Добро пожаловать, Гость
Логин: Пароль: Запомнить меня

ТЕМА: универсальный индикатор состояния аккумулятора

универсальный индикатор состояния аккумулятора 04 сен 2019 11:13 #1

  • plasmacut
  • plasmacut аватар
  • Не в сети
  • Harness is online
  • Сообщений: 20
Делаю для сына блок очистки и подачи воздуха в сварочную маску. Он у меня по профессии сварщик. Столкнулся с проблемой индикации состояния батареи аккумуляторов 18650 (6шт. параллельно). В сети полно всяких устройств. В основном они на TL431. Собрал несколько. Они мне не понравились. Требуют тщательной регулировки и подбора даже светодиода, т.к. от падения напряжения на нем зависит работа устройства. Хотелось бы сделать компактное автономное устройство например на Attiny13, которое будет контролировать напряжение на аккумуляторе в заданных пределах и зажигать два светодиода. Зеленый, постоянно горит, когда выше порога (2.9-3.0в), и мигающий красный, если ниже порога. Также по возможности отдельный выход на управление реле или транзистором. Тут еще вопрос работы контроллера от напряжения около 2.85-3.0в, т.к. предполагается питание от этого же аккумулятора. В крайнем случае можно поставить миниатюрный китайский преобразователь на 5в. На рассыпухе делать не хочется ввиду не только громоздкости, но необходимости подбора номиналов для контроля уровней напряжения. У меня вопрос к уважаемому Soir: Реально ли сделать такое устройство?
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 04 сен 2019 11:37 #2

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • на форуме
  • Модератор
  • Сообщений: 699
  • Спасибо получено: 263
  • sxem.org Sponsor 2019 Author zavsehdatay
Такой подойдёт?

Прошивку выложу вечером.
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Последнее редактирование: 04 сен 2019 23:29 от Айнцвайдрайченко.
Администратор запретил публиковать записи гостям.
Спасибо сказали: plasmacut

универсальный индикатор состояния аккумулятора 04 сен 2019 15:11 #3

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 9630
  • Спасибо получено: 3400
  • Respect sxem.org Sponsor 2019 Author
Похожий проект у меня уже есть, немного адаптировал под Ваши запросы. Описание настройки и все материалы в архиве. Что непонятно - спрашивайте, что не так - пишите.
Вложения:
Последнее редактирование: 05 сен 2019 13:17 от Soir. Причина: Обновление прошивки
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 04 сен 2019 16:25 #4

  • plasmacut
  • plasmacut аватар
  • Не в сети
  • Harness is online
  • Сообщений: 20
В Протеусе погонял. Вроде все работает нормально: значения установок потенциометра записываются в EEPROM. Выход OUT срабатывает. Светодиоды горят как надо. У меня вопрос по работоспособности устройства на малых напряжениях питания (2.8 - 3в). Будет ли оно работать? Кажется у контроллеров AVR есть режим работы на малых напряжениях питания? Или однозначно надо делать стабильное питание 5в?
Если надо 5в, посоветуйте какую схему преобразователя применить для минимального потребления им мощности от аккумуляторов?
Последнее редактирование: 04 сен 2019 16:51 от plasmacut.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 04 сен 2019 16:56 #5

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 9630
  • Спасибо получено: 3400
  • Respect sxem.org Sponsor 2019 Author
Согласно даташит, ATTINY13 работает до 2,7V. МК с буквой V - до 1,8V.
Последнее редактирование: 04 сен 2019 16:57 от Soir.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 04 сен 2019 17:47 #6

  • plasmacut
  • plasmacut аватар
  • Не в сети
  • Harness is online
  • Сообщений: 20
Уважаемый Soir, у меня такие вопросы:

- нужно ли в коде программы что-либо менять для работы на низких напряжениях (в данном случае 2.7в), чтобы объяснить контроллеру, что напряжение питания не 5в, а ниже?

- подскажите как в случае работы от питания 2.7в контроллер измеряет напряжение? В варианте питания от 5в, все ступеньки АЦП (кажется их 1024) - это 5в. Если при этом надо например индицировать максимум 10в, то с помощью резисторного делителя делим входное напряжение, так чтобы на входе АЦП из 10 в получилось 5в. В нашем случае при питании устройства от Li-Ion аккумулятора, напряжение питания "плавает" от 2.7 до 4.2в. Его же мы и собираемся измерять. Я понимаю, что есть внутренний источник опорного напряжения. В сравнении с ним идет измерение. Какое напряжение на входе АЦП соответствует максимальному числу ступенек? Не будут ли при изменении напряжения питания меняться установленные пороги напряжения зажигания светодиодов?
Последнее редактирование: 04 сен 2019 17:49 от plasmacut.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 04 сен 2019 18:32 #7

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 9630
  • Спасибо получено: 3400
  • Respect sxem.org Sponsor 2019 Author
plasmacut пишет:
объяснить контроллеру, что напряжение питания не 5в, а ниже?
Нет, ему все равно. В FUSE ему указано, чтобы ниже 1,8V не работал, но можно и это отменить.

plasmacut пишет:
Я понимаю, что есть внутренний источник опорного напряжения. В сравнении с ним идет измерение. Какое напряжение на входе АЦП соответствует максимальному числу ступенек?
Внутренний источник 1,1V. Поэтому в пределах "плавания" все должно работать адекватно. Светодиоды буду переключаться как им и положено. Конечно, если им будет достаточно напряжения питания.
Администратор запретил публиковать записи гостям.
Спасибо сказали: plasmacut

универсальный индикатор состояния аккумулятора 04 сен 2019 23:28 #8

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • на форуме
  • Модератор
  • Сообщений: 699
  • Спасибо получено: 263
  • sxem.org Sponsor 2019 Author zavsehdatay
Вот прошивка для схемы Eddy71:

Вложенный файл:

Имя файла: 58_BattControl.zip
Размер файла:1 KB
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Администратор запретил публиковать записи гостям.
Спасибо сказали: plasmacut

универсальный индикатор состояния аккумулятора 05 сен 2019 10:42 #9

  • plasmacut
  • plasmacut аватар
  • Не в сети
  • Harness is online
  • Сообщений: 20
Уважаемый Soir. У меня небольшая просьба: оставьте моргание красного светодиода вместо его отключения при снижении напряжения ниже установленного уровня. Пусть он моргает пока это позволяет напряжение аккумулятора.
Еще такой вопрос: поскольку блок индикации называется "универсальный", прошу пояснить на какие максимальные входные напряжения можно его применять? Как я понимаю в любом случае за счет входного делителя максимально возможное напряжение нужно поделить и привести к уровню на входе U_Batt не более напряжения питания? Или может не более 1.1В равного напряжению внутреннего источника?
Последнее редактирование: 05 сен 2019 10:52 от plasmacut.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 05 сен 2019 13:25 #10

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 9630
  • Спасибо получено: 3400
  • Respect sxem.org Sponsor 2019 Author
plasmacut пишет:
оставьте моргание красного светодиода вместо его отключения при снижении напряжения ниже установленного уровня.
Обновил прошивку в сообщении №3.

plasmacut пишет:
на какие максимальные входные напряжения можно его применять?
Согласно даташит работоспособность контроллера сохраняется в пределах напряжения питания 2,7-5,5V. Для контроллеров, имеющих в обозначении букву V, нижний предел питания 1,8V.
Входной делитель должен быть подобран таким, чтобы напряжение на входе в МК не превышало 1,1V.

Что касается именно этой разработки, то требования к делителю не такие жесткие. Главное, чтобы настройки находились в пределах измерения. То есть, на вход МК можно подать и полное напряжение питания. Но все, что более 1,1V МК преобразует в 1023 (здесь на самом деле в 255).
Администратор запретил публиковать записи гостям.
Спасибо сказали: plasmacut

универсальный индикатор состояния аккумулятора 12 сен 2019 08:45 #11

  • plasmacut
  • plasmacut аватар
  • Не в сети
  • Harness is online
  • Сообщений: 20
Уважаемый Soir. Начитался я в сети о возможности возгорания литиевых аккумуляторов, и подумал, что неплохо бы предусмотреть в этом устройстве защиту по температуре. Вспомнил, что в некоторых фирменных контроллерах зарядки можно найти датчик температуры (терморезистор). Предлагаю предусмотреть его использование на ADC2, а кнопку KEY перекинуть на свободный вывод. Терморезистор подключаем между выводом контроллера и VCC, а между этим же выводом и общей шиной постоянный резистор. Вместе с терморезистором получится делитель напряжения. При нагревании сопротивление терморезистора уменьшится , что обеспечит рост напряжения на входе ADC2, и при заданном при калибровке напряжении отключится выход Out. Если нет желания использовать датчик температуры, то просто закорачиваем эту ножку на "общий". Если используем, то при первом включении после калибровок напряжений переключения светодиодов и выхода Out, калибруем по такому же принципу вход ADC2.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 12 сен 2019 09:33 #12

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 9630
  • Спасибо получено: 3400
  • Respect sxem.org Sponsor 2019 Author
plasmacut пишет:
кнопку KEY перекинуть на свободный вывод.
Проблема в том, что свободного вывода нет.
Теоретически можно использовать вывод PC5 (pin 1), но если его занять, тогда перепрошить МК можно будет только параллельным программатором (или FUSE доктор).

Можно попытаться объединить кнопку с каким-либо светодиодом (небольшие изменения в схеме). Тогда вывод освободится.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 12 сен 2019 19:59 #13

  • plasmacut
  • plasmacut аватар
  • Не в сети
  • Harness is online
  • Сообщений: 20
Да, кажется где то встречал, что на выводы индикатора вешают еще клавиатуру. Если можно, неплохо бы сделать аналогично: на один из выводов светодиодов навесить кнопку, а освободившийся от нее вывод запустить на измерение напряжения от термодатчика. Пока не понимаю как показать светодиодами, что срабатывание произошло от датчика температуры. Может одновременное моргание зеленого и красного будет означать, что температура превышена? Начинаю осознавать прелесть 8-ногого контроллера - малые габариты при относительно неплохой функциональности.
Последнее редактирование: 12 сен 2019 20:05 от plasmacut.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 12 сен 2019 21:21 #14

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 9630
  • Спасибо получено: 3400
  • Respect sxem.org Sponsor 2019 Author
plasmacut пишет:
Начинаю осознавать прелесть 8-ногого контроллера - малые габариты при относительно неплохой функциональности.
Скоро Вы разочаруетесь по поводу функциональности. Выводов уже не хватает, а следом не факт, что хватит памяти... Завтра посмотрю, что получается или не получается...
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 13 сен 2019 00:56 #15

  • plasmacut
  • plasmacut аватар
  • Не в сети
  • Harness is online
  • Сообщений: 20
к Atmega всегда можно успеть перейти. Зато в устройствах, где нужна компактность и минимум обвески они привлекательны. Я не слежу за появлением новинок в контроллерах, но в радиолюбительском Интернете массово применяют в основном Atmega8, Attiny2313 И Attiny13. Надеюсь, что этот индикатор превратится с Вашей помощью и в устройство безопасного контроля за аккумулятором.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 13 сен 2019 11:35 #16

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 9630
  • Спасибо получено: 3400
  • Respect sxem.org Sponsor 2019 Author
Изменения в схеме, см. вложение.

Изменения в алгоритме.
Установка. После установки пороговых напряжение для аккумулятора, установка максимальной температуры. Зеленый светодиод включен постоянно, красный мигает.

Работа.
При превышении температуры (увеличение напряжения TERMO) выход отключается, красный и зеленый светодиоды перемигиваются. Устройство блокируется до отключения питания.

P.S.
Теперь яркость светодиодов максимальная, подбирайте резисторы.
Вложения:
Последнее редактирование: 14 сен 2019 06:15 от Soir.
Администратор запретил публиковать записи гостям.
Спасибо сказали: plasmacut

универсальный индикатор состояния аккумулятора 13 сен 2019 23:23 #17

  • plasmacut
  • plasmacut аватар
  • Не в сети
  • Harness is online
  • Сообщений: 20
Запускаю предыдущую прошивку в Протеусе- все нормально. В последней с датчиком T выдает ошибку. Экранную копию сообщения прилагаю
Администратор запретил публиковать записи гостям.

универсальный индикатор состояния аккумулятора 14 сен 2019 06:15 #18

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 9630
  • Спасибо получено: 3400
  • Respect sxem.org Sponsor 2019 Author
Обновил проект.
Администратор запретил публиковать записи гостям.
Спасибо сказали: plasmacut

универсальный индикатор состояния аккумулятора 14 сен 2019 20:51 #19

  • plasmacut
  • plasmacut аватар
  • Не в сети
  • Harness is online
  • Сообщений: 20
Проверил в Протеусе. Все работает четко. Давно не прошивал контроллеры. Раньше использовал AVREAL от параллельного порта. Работает очень быстро, в отличие от USB. Специально покупал новый компьютер с LPT портом. К сожалению наткнулся на проблему в Win10. Не работает DLIO.sys программа, которая нужна программатору. Пришлось заказать китайский USB программатор. Приедет на неделе. Буду пробовать в железе.
Администратор запретил публиковать записи гостям.
Модераторы: wolf2000, Vakula, Айнцвайдрайченко, Soir