Winziger 12-V-Monitor - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Dieses anweisbare ist für einen winzigen Autobatteriemonitor, der nur eine Ampelanzeige des Batteriezustands durch 3 LEDs gibt.

Ich wollte einen, den ich dauerhaft angeschlossen lassen konnte und der eine sehr geringe Stromaufnahme hatte. Grund war, dass mein Auto längere Zeit nicht benutzt wurde (11 Wochen - Selbstisolation) und die Batterie komplett leer war. Dies ist in meinem Auto problematisch, da das normale Türöffnen von der Batterie abhängt. Ich konnte mit einem manuellen Reserveschlüssel in die Fahrertür gelangen, musste dann aber zum Heck des Autos kriechen, eine Reservebatterie über die 12-V-Batterie anschließen, damit ich den Rest des Autos öffnen und die Batterie herausholen konnte aufladen. Das ging alles gut, aber ich wollte die Übung nicht wiederholen.

Also habe ich diesen kleinen Monitor gemacht, um mich zu warnen, bevor alles zusammengepackt wurde. Ich habe auch festgestellt, dass der Batterieverbrauch normalerweise etwa 30 mA beträgt, wenn alle Systeme ausgeschaltet sind. Ich denke, das ist Türüberwachungs- und Alarmsystem. Klingt nicht viel, aber bei längerer Inaktivität wird der Akku entladen. Ich war also daran interessiert, dieser Last nicht zu viel hinzuzufügen. Es endete mit einem Durchschnitt von 4 mA. Ein großer Teil der Energieeinsparung besteht darin, dass die entsprechende LED alle 5 Sekunden kurz aufblinkt

Der Monitor basiert auf einem ATTiny85-Modul vom Typ Digispark, das klein und billig ist und einen anständigen ADC-Eingang zur Überwachung der Spannung und genügend GPIO zum Ansteuern von 3 LEDs hat.

Ich habe meine modifizierte Version davon verwendet, um den aktuellen Niedrigstrom-Digispark weiter zu senken, aber es könnte auch ohne verwendet werden, wenn man mit einem zusätzlichen Strom von 7 mA zufrieden ist. Dies wird in der schematischen Beschreibung weiter beschrieben.

Schritt 1: Werkzeuge und Komponenten

Werkzeuge

Fine Point Lötkolben

Komponenten

• Digispark ATTiny85 (entweder normaler USB oder Micro-USB
• Prototyping-Platine 6 x 7 Löcher
• 3.3V-Regler xc6203E332
• 3 LEDs Rot, Gelb, Grün
• Widerstände 3 x 47R, 1 x 10K, 1 x 33K
• Kondensator 10uF
• Schottky Diode
• Zenerdiode 7v5
• 3-poliger Stecker
• Gehäuse - 3D gedruckte Box

www.thingiverse.com/thing:4458026

Schritt 2: Schema

Die Schaltung ist sehr einfach. Die Schottky-Diode (Polaritätsschutz) und ein Zener versorgen den 3,3-V-Regler mit niedrigem Strom, um dem ATTiny eine stabile 3,3-V-Leistung zuzuführen.

Ein Potenzialteiler senkt die 12-V-Batterie um 4,3:1, um den ADC-Eingang des ATTiny zu speisen. PB3 / ADC1 wird verwendet, um Störungen durch die USB-Komponenten auf dem Board zu vermeiden. 3 LEDs sind an PB0, PB1 und PB5 angeschlossen und verwenden 47R-Widerstände, um den Strom zu begrenzen. PB5 wird wieder verwendet, um Störungen im USB-Betrieb zu vermeiden. Dies erfordert jedoch, dass PB5 nicht für den Reset-Betrieb programmiert ist. Dies ist bei echten Digisparks normal, aber nicht unbedingt bei Clones und für diese müssen die Fuses bearbeitet werden (siehe Fuse-Editor)

Wenn Sie die Modifikation des Digisparks vermeiden möchten, um seinen Strom zu senken, können Sie einfach den mitgelieferten 5V-Regler verwenden. Dies erfordert einige Modifikationen.

• Entfernen Sie den xc6203-Regler und den 7v5-Zener und speisen Sie die 12V direkt in Vin am Digispark ein.
• Ändern Sie den Potenzialteiler auf 18K: 10K
• Die Software-Spannungsschwellenwerte müssen ein wenig angepasst werden. Siehe Abschnitt Software.

Schritt 3: Konstruktion

Ich habe die zusätzliche Schaltung auf einem 6 x 7-Stück Prototypenplatine erstellt, die auf dem Digispark sitzen kann, wobei die Löcher direkt mit dem GPIO und den Spannungsstiften ausgerichtet sind.

Dies ergibt ein sehr kompaktes Modul, das in eine sehr kleine Box passt. Ich habe einen 3-poligen Stecker an der Box verwendet, wobei die 2 äußeren Pins auf 0 V und die Mitte auf 12 V verdrahtet sind. Das bedeutet, dass die Polarität beim Einstecken des Steckers unwichtig ist.

Schritt 4: Software

Die Software hat die Form einer Arduino-Skizze.

Quelle ist verfügbar unter

Es ist sehr einfach und hat nur eine einfache Schleife, die alle 5 Sekunden die Spannung über ADC1 misst und dann die entsprechende LED blinkt.

Die Pegel, die die Schwellenwerte bestimmen, werden durch die Linie

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

Ein ADC-Messwert größer als die erste Zahl blinkt grün. Ein ADC-Wert von weniger als diesem, aber mehr als einer Sekunde blinkt gelb. Alles andere blinkt rot.

Für mich ergab dies Grün > 12,4 V, Bernstein > 12,1 V, Rot < 12,1 V.

Sie können kalibrieren, indem Sie eine variable Spannungsversorgung verwenden und prüfen, wo die LED-Änderungen auftreten. Diese müssten geändert werden, wenn der Standard-5-V-Regler am Digispark verwendet wird.