Приставка для вимірювання ємності зарядки

Наши партнеры ArtmMisto

Гуляєв Сергій Миколайович
kvant19 [a] rambler.ru

Застосування мікроконтролерів в електротехніці дозволяє значно спростити конструкцію, надати пристрою такі функції, реалізувати які на окремих логічних елементах дуже важко а то і взагалі неможливо Приклади може служити наступна конструкція.

Цей пристрій підключається як приставка до зарядного пристрою, різноманітних схем яких в інтернеті вже описано чимало. Воно виводить на рідкокристалічний дисплей значення вхідної напруги, величину струму зарядки акумулятора, час зарядки і ємність зарядного струму (яка може бути або в Ампер-годинах або в міліампер-годинах - залежить тільки від прошивки контролера і застосованого шунта). Вихідна напруга зарядного пристрою не повинно бути менше 7 вольт, інакше для даної приставки потрібно окреме джерело живлення. Основу пристрою складає мікроконтролер PIC16F676 і рідкокристалічний 2-рядковий індикатор SC 1602 ASLB-XH-HS-G. Максимальна зарядна ємність становить 5500 мА / год і 95,0 А / ч відповідно.

Принципова схема приведена на Рис 1.

Підключення до зарядного пристрою - на Рис 2.

При включенні мікроконтролер спочатку запитує необхідну ємність зарядки. Встановлюється кнопкою SB1. Скидання - кнопкою SB2.

Якщо кнопку не було натиснуто більше 5 секунд - контролер автоматично переходить в режим вимірювань. На виводі 2 (RA5) встановлюється високий рівень.

Алгоритм підрахунку ємності в даній приставці наступний:

1 раз в секунду мікроконтролер вимірює напругу на вході приставки і струм, і якщо величина струму більше одиниці молодшого розряду - збільшує лічильник секунд на 1. Таким чином годинник показує тільки час зарядки.
Далі мікроконтролер вираховує середній струм за хвилину. Для цього показання зарядного струму діляться на 60. Ціле число записуються в лічильник, а залишок від ділення потім додається до наступного виміряному значенню струму, і вже потім ця сума ділиться на 60. Зробивши, таким чином, 60 вимірювань в лічильнику буде число середнього значення струму за хвилину.

Далі середнє значення струму в свою чергу ділиться на 60 (за таким же алгоритмом). Таким чином, лічильник ємності збільшується 1 раз в хвилину на величину одна шістдесята від величини середнього струму за хвилину.

Після цього лічильник середнього значення струму обнуляється і підрахунок починається спочатку. Кожен раз, після підрахунку ємності зарядки, проводиться порівняння виміряної ємності і заданої, і при їх рівності на дисплей видається повідомлення - "Зарядка завершена", а у другому рядку - значення цієї ємності зарядки і напруга. На виводі 2 мікроконтролера (RA5) з'являється низький рівень, що призводить до гасіння світлодіода. Даний сигнал можна використовувати для включення реле, яке, наприклад, відключає зарядний пристрій від мережі (див Рис 3).

Налагодження пристрою зводиться тільки до установки правильних показань зарядного струму (R1 R3) і вхідної напруги (R2) за допомогою еталонного амперметра і вольтметра. Для точної установки показань приставки рекомендується використовувати багатооборотні підлаштування резистори або ставити додаткові резистори послідовно з підлаштування (підібрати експериментально).

Тепер про шунтах.
Для зарядного пристрою на ток до 1000 мА можна використовувати блок живлення на 15 в, як шунт резистор на 5-10 Ом потужністю 5Вт, і послідовно з заряджаються акумулятором змінний опір на 20-100 Ом, яким і буде виставлятися величина зарядного струму.

Для зарядного струму до 10 А (max 25,5 A) буде потрібно виготовити шунт з високоомній дроту відповідного перетину на опір 0,1 Ом. Проведені випробування показали, що навіть при сигналі з токового шунта рівним 0,1 вольт настроювальними резисторами R1 і R3 можна легко встановити показання струму в 10 А. Однак, чим більше сигнал з датчика струму, тим легше налаштувати правильні свідчення.

Як шунта для приставки на 10 А я пробував використовувати шматок алюмінієвого дроту перетином 1,5 мм довжиною 30 см -прекрасности працює.

Друкована плата для даного пристрою через простоту схеми не розроблялася, воно зібрано на макетної платі таких же розмірів як і рідкокристалічний індикатор і закріплений ззаду. Мікроконтролер встановлюється на панельку і дозволяє швидко поміняти прошивку для переходу на інший струм зарядного пристрою.

Download:
emk1A.asm , emk10A.asm - вихідний текст програми
emk1A.hex , emk10A.hex - відкомпільоване програма

література:
Н.І. Заєць "Радіоаматорські конструкції на PIC мікроконтролерах"
Книга 2, СОЛОН-ПРЕСС Москва 2005

Для коментування матеріалів з сайту і отримання повного доступу до нашого форуму Вам необхідно зареєструватися .

• Можливо це і так. Тільки написане на акб іноді підозріло близько збігається з показаннями, а ось іноді зовсім немає. На підставі цього можна сміливо стверджувати, що від приладу користь є. На чому ваше твердження засноване - не знаю. І ви дізнаєтеся, що свідчення, зняті таким (дуже нешвидко) способом відрізняються від тих, які ви отримаєте тим приладом відразу ж. І напевно в більшу сторону - тобто наприклад на акб написано 2600, але якщо його зарядити \ розрядити кілька разів (а це рівносильно вже функції refresh) то отримаємо 2800 і більше. І що в результаті - різниця - мізер, часу вбито багато, ми дізналися "ідеальну" ємність. Якщо ж мова про авто акб, то в автомобілі він так не буде заряджатися. Відповідно цей прилад показує, швидше за побічно накопичений заряд, а не ємність. Але для практики і цього досить. Деякі прилади подібного призначення вимірюють і внутрішній опір батареї. При наявності ж безлічі однотипних батарей - впорядкувати цілком дозволить. Так це жахливо. А ще велика частина країни користується не ліцензійної ОС і не хоче платити податки, щоб черговий захарченко їх вкрав. Я як то все життя обходився без держреєстру. І більшості громадян, що користуються вимірювальними приладами в електроніці, ЦСМ без потреби. Ваш держреєстр і повірки потрібні приблизно як техогляд автолюбителю. Але це я так, між іншим. А то запахло тут офіціозом. З чим я згоден - так з думкою kovigor. Безпека перш за все.
• Тема плавно перетікає в обговорення безпеки)))). Шановний kovigor з чогось взяв що ті, хто хоче вимірювати цим приладом накопичену ємність акумулятора - обов'язково використовує говноаккумулятори і незрозумілу зарядку. І починається: безопасность, а ви знаєте що життя ... Знаю, знаю. Пропоную припинити цей флуд, і писати в тему. Знають я прошу внести зміни в прошивку для підняття до 45 вольт контрольовані напруги заряду розряду.
• жоден із знаючих не знає, що ти сваял? на чому ти сваял? і який прошивкою користуєшся в даний момент
• ну кожному своє раз ви користуєтеся псевдо приладами то і показання при вимірах у вас будуть такі розпливчасті, а взагалі навіть перевірені прилади я намагаюся перевіряти на еталонних, хоч ви і гуру але швидше за все приладами якими ви користуєтеся це дешевий сегмент обладнання які не підлягають повірки з -за великих похибок вимірювання, а взагалі для великих проектів на великих підприємствах пов'язаних з електронним обладнанням всі прилади підлягають повірки не для того щоб когось годувати а для проведення точних вимірювань.
• абсолютно в дірочку. як повірник - повірників можу сказати. що все вимірювальне обладнання, абсолютно все, ділиться на два великі класи: 1. вимірювальне обладнання, будь-якого класу точності 2. показометр перші, в залежності від класу точності, можуть бути або стандартами, або еталонами, або вимірювачами з чітко обумовленим класом точності. другі - показують, що вимірювана величина присутній. теж з різною точністю, причому під час ця точність може перевершувати точність приладів з першої групи. з цього місця виникає питання - в чому тоді різниця. різниця в тому, що прилади з першої групи перераховані в держреєстрі вимірювальних засобів. і все офіційні дані, що мають юридичну цінність, можуть надаватися тільки на основі вимірювання цими приладами. а прилади з другої групи такими можливостями, юридичного обґрунтування, не володіють. але і ціна приладів з цих груп суттєво різна. ось візьмемо наприклад Ц20 і в7-36. застромимо їх в розетку і виміряємо напругу мережі. ц 20 покаже 217в., а в736 - 220в (все це в один і той же момент часу). і що мені ця різниця дасть при ремонті наприклад будь-якого електричного приладу. ці прилади обидва в реєстрі були присутні одночасно. у першого 20 кому \ в вхідний опір, а у другого 11 мом \ в. тому різняться показання при вимірах при однакових заявлених погрішності. ось стоїть переді мною, на домашньому столі, не на казенному, з 1-114, останній раз він перевіряв років 20 назад, але ні точніше, ні грубіше від цього він не показує. але на ньому я не зможу зробити висновок експерта (не важливо для кого) тому як в ув'язненні я повинен буду вказати дату повірки, поверителя і заводський номер приладу. звідси висновок - не важливо який прилад, дешевий сегмент, саморобний на коліні або з супер лабораторії, в якій стоять пилові фільтри. головне це розуміння - що вимірюємо, для чого вимірюємо, що прилад показує, і що є насправді ... ну не всі, хоча це дуже добре, коли все. навіть на підприємства не пов'язаних з електронним обладнання повірка проводиться теж (правда на багатьох тільки коли півень в тім'ячко поклює) на деяких існують свої перевірочні лабораторії, на деяких через ЦСМ прогоняются прилади.
• Реверс-інжиніринг прошивки буде коштувати як десяток найдорожчих гіробордов з кращими в світі акумуляторами. А фахівці, які здатні на це, на форумах не народжуються ...
• По ходу це ви користуєтеся говнопріборамі і живете в своєму уявному світі, який вже в дешевих приладах давно пішов вперед. А для більшості приладів, які споживають 220 без різниці - 220 чи 223 в розетці. Схоже ви більше теоретик Там є исходник в Асмі. Нічого реверсировать не треба. Потрібно всього лише дещо переробити. Для цього треба бути практичним користувачем мікрочіпа.
• На прохання inosat викладаю модернізовану прошивку з підвищеним напругою контролю, до 50В. Не забудьте перерахувати вхідний дільник вольтметра, по моїй схемі R4. Прошивка для мікроконтролера 16F684. Меню вибору режимів присутня.
• Ну і обіцяні прошивки для 676, з одним режимом заряду і подвоєною контрольним напругою.
• Один з моїх улюблених МК! Є счітатель ємності USB. Замір струму 10 раз в секунду, ну і розрахунок ємності відповідно. Ну а якщо для автомобільного то на atmega8, всі режими - заряд - розряд, тренування, підрахунок ємності при постійному заряді (розряді), асиметричний заряд, в будь-якому режимі. Струм пристрій не регулює, а керує лише мосфети ключами по заданому з клавіатури напрузі.
• А все повірки приладів - це треба лише для воєнки, ну що б Піндос збивати в повітрі і на морі! А для решти - це дармоїди, які хочуть довести свою "потрібність" ... А по суті нафіг не потрібні як і 90 відсотків начальства. Якось так !
• aalex_641, ось саме. З цього дурник Evgenij_Pot і привів такий невдалий приклад з вимірюванням 220. І приклад його виглядає по дилетантськи і висмоктаним з пальця. Тому, що зараз прилади регулювання зберігають у пам'яті, немає спливає за номіналом резисторів підстроювання і регулювати там нічого. А лошара з ЦСМ, хтів зрубати з мене бабла, навіть не зміг включити мій осцилом SONY \ TEKTRONIX (якого в 1998 році стопудово не було в держреєстрі - ні фіга гірше він від цього не працював Гиии). Молодець Іван_79. Я мікрочіп закинув давно - після того як MPLAB скомпілювати неіснуючу команду для кристала. Та й на той момент пік істотно програвав Атмел (хоча якого потім купив - Гиии).
• = LEAS; 317341] aalex_641, ось саме. З цього дурник Evgenij_Pot і привів такий невдалий приклад з вимірюванням 220. І приклад його виглядає по дилетантськи і висмоктаним з пальця. Тому, що зараз прилади регулювання зберігають у пам'яті, немає спливає за номіналом резисторів підстроювання і регулювати там нічого. А лошара з ЦСМ, хтів зрубати з мене бабла, навіть не зміг включити мій осцилом SONY \ TEKTRONIX (якого в 1998 році стопудово не було в держреєстрі - ні фіга гірше він від цього не працював Гиии). ти нічого не поплутав умняк, тобі ніхто тобі не давав права ображати учасників форуму, якщо у тебе не вистачає грошей купити нормальне устаткування і їм користуватися то це твої проблеми, приладами якими я користуюся ти і в очі не бачив і не тобі судити про моїй компетенції .
• Якщо у тебе не вистачає мізків - це твоя справа. Своїм дурним прикладом ти сам себе охарактеризував - і свої розумові здібності в цитаті яку я привів з твого дурного поста. Тільки дурачек може думати що ціна і якість нероздільно пов'язані лінійною залежністю. Або потягне R & S на польові роботи в стружку і масло. Ти б глянув огляд на HP890CN з фотографії і втер би. Так що дурачек - не образа, а ласкавий діагноз. Ну ГИИИИИИИ. Пам'ятаю пісня така - "у нас є такі прилади ... Але ми вам про них не розповімо". Ну круто ти витріщився, прямо "видих ПЖ" (кіндзадза).
• = LEAS; 317289] По ходу це ви користуєтеся говнопріборамі і живете в своєму уявному світі, який вже в дешевих приладах давно пішов вперед. А для більшості приладів, які споживають 220 без різниці - 220 чи 223 в розетці. Схоже ви більше теоретик Навряд чи сам розумієш, що несеш ... Все він правильно розповів, а ти схоже більше практик-неук.
• Дякуємо! Ось тільки в протеус з прошивкою для 16F684 не відключається реле при досягненні виставленого напруги для заряду. Для розряду - відключається, я для заряду немає)). Прошивка для PIC16F676 - все гуд. Кому цікаво - викладаю розводку плати для PIC16F676 з функцією заряду (в моєму випадку - для 42 вольт, тому трохи переробив схему). У залозі ще не робив, за правильність не ручаюсь
• Про ЦЮ приставку можна забути раз і на завжди .... Збирав її дуже давно, тямущою прошивки жодної, і її не може бути через обраного піку ... Для мене вона вже не існує ... тим більше що є НАБАГАТО більше краща альтернатива якщо вирішено зібрати своїми руками, ось вона: https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=66280 дивитися повністю статтю, там все є ... Думаю що багато хто зі мною погодяться ..
• Дак ти сам себе образив! Якщо ти купуєш прилади за килобаксов, а потім ще й повіряти їх, порівнюючи мікровольт ... Ти просто долбо @ б !!!
• До речі останній проект - вольтметр змінного струму мережі. На PIC16F684 і одному регістрі 595 4-х сегментний індикатор. без трансформатора. І точність 0,5 - 1 вольт!
• ЧМО недороблені. З 2010 року 7 повідомлень. Іди подрачіть, якщо сказати по справі нічого. Не, він просто думає, що що то вміє. А коли протикають ця мильна бульбашка - обурюється. До речі, з 2006 року у Evgenij_Pot цілих 40 з обрізаним хріном повідомлень. Гиии. Два нуля з амбіціями.

При передруці матеріалів з сайту пряме посилання на РадіоЛоцман обов'язкове.

Запрошуємо авторів статей та перекладів до публікації матеріалів на сторінках сайту.