Зарядно с микроконтролер за самостоятелно сглобяване. Зарядно устройство на микроконтролер Автоматично зарядно устройство на микроконтролер

Което беше сглобено за тестване в корпус от CD устройство. Оказа се, че устройството се справя перфектно с функциите си, зарежда и разрежда почти всяка батерия, като изчислява капацитета. Чрез редуване на цикли на зареждане и разреждане, батериите могат да бъдат възстановени. В скорошен конкурс на идеи беше предложено да се направи по-човешка версия.

Новото универсално зарядно се захранва през USB от зарядно за смартфон или таблет. Може да се захранва и от USB порта на компютъра. Платката има инсталиран micro-usb, но можете да инсталирате всяка друга опция. Има и гнездо за стандартен DC щепсел; когато се захранва през него с напрежение над 5 волта, джъмперът на платката се премахва и логическата част започва да се захранва през LDO стабилизатора. При захранване от 5 волта трябва да се монтира джъмперът (просто свързва накъсо входа и изхода на регулатора +5 волта).

Устройството е поставено на платка с размери 10*12 см. На монтажни стелажи е монтиран LCD индикатор 16*2 с i2c конвертор. Платката има винтови клеми за свързване на акумулаторна батерия и товар за разреждане, който може да бъде електрическа крушка или мощен 5W циментов резистор със съпротивление например 4,7 ома. Съпротивлението на този резистор се изчислява по формулата R=U/I, където U е напрежението на батерията, а I е желаното начално разряден ток. Ако не е планирано разреждане, тогава товарът не трябва да се свързва. Управлението се извършва с три бутона. Информацията се извежда на дисплея, освен това се използва малък звуков сигнал без вграден генератор и светодиод. Колкото по-ярък е светодиодът, толкова по-широка е ширината на импулса в режим на зареждане.

Схемата на зарядното устройство е същата като в оригиналната тестова версия с малки промени. Полевите транзистори трябва да бъдат с логическо ниво на управление; Транзисторите на драйвера на полевия драйвер на p-канала трябва да са текущи, например - SS8050 и SS8550. Дроселът на преобразувателя трябва да може да издържа на съответния ток.


щракнете, за да увеличите
Режими на работа на умното универсално зарядно:

  • Главно меню. позволява ви да изберете параметри за зареждане и разреждане и да калибрирате волтметъра
  • зареждане. Текущите и зададените параметри на зареждане се показват на екрана; възможно е параметрите да се променят директно по време на процеса на зареждане. напрежението и токът са ограничени до определени стойности с помощта на ШИМ. зареждането е завършено, когато се достигне определеното напрежение и зарядният ток намалее под определения.
  • освобождаване от отговорност. управлението е подобно на зареждането. разреждането приключва, когато напрежението или токът намалят под определената стойност.
Милиамперчасовете се броят по време на процеса и също се показват в края. Въз основа на изчислените стойности можете да определите степента на загуба на капацитет на батерията, т.е. колко е износен. Ако батерия с капацитет 1A/h поглъща 500mA/h или поглъща 1A/h и отделя 500mA/h, значи нейният ресурс вече е значително изчерпан.

Калибрирането на текущите измервания по време на зареждане и разреждане се извършва с помощта на подстригващи резистори според показанията на стандартен амперметър. Калибрирането на волтметъра се извършва по същия начин. За мигане на микроконтролера платката има ISP конектор.

Тази версия на устройството е доста подходяща за употреба, но много може да се подобри. Платката може да бъде направена по-компактна; държачите за батерии могат да бъдат поставени директно върху нея. Може би ще има друга версия на устройството, ако има интерес към него. Можете да изразите точно този интерес, като го харесате във всяка социална мрежа, като щракнете върху бутона под статията. Колкото по-голям е интересът, толкова по-голям е стимулът за работа по този проект, информацията ще се допълва.

С пожелания, допълнения и уточнения - заповядайте в коментарите.

PCB: очаквайте скоро
фърмуер: очаквайте скоро

"Народна" версия на почти универсално зареждане на Aliexpress: Lii-100.

Малка модификация на универсалното зарядно устройство, което ви позволява да зададете тока на разреждане. Първоначално се определя само от съпротивлението на товарния резистор. С тази модификация токът може да се регулира в рамките на тази стойност, т.е. Максималният ток се определя от товарния резистор, но може да се зададе и по-малък.

Модификацията може да се извърши чрез повърхностен монтаж или върху малка дъска. Някои сигнали се променят заедно с него. И така, PWM сигналът за зареждане (честота около 66 kHz) сега се взема от OC1A, PWM сигналът за разреждане от OC1B, а звукът от OC2. За да направите това, ще трябва да кръстосате два резистора на платката (отиващи към OC1A и OC2) и да направите почивка от неизползвания PB0. Промените в диаграмата са показани в жълто.

Операционен усилвател може да се използва по същия начин, както за измерване на ток в основната част на веригата. Нямахме MCP6002; вместо това инсталирахме TLC2272. Регулирането на разрядния ток работи по същия начин като в оригиналния IMAX. В този случай не само товарният резистор ще се нагрее, но и полевият превключвател Q1.

Тъй като през цялото време, когато използвахме устройството, го захранвахме изключително от USB, фърмуерът е оптимизиран за изходно напрежение не повече от 5 волта, за почти всички „кръгли“ батерии това е достатъчно: можете да зареждате и разреждате единични литиеви банки или две последователно свързани никелови батерии, максимален ток - 2 ампера.

Напоследък се натрупаха много батерии - и кадмиеви, и никел-манганови. За да направя това, си купих по-сериозно устройство, тъй като трябва да го зареждам често и наистина не искам да износвам батериите с трансформаторно зарядно устройство. Тя е за АА батериисъдържа микросхема - микропроцесор F9444, който контролира заряда на батериите по двойки, предотвратявайки ги от презареждане и поддържа заряда само до необходимото ниво. Можете сами да сглобите подобно устройство, ако спойкате F9444 според. Вярно е, че цената на микросхемата е значителна - 130 рубли.

Тези 8-битови Flash микроконтролери S3F9444 са произведени от Samsung. Контролерите S3F9444 са предназначени за използване в приложения, които изискват ADC, както е посочено от числото 4 (ADC), следващо числото 9 (8 цифри), прости таймери/броячи и PWM. Специална характеристика на микроконтролерите S3F9444 е използването на ядрото на процесора SAM88RCRI, младша версия на стандартното ядро ​​SAM8 с архитектура, типична за 8-битовите процесори от Zilog.

Отличителни черти на архитектурата:

Архитектура на регистъра, която ви позволява да използвате всеки регистър като акумулатор и намалява времето за изпълнение на инструкциите и необходимото количество програмна памет

Софтуерният стек осигурява значително по-голяма дълбочина за извиквания на подпрограми и прекъсвания от хардуерния стек

Извличане на конвейер и изпълнение на команда


Намаляване функционалностЯдрото SAM88RCRI, в сравнение със стандартното ядро, доведе до намаляване на размера на матрицата, по-ниска консумация и по-ниска цена на микроконтролера като цяло. Друга последица от намаляването на функционалността беше намаляването на броя на командите до 41 команди. Микроконтролерите F9444 са оборудвани с 4 KB флаш памет и регистърен файл, в който 208 байта могат да се използват като регистри с общо предназначение. Продължителността на командния цикъл е 400 ns при fOSC = 10 MHz. Диапазонът на работното напрежение се простира от 2.0 (зададено ниво на работа на веригата LVR) до 5.5 V. Осигурени са енергоспестяващи режими Power-Down и Idle. Типичната консумация при тактова честота на процесора от 10 MHz е 5 mA, а в режим Stop само 0,1 μA.

Вградените периферни устройства включват:

9-канален 10-битов аналогово-цифров преобразувател (ADC)

8-битов широчинно-импулсен модулатор (PWM) с максимална честота 156 kHz (6-битова основа + два разширителни бита)

8-битов основен таймер (за наблюдателни функции) и 8-битов таймер/брояч с режим на времеви интервал

Три I/O порта (общо до 18 пина) с конфигурация за всеки щифт. Всеки щифт може да управлява светодиод (типичен ток 10mA)

Вградена интелигентна функция, която определя началните условия на работа на устройството (активиране/деактивиране на веригата LVR, използвани източници на часовников сигнал)


Веднага след като приключи, батериите ще започнат да се зареждат с ток, който е няколко пъти по-малък от този на зарядното и не е нужно да се притеснявате, че батериите ще се презаредят, прегреят, експлодират или се запалят, устройството сам избира необходимия ток в зависимост от батериите и техния тип.

Устройството разполага и с функция за разреждане на батериите, което ви позволява да ги разредите при необходимост, като всичко това се показва и от LED индикатори. Устройството се предлага в кутия със захранване (което може да се използва и за други устройства, когато не се използва зареждане).


Той зарежда дори батерии с голям капацитет от 2500-2700 mA без проблеми, а не за един ден, както в старото ми зарядно устройство, но за 4 часа, определено не го прецених. В същото време батериите дори не се нагряват много.

Статията е придружена със снимка на зарядното и вътрешността му, както и инструкции за употреба с таблица с капацитети и режими на показване. Другарят беше с вас. Ванесекс.

Микроконтролерни схеми, статии и описания с фърмуер и снимки за автомобила.

Прост тахометър на микроконтролера ATmega8

Тахометърът се използва в автомобилите за измерване на скоростта на въртене на всички части, които могат да се въртят. Има много опции за такива устройства, ще предложа опция на AVR микроконтролера ATmega8. За моя вариант вие също...

Прочетете напълно

Цветомузика на микроконтролера Attiny45 в колата

Тази цветна музика, с малък размер и 12V захранване, може алтернативно да се използва в кола за всякакви събития. Основният източник на тази диаграма е Радио № 5, 2013 г. А. ЛАПТЕВ, Зиряновск, Казахстан. Схема...

Прочетете напълно

Контролер за подгряване на огледалото и задното стъкло

Позволява отделно управление на отоплението с един бутон заден прозореци огледала, плюс персонализиран таймер за заспиване до час и половина за всеки канал. Схемата е изградена на микроконтролер ATtiny13A. Описание на работата:

Прочетете напълно

Димер за автомобилна лампа

Почти всички автомобили имат управление вътрешна светлина, която се извършва с помощта на бордови компютърили отделна бордова система. Лампата светва плавно и също така изгасва с известно закъснение (за...

Прочетете напълно

GSM аларма с известяване на мобилен телефон

Представям една много популярна схема автомобилна алармабазиран на микроконтролер ATmega8. Такава аларма дава сигнал на мобилния телефон на администратора под формата на обаждания или SMS. Устройството се интегрира с мобилен телефон чрез...

Прочетете напълно

Мигащ стопак на микроконтролер

Направих нова версиямигащ стопак. Работният алгоритъм и веригата за управление са различни, размерът и връзката са еднакви. Има възможност за регулиране на честотата на мигане, продължителността преди преминаване към постоянно сияние и работния цикъл...

Прочетете напълно

DRL плюс светкавици

Този занаят ви позволява да светнете LED DRL. Плавателният съд е малък по размер, управлява се само с един бутон, широки възможностинастройки. Размерът на дъската е 30 на 19 милиметра. СЪС обратна странаКлемният блок се намира...

Прочетете напълно

Изработваме и свързваме вратата по-близо до алармената система

Броят на колите с автоматични стъкла непрекъснато расте, а дори колата да няма такива, много хора си ги правят сами. Целта ми беше да сглобя такова устройство и да го свържа към...

Прочетете напълно

Светодиодите се включват в зависимост от скоростта

Оказа се „страничен продукт“: беше необходимо да се тества режимът на работа на сензора за скорост за проекта за показване на зъбни колела на матрица 5x7, за това сглобих малка верига. Веригата може да включва светодиоди в зависимост от...

Прочетете напълно

Цифров тахометър на AVR микроконтролер (ATtiny2313)

Оборотомерът измерва скоростта на въртене на части, механизми и други компоненти на автомобила. Оборотомерът се състои от 2 основни части - сензор, който измерва скоростта на въртене и дисплей, където...

Прочетете напълно

Прост цифров скоростомер на микроконтролер ATmega8

Скоростомерът е измервателно устройство за определяне на скоростта на автомобил. Според метода на измерване има няколко вида скоростомери: центробежни, хронометрични, вибрационни, индукционни, електромагнитни, електронни и накрая GPS скоростомери.

Прочетете напълно

Плавно запалване на устройството на микроконтролера

Тази версия има малко по-различно оформление: добавен е втори бутон за настройка и потенциометърът за скоростта на запалване е премахнат. Характеристики: Два отделни независими канала. За всеки канал има три групи регулируеми параметри: време на забавяне преди стартиране...


Батериите са много разпространени днес, но наличните в търговската мрежа зарядни устройства за тях обикновено не са универсални и са твърде скъпи. Предлаганото устройство е предназначено за зареждане батериии отделни батерии (по-нататък се използва терминът „батерия“) с номинално напрежение 1,2...12,6 V и ток от 50 до 950 mA. Входното напрежение на устройството е 7...15 V. Консумацията на ток без товар е 20 mA. Точността на поддържане на зарядния ток е ±10 mA. Устройството разполага с LCD дисплей и удобен интерфейс за настройка на режима на зареждане и следене на хода му.

Въведен е комбиниран метод на таксуване, състоящ се от два етапа. На първия етап батерията се зарежда с постоянен ток. Докато се зарежда, напрежението върху него се увеличава. Веднага след като достигне зададената стойност, ще започне вторият етап - зареждане с постоянно напрежение. На този етап заряден токпостепенно намалява и батерията поддържа определеното напрежение. Ако по някаква причина напрежението падне под зададената стойност, зареждането с постоянен ток автоматично ще започне отново.

Схемата на зарядното устройство е показана на фиг. 1.

Ориз. 1. Верига на зарядното устройство

Неговата основа е микроконтролерът DD1. Той се тактова от вътрешен RC осцилатор на 8 MHz. Използват се два канала на АЦП на микроконтролера. Канал ADC0 измерва напрежението на изхода на зарядното устройство, а канал ADC1 измерва тока на зареждане.

И двата канала работят в осембитов режим, чиято точност е достатъчна за описваното устройство. Максималното измерено напрежение е 19,9 V, максималният ток е 995 mA. Ако тези стойности са превишени, надписът „Здрасти“ се появява на LCD екрана на HG1.

ADC работи с референтно напрежение от 2,56 V от вътрешния източник на микроконтролера. За да може да се измери повече напрежение, резистивният делител на напрежение R9R10 го намалява, преди да го приложи към входа ADC0 на микроконтролера.

Сензорът за заряден ток е резистор R11. Напрежението, което пада през него, когато този ток протича, се подава към входа на операционния усилвател DA2.1, който го усилва приблизително 30 пъти. Усилването зависи от съотношението на съпротивленията на резисторите R8 и R6. От изхода на операционния усилвател се подава напрежение, пропорционално на тока на зареждане, чрез повторител към операционния усилвател DA2.2 към входа ADC1 на микроконтролера.

Електронен превключвател е монтиран на транзистори VT1-VT4, работещи под управлението на микроконтролер, който генерира импулси на изхода OS2, следващи с честота 32 kHz. Коефициентът на запълване на тези импулси зависи от необходимото изходно напрежение и зарядния ток. Диод VD1, индуктор L1 и кондензатори C7, C8 конвертират импулсно напрежениедо константа, пропорционална на неговия коефициент на запълване.

Светодиодите HL1 и HL2 са индикатори за състоянието на зарядното устройство. Светещият светодиод HL1 означава, че изходното напрежение е ограничено. Светодиодът HL2 свети, когато зарядният ток се увеличава, и изключва, когато токът не се променя или намалява. Когато зареждате здраво разредена батерия, първо ще светне светодиодът HL2. След това светодиодите ще мигат последователно. За завършването на зареждането може да се съди само по светенето на светодиода HL1.

Чрез избор на резистор R7 се установява оптимален контраст на изображението на LCD дисплея.

Сензорът за ток R11 може да бъде направен от парче проводник с високо съпротивление от нагревателна бобина или от мощен резистор с навита жица. Авторът е използвал парче тел с диаметър 0,5 mm и дължина около 20 mm от реостата.

Микроконтролерът ATmega8L-8PU може да бъде заменен с всеки от серията ATmega8 с тактова честота от 8 MHz и по-висока. Транзистор с полеви ефекти BUZ172 трябва да се монтира на радиатор с площ на охлаждащата повърхност най-малко 4 cm2. Този транзистор може да бъде заменен с друг p-канал допустим токдренаж повече от 1 A ​​и ниско съпротивление на отворен канал.

Вместо транзистори KT3102B и KT3107D е подходяща друга допълнителна двойка транзистори с коефициент на пренос на ток най-малко 200. Ако транзисторите VT1-VT3 работят правилно, сигналът на транзисторния затвор трябва да бъде подобен на показания на фиг. 2.

Ориз. 2. Графика на гейт сигнала

Дросел L1 отстранен от компютърна единицазахранване (навива се с тел с диаметър 0,6 mm).

Конфигурацията на микроконтролера трябва да бъде програмирана съгласно фиг. 3. Кодовете от файла V_A_256_16.hex трябва да бъдат въведени в програмната памет на микроконтролера. Следните кодове трябва да бъдат записани в EEPROM на микроконтролера: на адрес 00H - 2CH, на адрес 01H - 03H, на адрес 02H - 0BEH, на адрес 03H -64H.

Ориз. 3. Програмиране на микроконтролера

Можете да започнете да настройвате зарядното без LCD и микроконтролер. Изключете транзистора VT4 и свържете точките на свързване на неговия дренаж и източник с джъмпер. Приложете захранващо напрежение от 16 V към устройството. Изберете резистор R10, така че напрежението върху него да е в рамките на 1,9...2 V. Можете да направите този резистор от два свързани последователно. Ако не бъде намерен източник на напрежение от 16 V, приложете 12 V или 8 V. В тези случаи напрежението на резистора R10 трябва да бъде съответно около 1,5 V или 1 V.

Вместо батерия, свържете последователно към устройството амперметър и мощен резистор или автомобилна лампа. Като промените захранващото напрежение (но не по-ниско от 7 V) или изберете товара, настройте тока през него на 1 A. Изберете резистор R6, така че изходът на операционния усилвател DA2.2 да има напрежение от 1,9...2 V. Подобно на резистор R10, Удобно е да направите резистор R6 от два.

Изключете захранването, свържете LCD дисплея и инсталирайте микроконтролера. Свържете резистор или лампа с нажежаема жичка 12 V с ток около 0,5 A към изхода на устройството. Когато включите устройството, LCD ще покаже напрежението на неговия изход U и тока на зареждане I, както и ограничаващо напрежение Uz и максимален заряден ток Iz. Сравнете стойностите на тока и напрежението на LCD с показанията на стандартен амперметър и волтметър. Вероятно ще варират.

Изключете захранването, поставете джъмпер S1 и включете отново захранването. За да калибрирате амперметъра, натиснете и задръжте бутона SB4 и използвайте бутоните SB1 и SB2, за да зададете на LCD дисплея стойността, най-близка до показаната от референтния амперметър. За да калибрирате волтметъра, натиснете и задръжте бутона SB3 и използвайте бутоните SB1 и SB2, за да зададете стойността на LCD дисплея, равна на показаната от еталонния волтметър. Без да изключвате захранването, премахнете джъмпера S1. Коефициентите на калибриране ще бъдат записани в EEPROM на микроконтролера за напрежение на адрес 02H и за ток на адрес 03H.

Изключете захранването на зарядното устройство, сменете транзистора VT4 и свържете 12 V автомобилна лампа към изхода на устройството и задайте Uz = 12 V. Когато Iz се промени, яркостта на лампата трябва да се промени плавно . Устройството е готово за употреба.

Необходимият заряден ток и максималното напрежение на батерията се задават с бутони SB1 "▲", SB2 "▼", SB3 "U", SB4 "I". Интервалът на промяна на тока на зареждане е 50...950 mA на стъпки от 50 mA. Интервалът на промяна на напрежението е 0,1...16 V на стъпки от 0,1 V.

За да промените Uz или Iz, натиснете и задръжте съответно бутона SB3 или SB4 и използвайте бутоните SB1 и SB2, за да зададете необходимата стойност. 5 s след отпускане на всички бутони зададената стойност ще бъде записана в EEPROM на микроконтролера (Uz - на адрес 00H, Iz - на адрес 01H). Трябва да се има предвид, че задържането на бутона SB1 или SB2 натиснат за повече от 4 s увеличава скоростта на промяна на параметрите приблизително десет пъти.

Програмата за микроконтролера може да бъде изтеглена.


Дата на публикуване: 25.09.2016

Мнения на читателите
  • Олег / 19.05.2018 г. - 21:49 ч
    Моля, изпратете ми файла с фърмуера на eeprom по имейл [имейл защитен]Напъвам повече от месец и цветето не излиза!!!
  • Саша / 19.01.2018 - 19:10ч
    Хора, някой сглобявал ли е това устройство!
  • Юри / 19.01.2018 г. - 18:35 ч
    Въпрос към автора на микропроцесора 1 виси във въздуха.

Описание


Уредът е предназначен за зареждане и обучение (десулфатизация) на оловно-киселинни акумулатори с капацитет от 7 до 100 Ah, както и за приблизителна оценка на нивото на заряда и капацитета им. Зарядното има защита срещу неправилно включване на батерията (обърнат поляритет) и срещу късо съединениеслучайно изхвърлени терминали. Използва микроконтролерно управление, благодарение на което се реализират безопасни и оптимални алгоритми за зареждане: IUoU или IUIoU, последвано от „допълване“ до 100% ниво на зареждане. Параметрите за зареждане могат да бъдат настроени към конкретна батерия (профили с възможност за персонализиране) или можете да изберете тези, които вече са включени в контролната програма. Структурно зарядното устройство се състои от AT/ATX захранване, което трябва да бъде леко модифицирано, и контролен блок на ATmega16A MK. Цялото устройство се монтира свободно в корпуса на същото захранване. Охладителната система (стандартен PSU охладител) се включва/изключва автоматично.
Предимствата на тази памет са нейната относителна простота и липсата на трудоемки настройки, което е особено важно за начинаещите радиолюбители.

Нека разгледаме основните режими на работа на устройството за предварително зададените настройки (профили), включени в програмата.

1. Режим на зареждане - меню “Зареждане”. За батерии с капацитет от 7Ah до 12Ah алгоритъмът IUoU е зададен по подразбиране. Това означава:
- първи етап - зареждане със стабилен ток 0.1C до достигане на напрежение 14.6V
- вторият етап е зареждане със стабилно напрежение 14.6V до спадане на тока до 0.02C
- третият етап е поддържане на стабилно напрежение от 13.8V, докато токът падне до 0.01C. Тук C е капацитетът на батерията в Ah.
- четвърти етап - "довършителни работи". На този етап се следи напрежението на батерията. Ако падне под 12.7V, зареждането започва от самото начало.
За стартерни батерии (от 45 Ah и повече) използваме алгоритъма IUIoU. Вместо трета степен, токът се стабилизира на 0.02C докато напрежението на батерията достигне 16V или след около 2 часа. В края на този етап зареждането спира и започва „допълването“. Това е четвъртият етап. Процесът на зареждане е илюстриран с графики на фиг. 1 и фиг. 2.

2. Режим на обучение (десулфатация) - меню “Обучение”. Ето тренировъчния цикъл:
10 секунди - разреждане с ток 0.01C, 5 секунди - зареждане с ток 0.1C. Цикълът зареждане-разреждане продължава, докато напрежението на батерията се покачи до 14,6 V. Следва обичайното зареждане.

3. Режим на тест на батерията. Позволява ви приблизително да оцените степента на разреждане на батерията. Батерията се зарежда с ток от 0,01C за 15 секунди, след което се включва режимът за измерване на напрежението на батерията.

4. Контролен тренировъчен цикъл (КТК). Ако първо свържете допълнителен товар и включите режима „Зареждане“ или „Обучение“, тогава в този случай батерията първо ще се разреди до напрежение от 10,8 V и след това ще се включи съответният избран режим. В този случай се измерва токът и времето за разреждане, като по този начин се изчислява приблизителният капацитет на батерията. Тези параметри се показват на дисплея след завършване на зареждането (когато се появи съобщението „Батерията е заредена“), когато натиснете бутона „избор“. Като допълнителен товар можете да използвате автомобилна лампа с нажежаема жичка. Мощността му се избира въз основа на необходимия ток на разреждане. Обикновено се задава на 0.1C - 0.05C (10 или 20 часа разряден ток). Придвижването през менюто се извършва с помощта на бутоните „наляво“, „надясно“, „избор“. Бутонът “reset” излиза от всеки режим на работа на зарядното в главното меню.

Основните параметри на алгоритмите за зареждане могат да бъдат конфигурирани за конкретна батерия, за това в менюто има два персонализирани профила - P1 и P2. Конфигурираните параметри се записват в енергонезависима памет (EEPROM).
За да стигнете до менюто с настройки, трябва да изберете някой от профилите, да натиснете бутона „избор“, да изберете „настройки“, „параметри на профила“, профил P1 или P2. След като изберете желания параметър, натиснете „избор“. Стрелките наляво или надясно ще се променят на стрелки нагоре или надолу, което показва, че параметърът е готов за промяна. Изберете желаната стойност с помощта на бутоните „наляво“ или „надясно“, потвърдете с бутона „избор“. Дисплеят ще покаже „Saved“, което показва, че стойността е записана в EEPROM.

Стойности на настройката:


1. "Алгоритъм за таксуване". Изберете IUoU или IUIoU. Вижте графиките по-долу.
2. "Капацитет на батерията". Задавайки стойността на този параметър, задаваме зарядния ток на първата степен I=0.1C, където C е капацитетът на батерията V Ah. (По този начин, ако трябва да настроите тока на зареждане, например 4,5 A, трябва да изберете капацитет на батерията 45 Ah).
3. "Напрежение U1". Това е напрежението, при което завършва първият етап на зареждане и започва вторият. Стойността по подразбиране е 14,6 V.
4. "Напрежение U2". Използва се само ако е указан алгоритъмът IUIoU. Това е напрежението, при което завършва третият етап на зареждане. По подразбиране е 16V.
5. "Ток на 2-ри етап I2." Това е текущата стойност, при която завършва вторият етап на зареждане. Стабилизационен ток на третия етап за алгоритъма IUIoU. Стойността по подразбиране е 0,2C.
6. "Край на зареждане I3." Това е текущата стойност, при достигането на която зареждането се счита за завършено. Стойността по подразбиране е 0,01C.
7. "Разряден ток". Това е стойността на тока, който разрежда батерията по време на тренировка с цикли зареждане-разреждане.

Алгоритъм за зареждане - IUoU



Алгоритъм за зареждане - IUIoU



Избор и преправяне на захранването

В нашия дизайн използваме компютърно захранване. Защо? Има няколко причини. Първо, това е почти готов захранващ блок. Второ, това е и тялото на нашето бъдещо устройство. Трето, има малки размери и тегло. И, четвърто, може да бъде закупен на почти всеки радиопазар, битпазар и центрове за компютърни услуги. Както се казва, евтино и весело.

От цялото разнообразие от модели на захранване, най-подходящ за нас е ATX формат с мощност най-малко 250 W. Просто трябва да имате предвид следното. Подходящи са само захранващи устройства, които използват PWM контролера TL494 или неговите аналози (MB3759, KA7500, KR1114EU4).

И така, има захранване. Първо трябва да го проверите за изправност. За да направите това, ние го разглобяваме, премахваме предпазителя и вместо това запояваме 220-волтова лампа с нажежаема жичка с мощност 100-200 W. Ако на задния панел на захранването има превключвател за мрежово напрежение, той трябва да бъде настроен на 220V. Свързваме захранването към мрежата; за ATX трябва да свържете накъсо зеления и черния проводник на големия конектор. Ако лампата не свети, охладителят се върти и всички изходни напрежения са нормални, тогава имаме късмет и захранването ни работи. В противен случай ще трябва да започнете да го ремонтирате. Оставете електрическата крушка на място за сега.

За да преобразуваме захранването в нашето бъдещо зарядно устройство, ще трябва леко да променим „тръбопровода“ на PWM контролера. Въпреки огромно разнообразиезахранващи вериги, превключващата верига TL494 е стандартна и може да има няколко вариации, в зависимост от това как са внедрени текущата защита и ограниченията на напрежението. Диаграмата на преобразуване е показана на фиг. 3. Показва само един канал за изходно напрежение: +12V. Останалите канали: +5V, -5V, +3.3V не се използват. Те трябва да бъдат изключени чрез изрязване на съответните писти или премахване на елементи от техните вериги. Което, между другото, може да ни бъде полезно за контролния блок. Повече за това малко по-късно. Елементите, които се монтират допълнително, са обозначени с червено. Кондензатор C2 трябва да има работно напрежение най-малко 35V и се монтира за замяна на съществуващия в захранването. След като „тръбопроводът“ TL494 е показан на диаграмата на фиг. 3, свързваме захранването към мрежата. Напрежението на изхода на захранващия блок се определя по формулата: Uout=2.5*(1+R3/R4) и при посочените на диаграмата стойности трябва да бъде около 10V. Ако това не е така, ще трябва да проверите правилната инсталация. В този момент промяната е завършена, можете да премахнете електрическата крушка и да смените предпазителя.

Схема и принцип на действие


Всички основни процеси се извършват от микроконтролера. В паметта му се записва управляваща програма, която съдържа всички алгоритми. Захранването се управлява с помощта на PWM от pin PD7 на MK и прост DAC, базиран на елементи R4, C9, R7, C11. Измерването на напрежението на батерията и тока на зареждане се извършва с помощта на самия микроконтролер - вграден ADC и контролиран диференциален усилвател.

Напрежението на батерията се подава към входа на ADC от делителя R10R11, както следва. Падането на напрежението от измервателния резистор R8 през разделителите R5R6R10R11 се подава към усилвателно стъпало, който се намира вътре в MK и е свързан към щифтове PA2, PA3. Коефициентът на усилване се задава програмно в зависимост от измерения ток. За токове по-малки от 1A коефициентът на усилване (GC) се задава равен на 200, за токове над 1A GC=10. Цялата информация се показва на LCD, свързан към портове PB1-PB7 чрез четирипроводна шина. Защитата срещу обръщане на полярността се осъществява на транзистор T1, сигнализирането на неправилно свързване се извършва на елементи VD1, EP1, R13.

Когато зарядното устройство е включено, транзисторът T1 е затворен ниско нивоот PC5 порта, а батерията е изключена от зарядното устройство. Свързва се само когато изберете тип батерия и режим на работа на зарядното в менюто. Това също гарантира, че няма искри, когато батерията е свързана. Ако се опитате да свържете батерията с грешен поляритет, зумерът EP1 и червеният светодиод VD1 ще прозвучат, сигнализирайки за възможна авария. По време на процеса на зареждане токът на зареждане се следи постоянно. Ако стане равно на нула (клемите са отстранени от батерията), устройството автоматично отива в главното меню, спира зареждането и изключва батерията. Транзисторът T2 и резисторът R12 образуват разрядна верига, която участва в цикъла на зареждане-разреждане на десулфиращия заряд (режим на обучение) и в режим на тестване на батерията. Токът на разреждане от 0,01C се задава с помощта на ШИМ от порта PD5. Охладителят се изключва автоматично, когато токът на зареждане падне под 1.8A. Охладителят се управлява от порт PD4 и транзистор VT1.

СХЕМА:


първата част на диаграмата - (модификация на PSU)
втората част на веригата - (част от микроконтролера)

По-долу в архива има проект в Proteus, или по-скоро неговата микроконтролерна част.


Режими на работа (екранни снимки):

Ето само някои от екранните снимки, можете сами да си поиграете с тях, като изтеглите проекта Proteus.


Детайли и дизайн


Микроконтролер. Те обикновено се намират в продажба в опаковка DIP-40 или TQFP-44 и са етикетирани по следния начин: ATMega16A-PU или ATMega16A-AU. Буквата след тирето показва вида на опаковката: “P” - DIP опаковка, “A” - TQFP опаковка. Има и спрени от производство микроконтролери ATMega16-16PU, ATMega16-16AU или ATMega16L-8AU. При тях числото след тирето показва максималната тактова честота на контролера. Фирма производител ATMEL препоръчва използването на контролери ATMega16A (а именно с буквата „A“) в пакет TQFP, тоест така: ATMega16A-AU, въпреки че всички горепосочени екземпляри ще работят в нашето устройство, както потвърди практиката. Видовете кутии също се различават по броя на щифтовете (40 или 44) и тяхното предназначение. Фигура 4 показва електрическа схемаблок за управление на MK в DIP корпус.

Резистор R8 е керамичен или жичен, с мощност най-малко 10 W, R12 - 7-10 W. Всички останали са 0.125W. Резисторите R5, R6, R10 и R11 трябва да се използват с допустимо отклонение от 0,1-0,5%. Точността на измерванията и следователно ще зависи от това правилна работацялото устройство.

Препоръчително е да използвате транзистори Т1 и Т1, както е показано на диаграмата. Но ако трябва да изберете заместител, тогава трябва да вземете предвид, че те трябва да се отварят с напрежение на вратата от 5V и, разбира се, трябва да издържат на ток от най-малко 10A. Подходящи са например транзисторите с маркировка 40N03GP, които понякога се използват в същите блокове за захранване във формат ATX, в схема за стабилизиране на 3,3V.

Шотки диод D2 може да бъде взет от същото захранване, от веригата +5V, която ние не използваме. Елементите D2, T1 и T2 са поставени на един радиатор с площ от 40 квадратни сантиметра чрез изолационни уплътнения. Зумер EP1 - с вграден генератор, за напрежение 8-12 V, силата на звука се регулира с резистор R13.
LCD индикатор – WH1602 или подобен, на контролера HD44780, KS0066 или съвместим с тях. За съжаление, тези индикатори може да имат различни местоположения на щифтове, така че може да се наложи да проектирате печатна платка за вашия пример

Печатна електронна платка

файлове печатни платкисе намират по-долу в архива, има две опции за PP: за DIP елементи и опция в SMD.



програма


Конфигурационните битове (предпазители) са зададени както следва:

Програмирано (настроено на 0):

CKSEL0
CKSEL1
CKSEL3
SPIEN
SUT0
БОДЕН
НИВО НА БЕДЛЕСТ
BOOTSZ0
BOOTSZ1

Всички останали са непрограмирани (настроени на 1).

Настройвам


И така, захранването е преработено и произвежда напрежение от около 10V. При свързване на работещ контролен блок с фърмуер MK към него, напрежението трябва да падне до 0.8..15V. Резистор R1 задава контраста на индикатора. Настройката на устройството включва проверка и калибриране на измервателната част. Към клемите свързваме батерия или захранване 12-15V и волтметър. Отидете в менюто "Калибриране". Проверяваме показанията на напрежението на индикатора с показанията на волтметъра, ако е необходимо, коригирайте ги с помощта на „<» и «>" Кликнете върху „Избор“. Следва текущото калибриране при KU=10. Със същите бутони "<» и «>„Трябва да настроите текущото отчитане на нула. Товарът (батерията) се изключва автоматично, така че няма заряден ток. В идеалния случай трябва да има нули или много близки до нула стойности. Ако е така, това показва точността на резисторите R5, R6, R10, R11, R8 и добро качестводиференциален усилвател. Кликнете върху „Избор“. По същия начин - калибриране за KU=200. „Избор“. Дисплеят ще покаже “Ready” и след 3 секунди. Устройството ще отиде в главното меню.

Калибрирането е завършено. Коефициентите за корекция се съхраняват в енергонезависима памет. Тук си струва да се отбележи, че ако по време на първото калибриране стойността на напрежението на LCD дисплея е много различна от показанията на волтметъра и токовете при който и да е KU са много различни от нула, трябва да използвате (изберете) други разделителни резистори R5, R6, R10, R11, R8, В противен случай устройството може да работи неизправно. С прецизни резистори (с толеранс от 0,1-0,5%) корекционни факториравно на нула или минимално. Това завършва настройката. В заключение. Ако напрежението или токът на зарядното устройство на някакъв етап не се повиши до необходимото ниво или устройството „изскочи“ в менюто, трябва отново внимателно да проверите дали захранването е модифицирано правилно. Може би защитата е задействана.

Проектни файлове (фърмуер и проект в Proteus).
PCB файлове и схеми.

Въз основа на материали от сайта

Ако намерите грешка, моля, изберете част от текста и натиснете Ctrl+Enter.