Крошечный монитор 12 В: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Это руководство предназначено для крошечного монитора автомобильного аккумулятора, который просто показывает светофором состояние аккумулятора через 3 светодиода.

Я хотел тот, который я мог бы оставить постоянно подключенным, и с очень низким потреблением тока. Причина заключалась в том, что моей машиной не пользовались какое-то время (11 недель - самоизоляция), а аккумулятор полностью разрядился. В моей машине это проблематично, поскольку нормальное открывание дверей зависит от аккумулятора. Я мог попасть в дверь водителя с помощью резервного ручного ключа, но затем мне пришлось пролезть к задней части машины, прикрепить резервную батарею к батарее 12 В, чтобы я мог открыть остальную часть автомобиля и вытащить аккумулятор. перезарядить. Все прошло хорошо, но я не хотел повторять упражнение.

Поэтому я сделал этот маленький монитор, чтобы предупреждать меня, прежде чем все будет упаковано. Я также установил, что обычно разряд батареи составляет около 30 мА при выключенных системах. Думаю, это система контроля дверей и сигнализация. Звучит не очень много, но при длительном бездействии батарея разряжается. Так что я старался не добавлять слишком много к этой нагрузке. В итоге он потреблял в среднем около 4 мА. Большая часть экономии энергии достигается за счет кратковременного мигания соответствующего светодиода каждые 5 секунд.

Монитор основан на модуле ATTiny85 типа Digispark, который является небольшим, дешевым и имеет приличный вход АЦП для контроля напряжения и достаточное количество GPIO для управления 3 светодиодами.

Я использовал свою модифицированную версию этого для дальнейшего снижения тока низкого тока digispark, но его можно было бы использовать и без этого, если кто-то доволен дополнительным током 7 мА. Это описано далее в схематическом описании.

Шаг 1. Инструменты и компоненты

Инструменты

Паяльник Fine Point

Компоненты

• Digispark ATTiny85 (обычный USB или micro USB
• макетная плата 6 x 7 отверстий
• Регулятор 3.3V xc6203E332
• 3 светодиода красный, желтый, зеленый
• Резисторы 3 x 47R, 1 x 10K, 1 x 33K
• Конденсатор 10 мкФ
• Диод Шоттки
• Стабилитрон 7v5
• 3-х контактный разъем
• Корпус - коробка, напечатанная на 3D-принтере

www.thingiverse.com/thing:4458026

Шаг 2: Схема

Схема очень простая. Диод Шоттки (защита полярности) и стабилитрон питают слаботочный стабилизатор 3,3 В для обеспечения стабильного питания 3,3 В. ATTiny.

Делитель потенциала понижает напряжение батареи 12 В на 4,3: 1 для подачи питания на вход АЦП ATTiny. PB3 / ADC1 используется, чтобы избежать каких-либо помех со стороны компонентов USB на плате. 3 светодиода подключены к PB0, PB1 и PB5 и используют резисторы 47R для ограничения тока. PB5 используется снова, чтобы избежать какого-либо вмешательства в работу USB. Это действительно требует, чтобы предохранитель PB5 не был запрограммирован на операцию сброса. Это нормально для настоящих digispark, но не обязательно для клонов, и для них нужно отредактировать предохранители (см. Редактор предохранителей)

Если вы хотите избежать модификации digispark для снижения его тока, вы можете просто использовать поставляемый на борту регулятор 5V. Это требует некоторых модификаций.

• Снимите регулятор xc6203 и стабилитрон 7v5 и подайте напряжение 12 В прямо на Vin на Digispark.
• Измените потенциальный делитель на 18K: 10K
• Программные пороговые уровни напряжения необходимо будет немного отрегулировать. См. Раздел программного обеспечения.

Шаг 3: Строительство

Я сделал дополнительную схему на макете платы размером 6 x 7, которая может располагаться наверху digispark с отверстиями, непосредственно совпадающими с GPIO и выводами напряжения.

Это делает модуль очень компактным, который может поместиться в очень маленькую коробку. Я использовал 3-контактный разъем на коробке с двумя внешними контактами, подключенными к 0 В, а по центру - к 12 В. Это означает, что полярность подключения разъема не имеет значения.

Шаг 4: Программное обеспечение

Программное обеспечение представляет собой эскиз Arduino.

Исходный код доступен по адресу

Это очень просто и имеет простой цикл, который каждые 5 секунд измеряет напряжение через ADC1, а затем мигает соответствующий светодиод.

Уровни, определяющие пороги, задаются линией

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

Показание АЦП больше первого числа мигает зеленым. Значение АЦП меньше этого, но больше секунды мигает желтым. Все остальное мигает красным.

Для меня это дало зеленый> 12,4 В, желтый> 12,1 В, красный <12,1 В.

Вы можете откалибровать, используя источник переменного напряжения и проверяя, где происходят изменения светодиодов. Их потребуется изменить, если в Digispark используется регулятор 5 В по умолчанию.