjlediagramtilstand tænder alle terminaler med lavere udgang og i en priktilstand tændes kun én udgang ad gangen. Enheden har i alt 18 ben.

Veroboard er et glimrende valg at lave et kredsløb, fordi den eneste hovedpine er at placere komponenter på Vero-board og lodde dem og kontrollere kontinuiteten ved hjælp af Digital Multi Meter. Når kredsløbets layout er kendt, skal du skære tavlen i en rimelig størrelse. Til dette formål skal du placere brættet på skæremåtten og ved at bruge et skarpt blad (sikkert) og ved at tage alle sikkerhedsforanstaltninger, mere end en gang, skal du score belastningen opad og på bunden langs den lige kant (5 eller flere gange), løbende åbningerne. Derefter skal du placere komponenterne tæt på kortet for at danne et kompakt kredsløb og lodde stifterne i henhold til kredsløbsforbindelserne. I tilfælde af fejl, prøv at aflodde forbindelserne og lodde dem igen. Til sidst skal du kontrollere kontinuiteten. Gå gennem følgende trin for at skabe et godt kredsløb på et Veroboard.

Trin 3: Circuit Design

Kernen i dette batteriniveau markørkredsløb er LM3914 IC. Denne IC tager analog spænding som input og driver 10 LED'er direkte i henhold til niveauet for vekselspænding. I dette kredsløb er der ikke behov for modstande i forbindelse med lysdioder, fordi strømmen styres af selve IC'en.

I dette kredsløb viser lysdioder (D1-D10) batteriets grænse i enten punkt-tilstand eller visningstilstand. Denne tilstand vælges af den ydre switch sw1, der er forbundet med IC's niende ben. sjette og syvende ben af IC er forbundet med jorden gennem en modstand. Lysstyrken på lysdioderne styres af denne modstand. Her konstruerer modstand R3 og POT RV1 et potentielt skillekredsløb. Her i dette kredsløb foretages kalibrering ved at indstille drejeknappen til potentiometeret. Der er ikke behov for nogen ydre strømforsyning til dette kredsløb.

Kredsløbet er beregnet til at overvåge 10V til 15V DC. Kredsløbet fungerer uanset om batterispændingen er 3V. Lm3914-drev ledede, LCD'er og vakuumfluorescenter. IC'en indeholder fleksibel reference og præcis 10-trins skillevæg. Denne IC kan ligeledes fungere som en sequencer.

For at indikere outputstatus kan vi forbinde lysdioder i forskellige farver. Tilslut røde lysdioder fra D1 til D3, som viser nedlukningsfasen for dit batteri, og brug D8-D10 med grønne lysdioder, der viser 80 til 100 niveau på batteriet, og brug gule lysdioder til at blive tilbage.

Med en lille justering kan vi også bruge dette kredsløb til at kvantificere spændingsområder. For denne afbrydelse modstår R2 og grænsefladen øverste spændingsniveau til indgangen. Flyt nu modstanden fra Pot RV1 til D10 LED-glimt. Evakuer i øjeblikket det øvre spændingsniveau ved indgangen og knyt det lavere spændingsniveau til det. Interface en højt værdsat variabel modstand i stedet for modstand R2 og sving den, indtil D1-LED'en skinner. Afbryd nu potentiometeret og mål modstanden over det. Tilslut nu modstanden med den samme værdi i stedet for R2. Kredsløbet måler nu forskellige spændingsområder.

Dette kredsløb er mest rimeligt til at indikere 12V af batteriniveauet. I dette kredsløb demonstrerer hver LED 10 procent af batteriet.

Trin 4: Simulering af kredsløbet

Før du foretager kredsløbet, er det bedre at simulere og undersøge alle aflæsningerne på en software. Den software, vi skal bruge, er Proteus Design Suite. Proteus er en software, hvor elektroniske kredsløb simuleres.

Proteus 8 Professional kan downloades herfra

Når du har downloadet og installeret Proteus-softwaren, skal du åbne den. Åbn et nyt skema ved at klikke på ISISikonet i menuen.
Når det nye skema vises, skal du klikke på Pikonet i sidemenuen. Dette åbner et felt, hvor du kan vælge alle de komponenter, der skal bruges.
Skriv nu navnet på de komponenter, der skal bruges til at skabe kredsløbet. Komponenten vises i en liste på højre side.
På samme måde som ovenfor skal du søge i alle komponenter. De vises i Enheder Liste.

Trin 5: Samling af kredsløbet

Som vi kender hovedforbindelserne og også hele projektets kredsløb, lad os gå videre og begynde at fremstille hardware til vores projekt. En ting skal holdes for øje, at kredsløbet skal være kompakt, og komponenterne skal placeres så tæt på.

Tag en Veroboard og gnid dens side med kobberbelægningen med et skrabepapir.
Anbring nu komponenterne omhyggeligt og tæt nok, så kredsløbets størrelse ikke bliver særlig stor
Forbind forsigtigt med loddejern. Hvis der begås en fejl under tilslutningerne, skal du prøve at aflode forbindelsen og lodde forbindelsen igen korrekt, men til sidst skal forbindelsen være tæt.
Når alle forbindelser er foretaget, skal du udføre en kontinuitetstest. I elektronik er kontinuitetstesten kontrol af et elektrisk kredsløb for at kontrollere, om strøm strømmer i den ønskede sti (at det med sikkerhed er et samlet kredsløb). En kontinuitetstest udføres ved at indstille en lille spænding (kablet i arrangement med en LED eller oprørende del, for eksempel en piezoelektrisk højttaler) over den valgte måde.
Hvis kontinuitetstesten består, betyder det, at kredsløbet er tilstrækkeligt lavet efter ønske. Det er nu klar til at blive testet.
Tilslut batteriet til kredsløbet.
Juster potentiometeret, så LED D1 begynder at lyse.
Begynd nu at øge indgangsspændingen. Du vil bemærke, at hver LED lyser efter en stigning på 1V.

Kredsløbet vil se ud som billedet nedenfor: