Automatická nabíječka pro MK ATmega16A. Nabíječka autobaterií na Atmega8 Controller pro vyhřívání zrcátek a zadního okna

Obvody mikrokontroléru, články a popisy s firmwarem a fotografiemi pro auto.

Jednoduchý tachometr na mikrokontroléru ATmega8

Otáčkoměr se používá v automobilech k měření rychlosti otáčení jakýchkoli dílů, které se mohou otáčet. Existuje mnoho možností pro taková zařízení, nabídnu možnost na mikrokontroléru AVR ATmega8. Pokud jde o mou možnost, vy také...

Barevná hudba na mikrokontroléru Attiny45 v autě

Tato barevná hudba, malých rozměrů a napájení 12V, může být alternativně použita v autě pro jakékoli akce. Primárním zdrojem tohoto diagramu je Rádio č. 5, 2013 A. LAPTEV, Zyryanovsk, Kazachstán. Systém…

Vyhřívané zrcátko a ovladač zadního okna

Umožňuje ovládat vyhřívání zadního okna a zrcátek samostatně jedním tlačítkem a navíc přizpůsobitelný časovač vypnutí až na jeden a půl hodiny pro každý kanál. Obvod je postaven na mikrokontroléru ATtiny13A. Popis práce:

Stmívač pro auto lampu

Téměř všechny vozy mají ovládání vnitřního osvětlení, které se provádí pomocí palubního počítače nebo samostatného palubního systému. Světlo se plynule rozsvítí a také zhasne s určitým zpožděním (pro...

GSM alarm s upozorněním na mobilní telefon

Představuji velmi oblíbený obvod autoalarmu založený na mikrokontroléru ATmega8. Takový alarm dává upozornění na mobilní telefon správce ve formě volání nebo SMS. Zařízení se integruje s mobilním telefonem pomocí...

Bliká stopak na mikrokontroléru

Udělal jsem novou verzi blikajícího stopaku. Operační algoritmus a řídicí obvod jsou různé, velikost a zapojení jsou stejné. Je možné upravit frekvenci blikání, dobu před přepnutím na konstantní svit a pracovní cyklus...

DRL plus blesky

Toto řemeslo vám umožňuje blikat LED DRL. Plavidlo má malé rozměry, ovládá se pouze jedním tlačítkem a má široké možnosti přizpůsobení. Velikost desky je 30 x 19 milimetrů. Na zadní straně je svorkovnice...

Vyrábíme a připojujeme dveřní zavírač k zabezpečovacímu systému

Počet aut s automatickým stahováním oken neustále roste, a i když je auto nemá, řada lidí si ho vyrábí sama. Mým cílem bylo sestavit takové zařízení a připojit ho k...

LED se rozsvítí na základě rychlosti

Ukázalo se, že je to „vedlejší produkt“: bylo nutné otestovat provozní režim snímače rychlosti pro projekt zobrazení ozubených kol na matici 5x7, k tomu jsem sestavil malý obvod. Obvod může rozsvítit LED v závislosti...

Digitální tachometr na mikrokontroléru AVR (ATtiny2313)

Otáčkoměr měří rychlost otáčení dílů, mechanismů a dalších součástí vozu. Otáčkoměr se skládá ze 2 hlavních částí - senzoru, který měří rychlost otáčení a displeje, kde...

Jednoduchý digitální rychloměr na mikrokontroléru ATmega8

Rychloměr je měřící zařízení pro zjišťování rychlosti automobilu. Podle způsobu měření existuje několik typů rychloměrů: odstředivé, chronometrické, vibrační, indukční, elektromagnetické, elektronické a nakonec rychloměry GPS.

Hladké zapálení uklizeného na mikrokontroléru

Tato verze má trochu jiné uspořádání: přibylo druhé nastavovací tlačítko a byl odstraněn potenciometr rychlosti zapalování. Vlastnosti: Dva samostatné nezávislé kanály. Pro každý kanál existují tři skupiny nastavitelných parametrů: doba zpoždění před startem...

Všechny technické dotazy na [e-mail chráněný]
Stáhněte si schéma a desku plošných spojů odtud.
Externí výkonový tranzistor IRF540N a ventilátor nejsou součástí dodávky.

Každý majitel automobilu dříve nebo později stojí před úkolem nabít baterii. To se děje z různých důvodů. Například během chladného počasí, kdy kapacita baterie klesá kvůli nízké okolní teplotě. Nebo pokud byla baterie ponechána delší dobu bez použití a napětí na ní kleslo na kritickou úroveň. Nebo prostě zestárla. V takových případech často používají zakoupenou nabíječku (nabíječku) nebo domácí nabíječku vyrobenou vlastníma rukama.

Majitelé automobilů často vyrábějí nabíječky ne proto, že nejsou peníze na nákup hotové, ale protože dělat něco vlastníma rukama je velmi zajímavé, vzrušující a užitečné. Z toho důvodu je internet posetý četnými obvody nabíječek, od těch nejjednodušších s jedním tranzistorem až po ty nejsložitější řízené mikrokontroléry.

Je však důležité si uvědomit, že správné nabíjení baterie je složitý elektrochemický proces. A často jednoduché radioamatérské obvody nejsou schopny sledovat nejdůležitější parametry nabíjení. Proudy, nárůst a pokles napětí, časové intervaly, odpojení baterie na konci nabíjecího cyklu a další procesy. A časté používání takových ne zcela správných obvodů může vést k výraznému snížení životnosti baterie. Sestavit složitější paměťové zařízení je někdy nad síly každého.

Tato deska pomůže překlenout propast mezi touhou a schopností vytvořit si vlastní paměť. Deska je polotovar nabíječky autobaterií. Tento polotovar již implementuje nejsložitější část nabíječky, a to mikrokontrolérové ​​řízení nabíjecího procesu. Srdcem desky je mikrokontrolér Atmega88. Jak víte, samotný mikrokontrolér nemůže nic dělat, protože je to programovatelný čip. A aby zařízení řízené mikrokontrolérem začalo fungovat, je potřeba napsat program a nahrát ho na čip. To není tak snadné, potřebujete jak zkušenosti, tak znalosti v psaní programů. Tato nejobtížnější fáze je však již v desce implementována, zbývá pouze správně sestavit zbytek obvodu. A tady už může automobilový nadšenec přiložit ruku, dovednosti a pracovní schopnosti. Co tedy zbývá udělat po zakoupení desky?

1. Připojte napájení k desce (17-24V, alespoň 8A).

2. Připojte napájení podle schématu.

Toto zařízení je určeno k měření kapacity Li-ion a Ni-Mh akumulátorů a také k nabíjení Li-ion akumulátorů s volbou počátečního nabíjecího proudu.

Řízení

Zařízení připojíme na stabilizovaný zdroj 5V a proud 1A (například z mobilu). Indikátor zobrazí na 2 sekundy výsledek předchozího měření kapacity „xxxxmA/c“ a na druhém řádku hodnotu registru OCR1A „S.xxx“. Vložíme baterii. Pokud potřebujete baterii nabít, stiskněte krátce tlačítko CHARGE, pokud potřebujete změřit kapacitu, stiskněte krátce tlačítko TEST. Pokud potřebujete změnit nabíjecí proud (hodnotu registru OCR1A), stiskněte dlouze (2 sekundy) tlačítko CHARGE. Přejděte do okna úpravy registru. Pustíme tlačítko. Krátkým stisknutím tlačítka CHARGE měníme hodnoty registru v kruhu (50-75-100-125-150-175-200-225), první řádek ukazuje nabíjecí proud prázdné baterie při zvolená hodnota (za předpokladu, že máte v obvodu odpor 0,22 Ohm). Krátce stiskněte tlačítko TEST, hodnoty registru OCR1A se uloží do energeticky nezávislé paměti.
Pokud jste se zařízením prováděli různé manipulace a potřebujete resetovat hodiny nebo naměřenou kapacitu, pak dlouze stiskněte tlačítko TEST (hodnoty registru OCR1A se neresetují). Jakmile je nabíjení dokončeno, podsvícení displeje zhasne, pro zapnutí podsvícení krátce stiskněte tlačítko TEST nebo CHARGE.

Provozní logika zařízení je následující:

Po připojení napájení indikátor zobrazí výsledek předchozího měření kapacity baterie a hodnotu registru OCR1A, uloženou v energeticky nezávislé paměti. Po 2 sekundách přejde zařízení do režimu určování typu baterie na základě napětí na svorkách.

Pokud je napětí větší než 2V, pak se jedná o Li-ion baterii a napětí do úplného vybití bude 2,9V, v opačném případě se jedná o baterii Ni-MH a napětí do úplného vybití bude 1V. Ovládací tlačítka jsou dostupná pouze po připojení baterie. Dále zařízení čeká na stisknutí tlačítka Test nebo Charge. Na displeji se zobrazí „_STOP“. Když krátce stisknete tlačítko Test, zátěž se připojí přes MOSFET.

Velikost vybíjecího proudu je určena napětím na rezistoru 5,1 Ohm a každou minutu se sčítá s předchozí hodnotou. Zařízení používá k provozu hodin 32768 Hz quartz.

Displej zobrazuje aktuální hodnotu kapacity baterie "xxxxmA/s" a torus vybití "A.xxx" a také čas "xx:xx:xx" od okamžiku stisknutí tlačítka. Zobrazí se také animovaná ikona slabé baterie. Na konci testu pro Ni-MH baterii se zobrazí zpráva „_STOP“, výsledek měření se zobrazí na displeji „xxxxmA/c“ a uloží se.

Pokud je baterie Li-ion, pak se výsledek měření zobrazí také na displeji „xxxxmA/c“ a je zapamatován, ale okamžitě se aktivuje režim nabíjení. Na displeji se zobrazí obsah registru OCR1A "S.xxx". Zobrazí se také animovaná ikona nabíjení baterie.

Nabíjecí proud se upravuje pomocí PWM a je omezen odporem 0,22 Ohm. V hardwaru lze nabíjecí proud snížit zvýšením odporu z 0,22 Ohm na 0,5-1 Ohm. Na začátku nabíjení se proud postupně zvyšuje až na hodnotu registru OCR1A nebo dokud napětí na svorkách baterie nedosáhne 4,22V (pokud byla baterie nabitá).

Velikost nabíjecího proudu závisí na hodnotě registru OCR1A – čím větší hodnota, tím větší nabíjecí proud. Když napětí na svorkách baterie překročí 4,22V, hodnota registru OCR1A se sníží. Proces dobíjení pokračuje, dokud není hodnota registru OCR1A 33, což odpovídá proudu asi 40 mA. Tím nabíjení končí. Podsvícení displeje se vypne.

Nastavení

1. Připojte napájení.
2. Připojte baterii.
3. Připojte voltmetr k baterii.
4. Pomocí dočasných tlačítek + a - (PB4 a PB5) zajistíme shodu údajů voltmetru na displeji a referenčního voltmetru.
5. Dlouze stiskněte tlačítko TEST (2 sekundy), dojde k uložení do paměti.
6. Vyjměte baterii.
7. Připojte voltmetr k rezistoru 5,1 Ohm (podle schématu poblíž tranzistoru 09N03LA).
8. Připojte nastavitelný zdroj na svorky baterie, nastavte napájení na 4V.
9. Krátce stiskněte tlačítko TEST.
10. Změříme napětí na rezistoru 5,1 Ohm - U.
11. Vypočítejte vybíjecí proud I=U/5,1
12. Pomocí dočasných tlačítek + a - (PB4 a PB5) nastavíme vypočítaný vybíjecí proud I na indikátoru „A.xxx“.
13. Dlouze stiskněte tlačítko TEST (2 sekundy), dojde k uložení do paměti.

Zařízení je napájeno ze stabilizovaného zdroje s napětím 5 Voltů a proudem 1A. Quartz na 32768Hz je navržen pro přesné měření času. Řadič ATmega8 je taktován z interního oscilátoru s frekvencí 8 MHz a dále je nutné nastavit ochranu proti vymazání EEPROM s příslušnými konfiguračními bity. Při psaní ovládacího programu byly použity vzdělávací články z tohoto webu.

Aktuální hodnoty napěťových a proudových koeficientů (Ukof. Ikof) lze vidět, pokud na třetím řádku připojíte displej 16x4 (pro ladění je vhodnější 16x4). Nebo v Ponyprog, pokud otevřete soubor firmwaru EEPROM (načtete z řadiče EEPROM).
1 byte - OCR1A, 2 byty - I_kof, 3 byty - U_kof, 4 a 5 bytů jsou výsledkem předchozího měření kapacity.

Video, jak zařízení funguje:

V tomto článku vám povím, jak z počítačového zdroje AT/ATX a podomácku vyrobené řídicí jednotky vyrobit docela „chytrou“ nabíječku olověných baterií. Patří mezi ně tzv. „UPS“, automobilové a jiné baterie širokého použití.

Popis
Zařízení je určeno pro nabíjení a trénování (desulfataci) olověných akumulátorů s kapacitou 7 až 100 Ah, jakož i pro orientační posouzení jejich úrovně nabití a kapacity. Nabíječka má ochranu proti nesprávnému připojení baterie (přepólování) a proti zkratu náhodně opuštěných svorek. Využívá řízení mikrokontrolérem, díky kterému jsou implementovány bezpečné a optimální nabíjecí algoritmy: IUoU nebo IUIoU s následným „dobitím“ na 100% úroveň nabití. Parametry nabíjení lze upravit pro konkrétní baterii (přizpůsobitelné profily) nebo si můžete vybrat ty, které jsou již obsaženy v ovládacím programu. Konstrukčně se nabíječka skládá z AT/ATX zdroje, který je potřeba trochu upravit, a řídící jednotky na ATmega16A MK. Celé zařízení je volně namontováno v pouzdře stejného napájecího zdroje. Chladicí systém (standardní chladič PSU) se automaticky zapíná/vypíná.
Výhodou této paměti je její relativní jednoduchost a absence pracných úprav, což je důležité zejména pro začínající radioamatéry.
]1. Režim nabíjení - menu „Nabíjení“. U baterií s kapacitou od 7Ah do 12Ah je standardně nastaven algoritmus IUoU. To znamená:
- první stupeň - nabíjení stabilním proudem 0,1C, dokud napětí nedosáhne 14,6V
- druhý stupeň se nabíjí stabilním napětím 14,6V, dokud proud neklesne na 0,02C
- třetí stupeň udržuje stabilní napětí 13,8V, dokud proud neklesne na 0,01C. Zde C je kapacita baterie v Ah.
- čtvrtá fáze - „dokončení“. V této fázi se sleduje napětí na baterii. Pokud klesne pod 12,7V, nabíjení začne od samého začátku.
Pro startovací baterie (od 45 Ah a výše) používáme algoritmus IUIoU. Namísto třetího stupně je proud stabilizován na 0,02C, dokud napětí baterie nedosáhne 16V nebo po cca 2 hodinách. Na konci této fáze se nabíjení zastaví a začne „doplňování“. Toto je čtvrtá etapa. Proces nabíjení je znázorněn grafy na obr. 1 a obr. 2.
2. Tréninkový režim (desulfatace) - menu „Trénink“. Zde je tréninkový cyklus:
10 sekund - vybíjení proudem 0,01C, 5 sekund - nabíjení proudem 0,1C. Cyklus nabíjení-vybíjení pokračuje, dokud napětí baterie nestoupne na 14,6V. Další je obvyklý poplatek.
3. Režim testu baterie. Umožňuje přibližně odhadnout stupeň vybití baterie. Baterie je zatížena proudem 0,01C po dobu 15 sekund, poté se zapne režim měření napětí na baterii.
4. Kontrolně-tréninkový cyklus (CTC). Pokud nejprve připojíte další zátěž a zapnete režim „Nabíjení“ nebo „Trénink“, pak se v tomto případě baterie nejprve vybije na napětí 10,8 V a poté se zapne odpovídající zvolený režim. V tomto případě se měří proud a doba vybíjení, čímž se vypočítá přibližná kapacita baterie. Tyto parametry se zobrazí na displeji po dokončení nabíjení (když se zobrazí zpráva „Baterie nabitá“), když stisknete tlačítko „vybrat“. Jako další zátěž můžete použít automobilovou žárovku. Jeho výkon se volí na základě požadovaného vybíjecího proudu. Obvykle se nastavuje na 0,1C - 0,05C (10 nebo 20 hodinový vybíjecí proud).
Pohyb v menu se provádí pomocí tlačítek „vlevo“, „vpravo“, „vybrat“. Tlačítko „reset“ opustí jakýkoli provozní režim nabíječky do hlavního menu.
Hlavní parametry nabíjecích algoritmů lze konfigurovat pro konkrétní baterii, k tomu jsou v nabídce dva přizpůsobitelné profily - P1 a P2. Nakonfigurované parametry jsou uloženy v energeticky nezávislé paměti (EEPROM).
Chcete-li se dostat do nabídky nastavení, musíte vybrat některý z profilů, stisknout tlačítko „vybrat“, vybrat „nastavení“, „parametry profilu“, profil P1 nebo P2. Po výběru požadovaného parametru stiskněte „vybrat“. Šipka vlevo nebo vpravo se změní na šipky nahoru nebo dolů, což znamená, že parametr je připraven ke změně. Vyberte požadovanou hodnotu pomocí tlačítek „doleva“ nebo „doprava“ a potvrďte tlačítkem „vybrat“. Na displeji se zobrazí „Saved“, což znamená, že hodnota byla zapsána do EEPROM.
Hodnoty nastavení:
1. „Algoritmus nabíjení.“ Vyberte IUoU nebo IUIoU. Viz grafy na obr. 1 a obr. 2.
2. „Kapacita baterie“. Nastavením hodnoty tohoto parametru nastavíme nabíjecí proud na prvním stupni I=0,1C, kde C je kapacita baterie V Ah. (Pokud tedy potřebujete nastavit nabíjecí proud např. 4,5A, měli byste zvolit kapacitu baterie 45Ah).
3. "Napětí U1". To je napětí, při kterém končí první nabíjecí stupeň a začíná druhý. Výchozí hodnota je 14,6V.
4. "Napětí U2". Používá se pouze v případě, že je zadán algoritmus IUIoU. To je napětí, při kterém končí třetí fáze nabíjení. Výchozí hodnota je 16V.
5. „Proud 2. stupně I2“. Toto je aktuální hodnota, při které končí druhý stupeň nabíjení. Stabilizační proud na třetím stupni pro algoritmus IUIoU. Výchozí hodnota je 0,2C.
6. „Konec nabíjení I3.“ Toto je aktuální hodnota, při jejímž dosažení je nabíjení považováno za dokončené. Výchozí hodnota je 0,01C.
7. "Vybíjecí proud". Jedná se o hodnotu proudu, který vybíjí baterii během tréninku s cykly nabíjení-vybíjení.

Výběr a úprava napájecího zdroje.

V našem návrhu používáme počítačový zdroj. Proč? Důvodů je několik. Za prvé se jedná o téměř hotovou pohonnou jednotku. Za druhé, toto je také tělo našeho budoucího zařízení. Za třetí, má malé rozměry a hmotnost. A za čtvrté, lze jej zakoupit téměř na jakémkoli rádiovém trhu, bleším trhu a počítačových servisních střediscích. Jak se říká, levné a veselé.
Ze všech různých modelů napájecích zdrojů se nám nejlépe hodí jednotka formátu ATX s výkonem alespoň 250 W. Musíte jen zvážit následující. Vhodné jsou pouze ty zdroje, které používají PWM regulátor TL494 nebo jeho analogy (MB3759, KA7500, KR1114EU4). Můžete použít i zdroj formátu AT, ale budete si muset vyrobit pouze nízkopříkonový záložní zdroj (standby) pro napětí 12V a proud 150-200mA. Rozdíl mezi AT a ATX je v počátečním schématu spuštění. AT se spouští nezávisle, napájení pro čip PWM regulátoru je odebíráno z 12voltového vinutí transformátoru. V ATX ​​se pro počáteční napájení čipu používá samostatný 5V zdroj, nazývaný „pohotovostní zdroj“ nebo „pohotovostní režim“. Více se dočtete například o zdrojích a dobře je popsána přeměna zdroje na nabíječku
Existuje tedy napájecí zdroj. Nejprve musíte zkontrolovat funkčnost. Za tímto účelem ji rozebereme, vyjmeme pojistku a místo toho připájeme 220V žárovku o výkonu 100-200 W. Pokud je na zadním panelu napájecího zdroje vypínač síťového napětí, měl by být nastaven na 220V. Zapneme napájení sítě. AT zdroj naběhne okamžitě, u ATX je potřeba zkratovat zelený a černý vodič na velkém konektoru. Pokud kontrolka nesvítí, chladič se točí a všechna výstupní napětí jsou normální, pak máme štěstí a naše napájení funguje. V opačném případě budete muset začít s opravou. Žárovku zatím nechte na místě.
Abychom mohli zdroj převést na naši budoucí nabíječku, budeme muset mírně změnit „potrubí“ regulátoru PWM. Navzdory obrovské rozmanitosti napájecích obvodů je spínací obvod TL494 standardní a může mít několik variant v závislosti na tom, jak je implementována proudová ochrana a napěťové limity. Schéma převodu je na obr. 3.


Zobrazuje pouze jeden výstupní napěťový kanál: +12V. Zbývající kanály: +5V, -5V, +3,3V se nepoužívají. Musí být vypnuty přeříznutím odpovídajících drah nebo odstraněním prvků z jejich obvodů. Což se nám mimochodem může hodit pro řídící jednotku. Více o tom trochu později. Prvky, které se instalují dodatečně, jsou označeny červeně. Kondenzátor C2 musí mít provozní napětí minimálně 35V a je instalován jako náhrada stávajícího v napájecím zdroji. Po znázornění „potrubí“ TL494 ve schématu na obr. 3 připojíme napájecí zdroj do sítě. Napětí na výstupu napájecího zdroje je určeno vzorcem: Uout=2,5*(1+R3/R4) a při jmenovitých hodnotách uvedených na diagramu by mělo být asi 10V. Pokud tomu tak není, budete muset zkontrolovat správnou instalaci. V tomto okamžiku je úprava dokončena, můžete vyjmout žárovku a vyměnit pojistku.

Schéma a princip činnosti.

Schéma řídicí jednotky je na obr. 4.


Je to docela jednoduché, protože všechny hlavní procesy provádí mikrokontrolér. Do jeho paměti je zapsán řídicí program, který obsahuje všechny algoritmy. Napájení je řízeno pomocí PWM z pinu PD7 MK a jednoduchého DAC na bázi prvků R4, C9, R7, C11. Měření napětí baterie a nabíjecího proudu se provádí pomocí samotného mikrokontroléru - vestavěného ADC a řízeného diferenciálního zesilovače. Napětí baterie je přiváděno na vstup ADC z děliče R10R11.Nabíjecí a vybíjecí proud se měří následovně. Úbytek napětí z měřícího rezistoru R8 přes děliče R5R6R10R11 je přiveden do zesilovacího stupně, který je umístěn uvnitř MK a připojen na piny PA2, PA3. Jeho zesílení se nastavuje programově v závislosti na měřeném proudu. Pro proudy menší než 1A je faktor zesílení (GC) nastaven na 200, pro proudy nad 1A GC=10. Všechny informace se zobrazují na LCD připojeném k portům PB1-PB7 pomocí čtyřvodičové sběrnice. Ochrana proti přepólování je provedena na tranzistoru T1, signalizace nesprávného zapojení je provedena na prvcích VD1, EP1, R13. Když je nabíječka připojena k síti, tranzistor T1 je uzavřen na nízké úrovni z portu PC5 a baterie je odpojena od nabíječky. Připojí se pouze tehdy, když v menu zvolíte typ baterie a provozní režim nabíječky. Tím je také zajištěno, že při připojení baterie nedochází k jiskření. Pokud se pokusíte připojit baterii špatnou polaritou, rozezní se bzučák EP1 a červená LED VD1, což signalizuje možnou nehodu. Během procesu nabíjení je neustále monitorován nabíjecí proud. Pokud se rovná nule (svorky byly vyjmuty z baterie), zařízení automaticky přejde do hlavního menu, zastaví nabíjení a odpojí baterii. Tranzistor T2 a rezistor R12 tvoří vybíjecí obvod, který se účastní cyklu nabíjení-vybíjení desulfatačního náboje (tréninkový režim) a režimu testu baterie. Vybíjecí proud 0,01C se nastavuje pomocí PWM z portu PD5. Chladič se automaticky vypne, když nabíjecí proud klesne pod 1,8A. Chladič je řízen portem PD4 a tranzistorem VT1.

Detaily a design.

Mikrokontrolér. Obvykle se prodávají v balení DIP-40 nebo TQFP-44 a jsou označeny takto: ATMega16A-PU nebo ATMega16A-AU. Písmeno za pomlčkou označuje typ balíčku: „P“ - balíček DIP, „A“ - balíček TQFP. Existují také ukončené mikrokontroléry ATMega16-16PU, ATMega16-16AU nebo ATMega16L-8AU. V nich číslo za pomlčkou udává maximální taktovací frekvenci ovladače. Výrobní společnost ATMEL doporučuje používat řadiče ATMega16A (jmenovitě s písmenem „A“) a v balení TQFP, tedy takto: ATMega16A-AU, i když všechny výše uvedené případy budou v našem zařízení fungovat, jak praxe potvrdila. Typy pouzder se také liší počtem pinů (40 nebo 44) a jejich účelem. Obrázek 4 ukazuje schematický diagram řídicí jednotky pro MK v pouzdru DIP.
Rezistor R8 je keramický nebo drátový, s výkonem minimálně 10W, R12 - 7-10W. Všechny ostatní jsou 0,125W. Rezistory R5, R6, R10 a R11 musí být použity s tolerancí 0,1-0,5%. Je to velmi důležité! Na tom bude záviset přesnost měření a následně i správný chod celého zařízení.
Je vhodné použít tranzistory T1 a T1, jak je znázorněno na schématu. Pokud ale musíte vybrat náhradu, pak je potřeba počítat s tím, že se musí otevírat při napětí hradla 5V a samozřejmě musí vydržet proud minimálně 10A. Vhodné jsou například tranzistory s označením 40N03GP, které se někdy používají ve zdrojích stejného formátu ATX, ve stabilizačním obvodu 3,3V.
Schottkyho diodu D2 lze odebírat ze stejného zdroje, z obvodu +5V, který nepoužíváme. Prvky D2, T1 a T2 jsou umístěny na jednom radiátoru o ploše 40 cm2 přes izolační těsnění. Bzučák EP1 - s vestavěným generátorem, pro napětí 8-12 V, hlasitost zvuku lze upravit rezistorem R13.
LCD indikátor – WH1602 nebo podobný, na ovladači HD44780, KS0066 nebo s nimi kompatibilní. Bohužel tyto indikátory mohou mít různá umístění kolíků, takže možná budete muset navrhnout desku s plošnými spoji pro vaši instanci
Program
Ovládací program je obsažen ve složce „Program“ Konfigurační bity (pojistky) jsou nastaveny následovně:
Naprogramováno (nastaveno na 0):
CKSEL0
CKSEL1
CKSEL3
SPIEN
SUT0
BODEN
BODLEVEL
BOOTSZ0
BOOTSZ1
všechny ostatní jsou nenaprogramované (nastaveny na 1).
Založit
Zdroj byl tedy přepracován a produkuje napětí asi 10V. Při připojení funkční řídicí jednotky s firmwarem MK by mělo napětí klesnout na 0,8...15V. Rezistor R1 nastavuje kontrast indikátoru. Nastavení zařízení zahrnuje kontrolu a kalibraci měřicí části. Na svorky připojíme baterii nebo zdroj 12-15V a voltmetr. Přejděte do nabídky „Kalibrace“. Hodnoty napětí na indikátoru kontrolujeme pomocí hodnot voltmetru, v případě potřeby je opravte pomocí „<» и «>" Klikněte na "Vybrat". Následuje kalibrace proudu při KU=10. Se stejnými tlačítky"<» и «>"Musíte nastavit aktuální hodnotu na nulu." Zátěž (baterie) se automaticky vypne, takže nedochází k nabíjení. V ideálním případě by zde měly být nuly nebo hodnoty velmi blízké nule. Pokud ano, svědčí to o přesnosti rezistorů R5, R6, R10, R11, R8 a dobré kvalitě diferenciálního zesilovače. Klikněte na "Vybrat". Podobně - kalibrace pro KU=200. "Výběr". Na displeji se zobrazí „Ready“ a po 3 sekundách. zařízení přejde do hlavní nabídky.
Kalibrace je dokončena. Korekční faktory jsou uloženy v energeticky nezávislé paměti. Zde stojí za zmínku, že pokud se během úplně první kalibrace hodnota napětí na LCD velmi liší od hodnot voltmetru a proudy na kterékoli KU jsou velmi odlišné od nuly, musíte použít (vybrat) jiné dělicí odpory R5, R6, R10, R11, R8, V opačném případě může dojít k poruše zařízení. U přesných rezistorů (s tolerancí 0,1-0,5 %) jsou korekční faktory nulové nebo minimální. Tím je nastavení dokončeno. Pokud se napětí nebo proud nabíječky v některé fázi nezvýší na požadovanou úroveň nebo zařízení „vyskočí“ v menu, je třeba ještě jednou pečlivě zkontrolovat, zda byl napájecí zdroj správně upraven. Možná je spuštěna ochrana.
Všechny materiály lze stáhnout v jednom archivu

Baterie jsou dnes velmi běžné, ale komerčně dostupné nabíječky pro ně většinou nejsou univerzální a jsou příliš drahé. Navržené zařízení je určeno pro nabíjení dobíjecích baterií a jednotlivých baterií (dále jen „baterie“) o jmenovitém napětí 1,2...12,6 V a proudu 50 až 950 mA. Vstupní napětí zařízení je 7...15 V. Odběr proudu bez zátěže je 20 mA. Přesnost udržení nabíjecího proudu je ±10 mA. Zařízení má LCD a pohodlné rozhraní pro nastavení režimu nabíjení a sledování jeho průběhu.

Byla implementována kombinovaná metoda nabíjení, která se skládá ze dvou stupňů. V první fázi se baterie nabíjí konstantním proudem. Jak se nabíjí, napětí na něm roste. Jakmile dosáhne nastavené hodnoty, začne druhý stupeň - nabíjení konstantním napětím. V této fázi se nabíjecí proud postupně snižuje a baterie si udržuje stanovené napětí. Pokud napětí z jakéhokoli důvodu klesne pod nastavenou hodnotu, automaticky se znovu spustí nabíjení konstantním proudem.

Obvod nabíječky je znázorněn na Obr. 1.

Rýže. 1. Obvod nabíječky

Jeho základem je mikrokontrolér DD1. Je taktován interním RC oscilátorem na 8 MHz. Jsou použity dva kanály mikrokontroléru ADC. Kanál ADC0 měří napětí na výstupu nabíječky a kanál ADC1 měří nabíjecí proud.

Oba kanály pracují v osmibitovém režimu, jehož přesnost je pro popisované zařízení dostatečná. Maximální naměřené napětí je 19,9 V, maximální proud je 995 mA. Pokud jsou tyto hodnoty překročeny, objeví se na LCD displeji HG1 nápis „Hi“.

ADC pracuje s referenčním napětím 2,56 V z vnitřního zdroje mikrokontroléru. Aby bylo možné změřit vyšší napětí, odporový dělič napětí R9R10 ho sníží před jeho přivedením na vstup ADC0 mikrokontroléru.

Snímač nabíjecího proudu je rezistor R11. Napětí, které na něm poklesne, když tento proud teče, je přivedeno na vstup operačního zesilovače DA2.1, který jej zesílí přibližně 30krát. Zisk závisí na poměru odporů rezistorů R8 a R6. Z výstupu operačního zesilovače je napětí úměrné nabíjecímu proudu přiváděno přes opakovač do operačního zesilovače DA2.2 na vstup ADC1 mikrokontroléru.

Na tranzistorech VT1-VT4 je namontován elektronický spínač, který pracuje pod řízením mikrokontroléru, který generuje impulsy na výstupu OS2, následující o frekvenci 32 kHz. Pracovní cyklus těchto impulsů závisí na požadovaném výstupním napětí a nabíjecím proudu. Dioda VD1, induktor L1 a kondenzátory C7, C8 převádějí pulzní napětí na stejnosměrné napětí, úměrné svému pracovnímu cyklu.

LED HL1 a HL2 jsou indikátory stavu nabíjení. Svítící LED HL1 znamená, že výstupní napětí bylo omezeno. LED HL2 svítí, když se nabíjecí proud zvyšuje, a nesvítí, když se proud nemění nebo klesá. Při nabíjení zdravé vybité baterie se nejprve rozsvítí LED HL2. Poté budou LED střídavě blikat. Dokončení nabíjení lze posoudit podle svitu pouze LED HL1.

Volbou rezistoru R7 se nastaví optimální kontrast obrazu na LCD displeji.

Proudový snímač R11 může být vyroben z kusu vysokoodporového drátu z topné cívky nebo z výkonného drátového odporu. Autor použil kus drátu o průměru 0,5mm a délce cca 20mm od reostatu.

Mikrokontrolér ATmega8L-8PU lze nahradit kterýmkoli z řady ATmega8 s taktovací frekvencí 8 MHz a vyšší. Tranzistor BUZ172 s efektem pole by měl být instalován na chladiči s chladicí plochou alespoň 4 cm2. Tento tranzistor lze nahradit jiným p-kanálovým tranzistorem s přípustným odběrovým proudem větším než 1 A a nízkým odporem otevřeného kanálu.

Místo tranzistorů KT3102B a KT3107D je vhodná jiná doplňková dvojice tranzistorů s koeficientem přenosu proudu alespoň 200. Pokud tranzistory VT1-VT3 fungují správně, měl by být signál na hradle tranzistoru podobný jako na Obr. 2.

Rýže. 2. Graf signálu brány

Tlumivka L1 je vyjmuta ze zdroje počítače (je navinutá drátem o průměru 0,6 mm).

Konfigurace mikrokontroléru musí být naprogramována podle Obr. 3. Kódy ze souboru V_A_256_16.hex by měly být vloženy do programové paměti mikrokontroléru. Do EEPROM mikrokontroléru je nutné zapsat následující kódy: na adresu 00H - 2CH, na adresu 01H - 03H, na adresu 02H - 0BEH, na adresu 03H -64H.

Rýže. 3. Programování mikrokontroléru

Nabíječku můžete začít nastavovat bez LCD a mikrokontroléru. Odpojte tranzistor VT4 a propojkou propojte připojovací body jeho kolektoru a zdroje. Na zařízení přiveďte napájecí napětí 16 V. Vyberte odpor R10 tak, aby napětí na něm bylo v rozmezí 1,9...2 V. Tento odpor můžete vytvořit ze dvou zapojených do série. Pokud nenaleznete zdroj napětí 16 V, použijte 12 V nebo 8 V. V těchto případech by napětí na rezistoru R10 mělo být přibližně 1,5 V nebo 1 V.

Místo baterie zapojte do série ampérmetr a výkonný rezistor nebo autosvítilnu. Změnou napájecího napětí (ale ne nižším než 7 V) nebo výběrem zátěže nastavte proud procházející jím na 1 A. Vyberte rezistor R6 tak, aby výstup operačního zesilovače DA2.2 měl napětí 1,9...2 V. Stejně jako rezistor R10 je vhodné vytvořit rezistor R6 ze dvou.

Vypněte napájení, připojte LCD a nainstalujte mikrokontrolér. Na výstup zařízení připojte rezistor nebo žárovku 12 V s proudem asi 0,5 A. Po zapnutí zařízení se na LCD zobrazí napětí na jeho výstupu U a nabíjecí proud I, stejně jako mezní napětí Uz a maximální nabíjecí proud Iz. Porovnejte hodnoty proudu a napětí na LCD s hodnotami standardního ampérmetru a voltmetru. Pravděpodobně se budou lišit.

Vypněte napájení, nainstalujte propojku S1 a znovu zapněte napájení. Pro kalibraci ampérmetru stiskněte a podržte tlačítko SB4 a pomocí tlačítek SB1 a SB2 nastavte na LCD hodnotu nejbližší hodnotě zobrazené referenčním ampérmetrem. Pro kalibraci voltmetru stiskněte a podržte tlačítko SB3 a pomocí tlačítek SB1 a SB2 nastavte na LCD hodnotu stejnou, jakou ukazuje referenční voltmetr. Bez vypnutí napájení odstraňte propojku S1. Kalibrační koeficienty budou zapsány do EEPROM mikrokontroléru pro napětí na adrese 02H a pro proud na adrese 03H.

Vypněte napájení nabíječky, vyměňte tranzistor VT4 a na výstup zařízení připojte autosvítilnu 12 V. Zapněte zařízení a nastavte Uz = 12 V. Při změně Iz by se měl plynule měnit jas svítilny . Zařízení je připraveno k použití.

Požadovaný nabíjecí proud a maximální napětí na baterii se nastavuje tlačítky SB1 "▲", SB2 "▼", SB3 "U", SB4 "I". Interval změny nabíjecího proudu je 50...950 mA v krocích po 50 mA. Interval změny napětí je 0,1...16 V v krocích po 0,1 V.

Chcete-li změnit Uz nebo Iz, stiskněte a podržte tlačítko SB3 nebo SB4 a pomocí tlačítek SB1 a SB2 nastavte požadovanou hodnotu. 5 s po uvolnění všech tlačítek bude nastavená hodnota zapsána do EEPROM mikrokontroléru (Uz - na adrese 00H, Iz - na adrese 01H). Je třeba mít na paměti, že přidržením tlačítka SB1 nebo SB2 po dobu delší než 4 s se rychlost změny parametrů zvýší přibližně desetkrát.

Program pro mikrokontrolér lze stáhnout.

Datum publikace: 25.09.2016

Názory čtenářů

• Oleg / 19.05.2018 - 21:49
  Pošlete mi prosím soubor firmwaru eeprom e-mailem [e-mail chráněný] Tlačím už přes měsíc a kytka nevychází!!!
• Saša / 19.01.2018 - 19:10
  Lidi, sestavil někdo toto zařízení!
• Juri / 19.01.2018 - 18:35
  Dotaz na autora Výstup mikroprocesoru 1 visí ve vzduchu.Nejedná se o překlep.