Ovaj dizajn opisuje jednostavan voltmetar sa indikatorom na dvanaest LED dioda. Ovaj mjerni uređaj omogućava prikaz izmjerenog napona u rasponu vrijednosti od 0 do 12 volti u koracima od 1 volta, a greška mjerenja je vrlo mala.
Komparatori napona su sastavljeni na tri LM324 operaciona pojačala. Njihovi inverzni ulazi su spojeni na otpornički djelitelj napona, sastavljen preko otpornika R1 i R2, preko kojeg se kontrolirani napon dovodi u kolo.
Neinvertujući ulazi operacionih pojačala primaju referentni napon od razdjelnika napravljenog na otporima R3 - R15. Ako nema napona na ulazu voltmetra, tada će izlazi op-pojačala visoki nivo signal i izlazi logičkih elemenata bit će logička nula, tako da LED diode ne svijetle.
Kada se izmjereni napon primi na ulaz LED indikatora, na određenim izlazima komparatora op-amp će se uspostaviti nizak logički nivo, te će shodno tome LED diode dobiti visok logički nivo, zbog čega će odgovarajuća LED dioda će upaliti. Za sprječavanje napajanja naponskog nivoa na ulazu uređaja nalazi se zaštitna zener dioda od 12 volti.
Ova verzija sklopa o kojoj smo gore govorili savršena je za svakog vlasnika automobila i pružit će mu vizualne informacije o stanju napunjenosti baterija. IN u ovom slučaju Koriste se četiri ugrađena komparatora mikrosklopa LM324. Invertujući ulazi generišu referentne napone od 5.6V, 5.2V, 4.8V, 4.4V, respektivno. Napon baterije se direktno dovodi na invertirajući ulaz preko razdjelnika na otporima R1 i R7.
LED diode djeluju kao trepćući indikatori. Za konfiguraciju, voltmetar je spojen na bateriju, zatim se promjenjivi otpornik R6 podešava tako da su potrebni naponi prisutni na invertnim terminalima. Pričvrstite indikatorske LED diode na prednjoj ploči automobila i pored njih ucrtajte napon baterije pri kojem svijetli jedan ili drugi indikator.
Dakle, danas želim da pogledam još jedan projekat koji koristi mikrokontrolere, ali takođe veoma koristan u svakodnevnom radu radio-amatera. Ovo je digitalni uređaj baziran na modernom mikrokontroleru. Njegov dizajn je preuzet iz radio časopisa za 2010. godinu i lako se može pretvoriti u ampermetar ako je potrebno.
Ovaj jednostavan dizajn automobilskog voltmetra koristi se za praćenje napona u mreži automobila i dizajniran je za raspon od 10,5 V do 15 volti. Deset LED dioda se koristi kao indikator.
Srce kola je LM3914 IC. Može procijeniti nivo ulaznog napona i prikazati približan rezultat na LED diodama u tačkastom ili bar modu.
LED diode prikazuju trenutnu vrijednost baterije ili mrežnog napona na ploči u tačkastom modu (pin 9 nije spojen ili spojen na minus) ili u načinu kolone (pin 9 na napajanje plus).
Otpor R4 reguliše osvetljenost LED dioda. Otpornici R2 i varijabla R1 čine djelitelj napona. Pomoću R1 se podešava gornji prag napona, a pomoću otpornika R3 se podešava donji prag.
Kalibracija kola se vrši prema sljedećem principu. Primjenjujemo 15 volti na ulaz voltmetra. Zatim ćemo promjenom otpora R1 postići paljenje VD10 LED (u načinu rada s tačkom) ili svih LED dioda (u načinu rada stupaca).
Zatim stavljamo 10,5 volti na ulaz i R3 postiže sjaj VD1. Zatim povećavamo nivo napona u koracima od pola volta. Prekidač SA1 se koristi za prebacivanje između načina prikaza tačke/kolona. Kada je SA1 zatvoren - kolona, kada je otvoren - tačka.
Ako je napon na akumulatoru ispod 11 volti, zener diode VD1 i VD2 ne propuštaju struju, zbog čega svijetli samo HL1, što ukazuje na nizak nivo napona u mreži vozila.
Ako je napon u rasponu od 12 do 14 volti, zener dioda VD1 otključava VT1. HL2 svijetli, označavajući normalan nivo Baterija Ako je napon baterije iznad 15 volti, zener dioda VD2 otključava VT2, a HL3 LED svijetli, što ukazuje na značajan višak napona u mreži vozila.
Kao indikator, kao u prethodnom dizajnu, koriste se tri LED diode.
Kada je nivo napona nizak, HL1 svijetli. Ako je norma HL2. I više od 14 volti, treperi treća LED dioda. Zener dioda VD1 formira referentni napon za rad op-pojačala.
Elektronski domaći proizvodi za pomoć vozačima
Voltmetar instaliran na kontrolnoj tabli automobila omogućava vam brzo praćenje nivoa napona u njegovoj mreži. Takav uređaj ne zahtijeva visoku rezoluciju, ali zahtijeva mogućnost lakog i brzog očitavanja očitanja. Najbolji način Diskretni LED indikator napona ispunjava ove uslove. Takvi uređaji su postali vrlo rašireni za procjenu nivoa napona i snage (u opremi za pojačavanje zvuka). Obično se implementiraju na dva načina.
Prvi je detaljno opisan u. Njegova suština je da je linija LED dioda spojena na izvor izmjerenog napona preko višeizlaznog otpornog djelitelja napona. Ovdje se koriste svojstva praga LED dioda, tranzistora i dioda. Za jednostavnost takvog indikatora, morate platiti nejasnim pragom za paljenje LED dioda (kao što autor napominje). Takvi uređaji su se nekada prodavali u obliku radio aparata.
Druga metoda je korištenje zasebnog komparatora za uključivanje svake LED diode, upoređujući dio ulazni signal s uzornim (kao, na primjer, in), Zbog visokog pojačanja komparatora, koji se najčešće izvode na op-pojačalima, pragovi uključivanja i isključivanja su vrlo jasni, ali indikator zahtijeva mnogo čipova. Četvorostruka operativna pojačala su trenutno još uvijek skupa, a jedan takav čip može pokretati samo četiri LED diode.
Konačno, ne može se ne primijetiti rad (4), gdje se koristi princip analogno-digitalne konverzije. Ovaj dizajn ima mnogo prednosti, ali ipak ima puno dijelova, a i neekonomičan.
Voltmetar na koji vam je skrenuta pažnja optimiziran je u svjetlu gore navedenog - u njemu se dobijaju jasni nivoi praga za LED paljenje koristeći minimum jeftinih, ekonomičnih i široko dostupnih elemenata. Princip rada uređaja zasniva se na svojstvima praga digitalnog mikrokola.
Uređaj (vidi dijagram na slici 1) je indikator sa šest nivoa. Radi lakšeg korišćenja u automobilu, merni interval je izabran na 10...15 V u koracima od 1 V. I interval i korak se mogu lako promeniti.
Pragovi uređaji su šest invertera DD1.1-DD1.6, od kojih je svaki nelinearni naponski pojačavač sa visokim pojačanjem. Prag uključivanja invertera je otprilike polovina napona napajanja mikrokola, tako da se čini da uspoređuju ulazni napon sa polovinom napona napajanja.
Ako ulazni napon pretvarača premašuje granični nivo, na njegovom izlazu će se pojaviti napon nizak nivo. Stoga će se LED dioda koja služi kao opterećenje pretvarača uključiti izlaznom (dolaznom) strujom. Kada je izlaz invertera visok, LED diode se zatvaraju i gase.
Iz izlaza otpornog razdjelnika R1-R7, odgovarajući dio mrežnog napona na ploči se dovodi na ulaz pretvarača. Kada se napon na ploči promijeni, proporcionalno se mijenjaju i njegovi udjeli. Napon napajanja pretvarača i LED linije stabiliziran je stabilizatorom mikrokola DA1. Vrijednosti otpornika R1-R7 izračunavaju se na način da se dobije preklopni korak jednak 1 V.
Kondenzator C2 zajedno s otpornikom R1 tvori niskofrekventni filter koji potiskuje kratkotrajne skokove napona koji se mogu pojaviti, na primjer, prilikom pokretanja motora. Proizvođač stabilizatora mikro krugova preporučuje ugradnju kondenzatora C1 kako bi se poboljšala njihova stabilnost visoka frekvencija. Otpornici R8-R13 ograničavaju izlaznu struju pretvarača.
Kako izračunati otpornike R1--R7? Unatoč činjenici da su na ulazu pretvarača DD1.1.-D1.6 ugrađeni tranzistori s efektom polja, koji praktički ne troše ulaznu struju, postoji tzv. struja curenja. To nas tjera da izaberemo struju kroz razdjelnik koja je mnogo veća od ukupne struje curenja svih šest invertera (ne više od 6X10-5 μA). Minimalna struja kroz razdjelnik bit će na minimalnom naznačenom naponu od 10 V.
Postavimo ovu struju na 100 μA, što je oko milion puta više od struje curenja. Tada bi ukupni otpor razdjelnika RD=R1+R2+RZ+R4+R5+R6+R7 (u kilo-omima, ako je napon u voltima, a struja u miliamperima) trebao biti jednak: Rd=Uvx min /Imin = 10V/0.1mA = 100kOhm.
Sada izračunajmo otpor svakog od otpornika pod uslovom Upor = Upit/2, tj. u razmatranom slučaju Upor = 3 V. Sa ulaznim naponom od 15 V, 3 V bi trebalo da padne na otporniku R7, a struja kroz to (jednako struji kroz cijeli razdjelnik) Id=UBX/Rd=15 V/100 kOhm=0,15 mA=150 μA, Zatim otpor otpornika R7: R=Upop/Id; R7=3 V/0,15 mA=20 kOhm.
Na ulazu pretvarača DD1.5 treba biti 3 V sa ulaznim naponom od 14 V. Struja kroz razdjelnik u ovom slučaju je Id = 14 V/100 kOhm = 0,14 mA. Tada je ukupni otpor R6+R7=Upop/Id=3/0,14-21,5 kOhm.
Dakle, R6=21,5-20=1,5 kOhm.
Otpor preostalih otpornika razdjelnika određuje se na isti način: R5=UporkhRd/Uin-(R6+R7)-1,6 kOhm; R4-2 kOhm, RZ-2,2 kOhm, R2-2,7 kOhm i, konačno, R1=Rd-(R2+RZ+R4+R5+R6+R7) = 70 kOhm-68 kOhm.
Generalno, kao što je poznato, granični napon elementi CMOS mikrokola se kreću od 1/3Upit do 2/3Upit. Takođe je poznato da elementi jednog mikrokola proizvedenog u jednom tehnološkom ciklusu na jednom čipu imaju skoro iste vrijednosti prag prebacivanja. Stoga je za točno postavljanje "početka skale" voltmetra dovoljno otpornik R1 zamijeniti serijskim krugom koji se sastoji od trimera s izračunatom vrijednošću i konstantnog s vrijednošću upola manjom od izračunate vrijednosti.
Temperaturna stabilnost uređaja je vrlo visoka. Kada se temperatura promijeni od -10 do +60 °C, prag odziva se mijenja za nekoliko stotinki volta. Stabilizator mikrokola DA1 takođe ima temperaturnu stabilnost ne lošiju od 30 mV u rasponu od 0...100 °C.
Izlazni napon DA1 stabilizatora ne bi trebao biti manji od 6 V, inače pretvarači neće moći osigurati potrebnu struju kroz LED diode. Invertori mikrokola K561LN2 omogućavaju izlaznu struju do 8 mA. AL307BM LED diode se mogu zamijeniti bilo kojim drugim ponovnim izračunavanjem vrijednosti strujno ograničavajućih otpornika R8-R13. Kondenzatori također mogu biti bilo koji sa nazivnim naponom od najmanje 10 V.
Za postavljanje, sklopljeni uređaj se povezuje na izlaz podesivog izvora napona, koji će simulirati mrežu na vozilu. Postavite izlazni napon izvora na 10 V, a otpor otpornika za trimiranje na maksimum, rotirajte njegov klizač dok se ne upali LED HL1. Preostali nivoi se postavljaju automatski.
Delovi voltmetra su montirani na štampanu ploču od folijom obloženog fiberglas laminata debljine 1 mm. Crtež ploče je prikazan na sl. 2. Dizajniran je za ugradnju tuning otpornika SPZ-33, a ostatak - MLT-0,125, kondenzator C1 - KM, C2 - K50-35.
Ploča je pričvršćena na dno plastične kutije sa dva M2.5 vijka na cijevnim stalcima i još jednim istog tipa, koji istovremeno pritišće DA1 čip na ploču. Imajte na umu da je ovaj mikro krug instaliran sa plastičnim (ne metalnim) rubom na ploči. Između tijela čipa i ploče je također ugrađen cijevni stalak, ali je skraćen.
Prije ugradnje, LED provodnici su savijeni za 90 stupnjeva tako da su njihove optičke ose paralelne s ravninom ploče. LED kućišta treba da vire izvan ivice ploče i da, prilikom konačnog sastavljanja uređaja, idu u rupe izbušene na kraju kutije.
LITERATURA
1. Nechaev I. LED indikator nivoa signala. - Radio, 1988, br. 12, str. 52.
2. Isaulov V., Vasilenko E. Jednostavan indikator nivoa snimanja. - RadioAmator, 1995, br. 3, str. 5.
3. Tikhomirov A. Indikator napona u mreži. - RadioAmator, 1996, br. 10, str. 2.
4. Gvozditski G. Indikator napona u mreži. - Radio, 1992, br. 7, str. 18-20.
O. KLEVTSOV, Dnjepropetrovsk, Ukrajina
Radio časopis 1998, broj 2
Napomena urednika Radio magazina: Stabilnost stabilizatora i cijelog uređaja u cjelini bit će još veća ako se na ulaz mikrokola (između pinova 8 i 17) priključi kondenzator kapaciteta 0,1 mikrona. Kako bi se stabilizator zaštitio od slučajnih skokova napona u mreži na vozilu, čija amplituda može doseći 80 - 00 V, paralelno s ovim kondenzatorom treba spojiti još jedan kondenzator - oksidni. Mora imati kapacitet od najmanje 1000 μF i nazivni napon od 25 V. Ovaj kondenzator će također imati povoljan učinak na rad radio opreme i opreme za pojačanje zvuka za automobile.
Ovaj članak opisuje jednostavan voltmetar, čiji je indikator dvanaest LED dioda. Ovo vam omogućava da prikažete izmjereni napon u rasponu od 0 do 12 volti u koracima od 1 volta, a greška mjerenja ne prelazi 2 posto.
Najprikladnije područje primjene za ovaj LED voltmetarski indikator je upotreba u podesivi blokovi ishrana. Ako imate sve potrebne radio komponente pri ruci, krug se može sastaviti za bukvalno sat ili dva.
Opis LED voltmetarskog uređaja
bit će logička nula, tako da LED diode ne svijetle.
Kada se napon dovede na ulaz voltmetra, na određenim izlazima komparatora DA1...DA3 će se pojaviti nizak logički nivo (u skladu sa nivoom napona na neinvertujućim stezaljkama op-pojačala).
Kako slijedi iz shematski dijagram, at raznim nivoima napon na ulazima integrisanih kola DD1...DD3, na njihovim izlazima se postavlja visok logički nivo, usled čega počinje da svetli odgovarajuća LED dioda. Da biste ograničili napon na ulazu voltmetra na 12 volti, u krug je uključena zener dioda VD2.
Dijelovi LED voltmetra
Kolo koristi LM324 op-pojačala kao komparatore. Njihova upotreba je doprinijela smanjenju ukupan broj mikro kola i drugi radio elementi za povezivanje analognog dela kola sa integrisanim kolima. Kondenzatori - KM. Svi otpori su MLT-0,125, MLT-0,25.
LED diode HL1 - HL12 mogu se koristiti AL307. Integralni stabilizator napon DA5 78L12 može se zamijeniti sa KREN8B ili 7812. Zener dioda VD2 može se zamijeniti sa KS212 sa slovom E ili Zh. Voltmetarski krug se napaja iz nestabiliziranog izvora konstantnog napona od 13 do 16 volti sa strujom opterećenja ne manjom od 12 mA.
Izvor Radioamator, 8/2001
Ovaj voltmetar je dizajniran za diskretnu indikaciju nivoa napona. Indikaciju vrši ravnalo koje se sastoji od nekoliko ravnih (u mojoj verziji) LED dioda. Naravno, njegova preciznost nije velika, ali stanje baterije ili akumulatora je odmah jasno prikazano. Zapravo, to je urađeno na zahtjev prijatelja da se prati baterija u autu. Električni krug se može povećati klikom na njega.Osnova uređaja - mikrokontroler(u arhivi). LED diode su povezane na njegove izlaze preko otpornika za ograničavanje struje R5 - R12, koji postavljaju željenu svjetlinu LED linije. Kolo LED voltmetra se napaja preko +5V stabilizatora, koji se može zamijeniti ili potpuno ukloniti ako su izvor napajanja baterije sa potrebnim naponom.
Radni opseg indikatora se podešava pomoću dugmadi MIN i MAX. Za postavljanje minimalnog i maksimalni nivo izmjereni napon je neophodan:
Postavite donji prag napona na ulazu, na kojem sve LED diode trebaju biti ugašene.
- Pritisnite dugme MIN. Sve LED diode treba da se ugase.
- Podesite gornji prag napona pri kojem svetle sve LED diode.
- Pritisnite dugme MAX. Sve LED diode trebaju svijetliti.
- Ako je gornja granica niža od donje granice, tada se prikazuje stanje greške - LED diode se pale jedna po jedna.