Mały monitor 12 V: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Ta instrukcja dotyczy małego monitora akumulatora samochodowego, który pokazuje tylko sygnalizację świetlną stanu akumulatora za pomocą 3 diod LED.

Chciałem taki, który mógłbym zostawić na stałe i miał bardzo niski pobór prądu. Powodem było to, że mój samochód był nieużywany przez jakiś czas (11 tygodni - samoizolacja) i całkowicie rozładował się akumulator. W moim samochodzie jest to problematyczne, ponieważ normalne otwieranie drzwi zależy od akumulatora. Mogłem dostać się do drzwi kierowcy za pomocą zapasowego klucza ręcznego, ale potem musiałem przeczołgać się do tyłu samochodu, podłączyć zapasowy akumulator do akumulatora 12 V, aby móc otworzyć resztę samochodu i wyjąć akumulator ponowne ładowanie. Wszystko poszło dobrze, ale nie chciałem powtarzać ćwiczenia.

Zrobiłem więc ten mały monitor, aby ostrzegał mnie, zanim wszystko się spakuje. Ustaliłem również, że pobór prądu z baterii wynosi zwykle około 30 mA przy wyłączonych wszystkich systemach. Myślę, że to monitoring drzwi i system alarmowy. Nie brzmi dużo, ale biorąc pod uwagę dłuższy okres bezczynności, wyczerpie baterię. Zależało mi więc na tym, aby nie dodawać zbyt wiele do tego obciążenia. Skończyło się na tym, że wyciągnął średnio około 4mA. Duża część oszczędności energii polega na miganiu odpowiedniej diody LED na krótki okres co 5 sekund

Monitor oparty jest na module ATTiny85 typu Digispark, który jest mały, tani i ma przyzwoite wejście ADC do monitorowania napięcia i wystarczającą ilość GPIO do wysterowania 3 diod LED.

Użyłem mojej zmodyfikowanej wersji tego, aby jeszcze bardziej obniżyć prąd niskiego prądu digispark, ale może być używany bez tego, jeśli ktoś jest zadowolony z dodatkowego prądu 7mA. Jest to opisane dalej w opisie schematycznym.

Krok 1: Narzędzia i komponenty

Narzędzia

Lutownica punktowa Fine Point

składniki

• Digispark ATTiny85 (normalny USB lub micro USB
• płytka prototypowa 6 x 7 otworów
• Regulator 3,3 V xc6203E332
• 3 diody LED czerwony, żółty, zielony
• Rezystory 3x47R, 1x10K, 1x33K
• Kondensator 10uF
• Dioda Schottky'ego
• Dioda Zenera 7v5
• 3-pinowe złącze
• Obudowa - pudełko z nadrukiem 3D

www.thingiverse.com/thing:4458026

Krok 2: Schemat

Obwód jest bardzo prosty. Dioda Schottky'ego (ochrona polaryzacji) i Zener zasilają niskoprądowy regulator 3,3 V, aby uzyskać stabilną moc 3,3 V do ATTiny.

Dzielnik potencjału obniża baterię 12V o 4,3:1, aby zasilić wejście ADC na ATTiny. PB3/ADC1 służy do unikania jakichkolwiek zakłóceń ze strony komponentów USB na płycie. 3 diody LED są podłączone do PB0, PB1 i PB5 i wykorzystują rezystory 47R do ograniczania prądu. PB5 jest ponownie używany, aby uniknąć jakiejkolwiek ingerencji w działanie USB. Wymaga to, aby PB5 nie był zaprogramowany do operacji resetowania z bezpiecznikiem. Jest to normalne dla prawdziwych digiparków, ale niekoniecznie dla klonów i dla nich bezpieczniki muszą być edytowane (patrz edytor bezpieczników)

Jeśli chcesz uniknąć modyfikacji digiparka w celu obniżenia jego prądu, możesz po prostu użyć dostarczonego na pokładzie regulatora 5V. Wymaga to kilku modyfikacji.

• Usuń regulator xc6203 i Zenera 7v5 i podaj 12V prosto do Vin na Digispark.
• Zmień potencjalny dzielnik na 18K: 10K
• Należy nieco dostosować poziomy progów napięcia oprogramowania. Zobacz sekcję oprogramowania.

Krok 3: Budowa

Wykonałem dodatkowy obwód na płytce prototypowej 6 x 7, która może usiąść na szczycie digiparku z otworami bezpośrednio ustawionymi w linii z GPIO i pinami napięcia.

To sprawia, że jest to bardzo kompaktowy moduł, który może zmieścić się w bardzo małym pudełku. Użyłem 3-pinowego złącza na pudełku z 2 zewnętrznymi pinami podłączonymi do 0V, a środkowym do 12V. Oznacza to, że polaryzacja wkładania złącza nie ma znaczenia.

Krok 4: Oprogramowanie

Oprogramowanie ma postać szkicu Arduino.

Źródło jest dostępne pod adresem

Jest bardzo prosty i ma po prostu prostą pętlę, która co 5 sekund mierzy napięcie przez ADC1, a następnie miga odpowiednią diodą LED.

Poziomy określające progi są ustalane przez linię

int ledLevels[LED_COUNT] = {907, 888, -1};

Odczyt ADC większy niż pierwsza cyfra miga na zielono. Odczyt ADC mniejszy niż ten, ale większy niż sekunda miga na bursztynowo. Wszystko inne miga na czerwono.

U mnie to dało zielone >12,4V, Bursztynowe >12,1V, Czerwone <12,1V.

Kalibrację można przeprowadzić, stosując zmienne napięcie zasilania i sprawdzając, gdzie zachodzą zmiany diody LED. Wymagałyby one zmiany, jeśli użyjesz domyślnego regulatora 5 V w Digispark.