Дата на обновяване:19.08.2011

   ПЧЕЛАР / ЕЛЕКТРОНЧИК-пробвай-сам.bg

     Страница за пчеларство, пчеларски  разработки, представени като статии

Комютърът на пчелина | Нестандартни кошери | Пчеларски сайтове | Пчеларски инвентар | Размисли и идеи за пчеларството Физиотерапия, Апитерапия, Фитотерапия | Книги, Списания, РС, Интернет |  Пчеларски технологии |  Видове мед  | Пчеларски хумор

Сезонни и месечни задължения на пчеларя | Пчеларски статии на руски език | Малки Oбяви свързани с пчеларството

Информация, която е полезна за начинаещия пчелар | Използване на автомобила ... не само за предвижване - видеоклипове

 

 

 
Информация  от  ОБЛАСТЕН  ПЧЕЛАРСКИ  СЪЮЗ  - ПЛЕВЕН

 

 

Полезна и забавна информация за начинаещи с ел., радио и електронен характер, част от която с приложение и в пчеларството

- Електронни схеми, радиосхеми и устройства удобни за повторение от начинаещи;

- Снимки на фигурки изработени от електрически, разноцветни кабели. Други ел. снимки;

- Детски любителски набори - радиоконструктори за сглобяване на радиоприемници наричани играчки;

- Детекторни радиоприемници, техни модели;

- Сувенирни радиоприемници - играчки, някои от тях предназначени за ученици;

- Модулни набори - радиоконструктори от типа "Електронни кубчета" или "Мозайка" с които се работи без поялник и се захранват с батерии;

Информация за електрически и електронни компоненти и устройства, някои от които приложими и в пчеларството

- Токозахранващи устройства. Стабилизатори, преобразуватели, удвоители на напрежение;

- Импулсни стабилизатори на напрежение. Инвертори на напрежение;

- Устройства за дозареждане и компенсиране на саморазряда на акумулаторни батерии;

- Релета за време. Процедурни часовници. Схеми с ИСх 555;

- Цветомузикални устройства. Светлинни ефекти;

- Схеми за регулиране и поддържане на температура;

- Измерване на топлинния режим на радиоелектронна апаратура. Електронни термометри;

- Мрежови трансформатори. Опростени методики за изчисляването им. Електрожен;

- Зарядни устройства за Ni-Cd акумулатори;

- Устройства за имитиране гласовете на животни и птици. Мелодични звънци;

- Уреди, пробници, индикатори, генератори, тестери, измервателни приставки за любителската лаборатория;

- Металотърсачи, включително такива за откриване на метални предмети и кабели;

- Схеми на устройства, приложими за и около автомобила;

- Схеми на устройства с приложение на оптрони;

- Измерване на относителна влажност. Прецизен влагорегулатор. Поддържане на влажността на въздуха;

- Регулатори и сигнализатори за ниво на течност;

- Регулатори на мощност и на обороти;

- Опростено изчисляване на повърхността на радиатори за полупроводникови елементи;

- Схеми за управление на стъпков двигател, включително четирифазен. Енкодер/Валкодер, някои от които реализирани със стъпков двигател;

- Мощни, широколентови, операционни усилватели. Логаритмичен и антилогаритмичен усилвател;

- Електронни реле - регулатори. Реле - регулатор за лек автомобил. Стенд за проверка на реле - регулатори;

- Променливотоков регулатор. Стабилизатор за променлив ток. Ферорезонансен стабилизатор;

- Електронни схеми и устройства приложими в медицината;

- Няколко светодиодни индикатора. Икономичен светодиод. Светодиодна стрелка;

Практически приложими ел. устройства с учебна цел, реализирани с PIC16F84A, PIC16F88, PIC16F628 ... Arduino и др.

Подобряване със свои ръце възпроизвеждането на звука в дома, офиса, автомобила - subwoofer и други варианти

Радиоелектронни сайтове | Електронни библиотеки

 

 Разработки     Главна (съдържание на статиите)                         
Собствено Търсене

 

 



 

 

Мониторинг напряжения бортовой сети автомобиля с PIC16F1827 (Мониторинг на напряжението на бордовата мрежа на автомобила с PIC16F1827) . Часть 1 - Схема


Многие современные автомобили оборудованы системами диагностики, имеют бортовые компьютеры, которые предоставляют пользователям много дополнительной информации и значения основных параметров бортовых систем автомобиля в реальном времени. Однако, многие из них становятся доступными при подключении бортового компьютера к специальному диагностическому оборудованию. Одним из важных параметров, который необходимо отслеживать в реальном времени является напряжение аккумулятора автомобиля, а также система его подзарядки, т.к. выход ее из строя приводит к неисправности аккумулятора. Если система зарядки аккумулятора работает неправильно, батарея не получает нужного напряжения заряда (около 13.8 В).


В статье мы рассмотрим простое устройство на микроконтроллере компании Microchip PIC16F1827, позволяющее отслеживать напряжение бортовой сети автомобиля в реальном времени. Подключается оно в гнездо прикуривателя и на 4-хразрядном светодиодном индикаторе отображает значение напряжения.
Микроконтроллер для точного аналого-цифрового преобразования напряжения использует внутренний источник фиксированного опорного напряжения.
Данный проект – ничто иное, как точный цифровой вольтметр, подключаемый к бортовой сети автомобиля, который отображает мгновенное значение напряжения батареи. При остановленном двигателе значение напряжения будет соответствовать действительному напряжению аккумулятора, при запущенном двигателе автомобиля устройство измеряет напряжение заряда на аккумуляторе. Функциональная блок-схема устройства изображена ниже.
 

 

Источник напряжения 5 В для питания микроконтроллера поступает от регулятора напряжения LM7805. Измерение напряжения аккумулятора производится с помощью АЦП микроконтроллера (канал AN4). Встроенный в микроконтроллер модуль фиксированного опорного (АМК) напряжения микроконтроллера конфигурируется на доставку положительного стабильного напряжения 4.096 В к АЦП для точного преобразования. Перед АЦП необходимо использовать резисторный делитель (R1 и R2), чтобы понизить входное напряжение АЦП (напряжение аккумулятора) ниже опорного напряжения.


Принципиальная схема устройства


Максимальное входное напряжение АЦП 4.096 В. Таким образом, максимальное напряжение VBattery (напряжение аккумулятора автомобиля), которое может быть измерено с помощью АЦП, получаем из выражения:


4.096 В = R2×VBattery / (R1 + R2),


или


VBattery = 16.93 В.


Диапазон входного напряжения АЦП можно увеличить, понизив сопротивление резистора R2. Стабилитрон в цепи делителя (параллельно R2) установлен с целью защиты входа микроконтроллера при повышении напряжения выше 5.1 В, т.к. любое случайное высокое входное напряжение может навсегда вывести из строя порт микроконтроллера.
Измеренное значение напряжения выводится на 4-разрядный светодиодный индикатор с общим катодом. Семь сегментов (a-g) и десятичная точка (DP) управляемые непосредственно микроконтроллером, подключены к порту B. Катоды индикатора подключены к микросхеме ULN2003, которая подключена к порту A микроконтроллера.


Расположение выводов микроконтроллера PIC16F1827

 

 

Вместо использования регулятора напряжения LM7805, для подключения устройства к бортовой сети автомобиля возможно использование доработанного автомобильного USB зарядного устройства. Как известно, USB порт имеет 4 вывода: +5 В, D+, D-, GND. В зарядном устройстве линии D+ и D- не используются. Поэтому, вскрыв корпус зарядного устройства, нужно отключить линию D+ от схемы и подключить его к +12 В с помощью отрезка провода. При таком решении мы получим: питающее напряжеВместо использования регулятора напряжения LM7805, для подключения устройства к бортовой сети автомобиля возможно использование доработанного автомобильного USB зарядного устройства. Как известно, USB порт имеет 4 вывода: +5 В, D+, D-, GND. В зарядном устройстве линии D+ и D- не используются. Поэтому, вскрыв корпус зарядного устройства, нужно отключить линию D+ от схемы и подключить его к +12 В с помощью отрезка провода. При таком решении мы получим: питающее напряжение +5 В для микроконтроллера, прямое подключение к бортовой сети автомобиля (+12 В), D- (не используется) и общий GND в USB коннекторе зарядного устройства.


Для подключения указанных сигналов к нашему вольтметру можно использовать переходник USB-A Male - USB B Male.


Конечно, такое решение (использование автомобильного USB зарядного устройства с переходником) не совсем удачное, т.к. пассажиры или водитель может случайно повредить конструкцию. Также и само устройство необходимо выполнить в более компактном варианте.
В следующей части статьи мы рассмотрим конструкцию бортового вольтметра и основные моменты в программном обеспечении микроконтроллера.

На английском языке: Voltage monitor for car's battery and its charging system. Part 1. Schematic
Voltage monitor for car's battery and its charging system. Part 1.

Schematic
My 2010 Equinox has got every feature that a modern automobile should have. However, one thing that I personally find missing is the real-time monitoring of voltage across the car’s battery terminals. This may not seem to be that important but one of the most common reasons for a car battery failure is the faulty charging system. If the charging system is not working properly, the battery will not get the proper charging voltage (about 13.8 V for 12V battery) across its terminals and it could go flat. This project is about making a simple electronic voltage monitor system for car’s battery and its charging system. It plugs into the car’s cigarette lighter receptacle and displays the instantaneous output voltage across the battery terminals on a 4-digit seven segment LED display. This helps you to get early warnings for possible battery and its charging system problems. Microchip’s PIC16F1827 is the main controller in this project, which uses the built-in Fixed Reference Voltage (FVR) module to achieve a very precise and accurate A/D conversion of the battery voltage.
Theory
As I said this project is simply about making a precise digital voltmeter that plugs in to the car’s cigarette lighter receptacle and displays the instantaneous voltage across the battery terminals. When the engine is turned off, the voltage measured by this device is the actual output voltage from the battery. However, if the engine is on or the car is running, it actually measures the charging voltage across the battery that is coming from the car’s charging system (alternator + rectifier). The functional block diagram of this project is shown below.
The +5V power supply for the PIC16F1827 microcontroller circuit is derived from the car’s battery output voltage (usually +12V) using a regulator IC (such as LM7805). The battery terminal voltage is measured through an ADC channel of PIC16F1827. The FVR module inside PIC16F1827 is chosen to derive a stable positive reference voltage of 4.096 V for precise A/D conversion. Before feeding to the ADC channel, the battery output voltage is scaled down to below the reference voltage by using a voltage divider network. The measured instantaneous battery voltage is shown on a 4-digit seven segment LED display.
Circuit diagram
The circuit diagram of this project is shown below. The PIC16F1827 microcontroller uses the AN4 ADC channel for measuring the voltage across the car’s battery terminals. The R1 and R2 resistors at the ADC input channel creates a simple voltage divider network to scale down the incoming voltage from the battery’s positive terminal. The maximum measurable input voltage at AN4 is 4.096 V (limited by using the internal 4.096 V reference voltage for A/D conversion). Therefore, the maximum input voltage (VBattery) that could be measured without A/D saturation can be obtained from the following equation,
4.096 V = R2*VBattery/(R1 + R2)
Or, VBattery = 16.93 V.
The range of input voltage can be increased simply by lowering the value of R2. The 5.1 V Zener diode is placed in parallel with R2 to prevent the voltage at the microcontroller’s ADC channel from going above 5.1 V. Otherwise, any accidental high input voltage could damage the microcontroller port permanently.
The measured voltage is shown on a 4-digit seven segment LED display (common cathode). The seven segments (a-g) and the decimal point (DP) are driven through PORTB of PIC16F1827. The microcontroller runs at 500 KHz using the internal clock source. The ULN2003 darlington array provides current sink to each of the common cathodes of the seven segment LED module.
The regulated +5 V supply can be derived from the car’s cigarette lighter receptacle (12 V output) using LM7805 regulator IC. However, I preferred to use my spare USB car charger to serve this purpose.
The USB port has 4 pins (+5 V, D+, D-, and Gnd). In the car charger, the D+ and D- pins are kind of useless. So I opened my USB car charger, disconnected the output D+ pin from rest of the circuit, and re-wired it to the input +12 V from the battery. Now, we have +5 V, Gnd, battery terminal voltage, and D- (useless) in the USB port pins of the car charger. Then I used an USB-A Male to B Male Adapter to connect these signal lines to the microcontroller circuit board.


В следующей части статьи мы рассмотрим конструкцию бортового вольтметра и основные моменты в программном обеспечении микроконтроллера.


Мониторинг напряжения бортовой сети автомобиля. Часть 2 - Программа микроконтроллера


В перовой части мы рассмотрели принципиальную схему и конструкцию вольтметра для измерения напряжения бортовой сети автомобиля.
Программное обеспечение для микроконтроллера разработано в компиляторе mikroC для PIC микроконтроллеров от компании mikroElektronika.
Уравнения, чтобы получить значение напряжения от 10-битного аналого-цифрового преобразователя, приведены ниже. От АЦП мы получим число, которое обозначим DN (Digital Number).
VBattery = VADC, IN × (R1 + R2/R2) = 4.13×VADC, IN
Разрешение АЦП = 4.096/1024 = 4 мВ/DN
VADC, IN = DN × 4 (мВ)
Следовательно, значение напряжения бортовой сети
VBattery = 4.13×4×DN (mV) = 0.0165×DN (Вольт)


Datasheet PIC16F1827-E/P - Microchip Даташит 8- бит Microcontroller
Наименование модели: PIC16F1827-E/P
Производитель: Microchip
Описание: 8- бит Microcontroller
Скачать Data Sheet
Краткое содержание документа:
PIC16F/LF1826/27 Data Sheet
18/20/28-Pin Flash Microcontrollers with nanoWatt XLP Technology
© 2009 Microchip Technology Inc.
Preliminary
DS41391B
Спецификации:
• Семейство: PIC16F
• Разрядность ядра: 8- бит
• Количество линий ввода/вывода: 16
• Память программ: 4 Kwords
• Размер EEPROM: 256 байт
• Размер ОЗУ: 384 байт
• Тактовая частота: 32 МГц
• Тип генератора: Extern, Intern
RoHS: есть

Part Number: PIC16F1827-E/P
Manufacturer: Microchip
Description: 8- bit Microcontroller
Download Data Sheet
Docket:
PIC16F/LF1826/27 Data Sheet
18/20/28-Pin Flash Microcontrollers with nanoWatt XLP Technology
© 2009 Microchip Technology Inc.
Preliminary
DS41391B
Specifications:
• CPU Speed: 32 MHz
• Controller Family / Series: PIC16F
• Core Size: 8- bit
• EEPROM Memory Size: 256 byte
• Number of I/O's: 16
• Oscillator Type: Extern, Intern
• Program Memory Size: 4 Kwords
• RAM Size: 384 byte
RoHS: Yes

Для использования внутреннего источника опорного напряжения АЦП необходимо выполнить настройку регистров FVRCON и ADCON1 микроконтроллера. Компилятор mikroC предоставляет библиотеку для работы с АЦП микроконтроллера PIC16F1827, но, по умолчанию, в нем, в качестве источника опорного напряжения, используется напряжение питания Vdd. Поэтому, в нашем случае, применить встроенную библиотеку компилятора мы не можем и будем использовать собственную функцию работы с АЦП.

Полный исходный код доступен для скачивания в разделе загрузок.


Подключив вольтметр к бортовой сети автомобиля (в гнездо прикуривателя), мы должны увидеть на дисплее значение напряжения около 12 В. После запуска двигателя, аккумулятор начинает заряжаться от генератора автомобиля и значение напряжение должно быть около 13.8 В.



Пользователи могут самостоятельно усовершенствовать бортовой вольтметр, введя дополнительные функции, например, сигнализацию о пониженном (менее 11.8 В) и повышенном (более 14 В) напряжении бортовой сети.
Загрузки


Исходный код программы микроконтроллера (mikroC) и HEX файл – скачать


На английском языке: Voltage monitor for car's battery and its charging system. Part 2. Software


Voltage monitor for car's battery and its charging system. Part 2. Software


Software
The firmware for this project was developed in mikroC Pro for PIC compiler. The equations to derive the input voltage from the 10-bit ADC output (Digital Number, DN) are described below.
VBattery = VADC, IN * (R1 + R2/R2 = 4.13 * VADC, IN
Resolution of ADC = 4.096/1024 = 4 mV/DN
VADC, IN = DN * 4 (mV)
=> VBattery = 4.13 * 4* DN (mV) = 0.0165*DN (V)
The use of internal reference voltage for A/D conversion requires configuration of FVRCON and ADCON1 registers. The mikroC Pro for PIC compiler provides a library for A/D conversion, but that uses the supply voltage, VDD , by default as the positive reference for the conversion. So the built-in ADC library of mikroC Pro for PIC is not useful for our case and we need to write our own ADC subroutine. The complete source code for this project can be downloaded from the link provided below.
Output
Plug in the device into the car’s cigarette lighter receptacle and turn in the car key to on position (don’t start the engine). This will display the car battery terminal voltage (about 12 V). Once the engine is turned on, the battery starts receiving the charging voltage from the alternator. This voltage should be higher (about 13.8 V) than the actual voltage produced by the battery itself.
Recommendation
An additional LED or a buzzer can also be added to the circuit to alarm under (say < 11.8) or over (say >14.0 V) voltage conditions.
Download the source code and HEX file


embedded-lab.com


Фрагменты обсуждения: 
• Недавно столкнулся с проблемой, генератор выдавал на АКБ ток зарядки в 17 ампер. Ваш контроллер похоже посыпется сразу, после таких замеров!
• А причем здесь ток зарядки? Индикатор напряжения бортовой сети ток не меряет, границы измерения у прибора достаточно широки для автомобиля, но в случае превышения порога по напряжению имеется в схеме защитный стабилитрон на 5,1 вольта. Вот цитата из статьи:
• А что это разработчики не смогли состряпать точность до долей МИКРОВОЛЬТА? Пожадали? А вообще, кому нужна такая, до сотки точность? Имхо, вполне достаточно: в норме или не в норме. Вся остальная индикация - это сигнал на устранение неисправности.
• Более информативен и более нужен амперметр в цепи генератор-АБ. У меня в машине 2 цифровых V-метра на панели и в БК.
• вода это всё! индикаторы- шминдикаторы. цешку любую подключил и смотри. нужно устройство которое бы мгновенно отключало все нагрузки, в идеале глушила машину при перенапряжении. сколько уже электроники в машинах погорело изза неисправного реле-регулятора. кто возьмется данный вопрос обсосать?
• Все это правильно, все это - класс, но ... - не отвлекайтесь от дорожной ситуации на всякую ерунду. Более реальным и нужным представляется пороговый индикатор со звуковой сигнализацией (не только по АКБ, но и по температуре и уровню Охлажд Жидкости, уровню тормозной жидкости и т.д. Так как в хорошую солнечную (лучи прямо в лицо) погоду контрольные лампы (приборы) практически не видны. А разработчикам - спасибо.
• Согласен полностью. Индикация отвлекает. На сына наорал одной рукой рулит другой в бортовом компе в виде кнопки ковыряется. Да и такие разработки только для начинающих. А вот бортовой комп в виде кнопки это вещь. и напряжение и расход топлива и сброс и индикацию ошибок. вещь очень полезная.
• Для обывателя это лишнее.Потму что он и не знает какое напряжение должно быть на борту.Да и ток от напряжения не отличает.Ему достаточно трех светодиодов "мало","норма","много" Для радиолюбителя,можно попробовать.И то с целью попаять,поэкспериментировать.Сам пользуюсь тремя светодиодами,информации достаточно.После покупки такого сигнализатора я естественно его прогнал на БП и подстроил индикацию,до13.8 мало, от 13.8 до 14.2 норма,и выше 14.2 много.
• Насколько я понимаю, здесь не предлагалось обсуждать насколько эта вещь кому нужна в машине, человек изначально ошибся, и я его поправил, чтоб небыло недопониманий у него по схеме. Каждый пусть решает сам нужен ему вольтметр в машине или нет, на радиолюбительском форуме обсуждают схемотехнику, а не полезность устройства. Думаю вещь очень полезная для автоэлектриков ремонтирующих генераторы и электропроводку, чтоб в пути при разных эксплуатационных режимах посмотреть напряжение зарядки. Насчет того, что мерять лучше ток зарядки аккумулятора тоже спорный вопрос. Аккумулятору пофигу каким током вы его заряжаете, он возьмет ровно столько, сколько ему надо и ток вернется в норму, по току зарядки можно только констатировать факт - насколько вы посадили аккумулятор неисправным стартером или китайским сабвуфером, а вот напряжение зарядки влияет на многое, в т.ч. аккумулятор может просто выкипеть при перенапряжении. Тут писали про обывателя, который не знает напряжение бортовой сети - и как же такой обыватель соберет схему вольтметра на микроконтроллере, и не сможет в гугле спросить какое нормальное напряжение в бортсети его автомобиля. Про необходимость данной вещи в машине можно спорить долго, но тогда скажите мне - чем полезна автомагнитолла в автомобиле - ведь она тоже отвлекает. Курящие не сильно отвлекаются от управления авто? или когда курите рулить привычно, а когда взгляд бегло пробежал по вольтметру - считай катастрофа... Вот когда сами для себя что-нибудь полезное спаяете, оно вам поможет, а потом от чистого сердца выложите на форуме для повторения другими, от доброты душевной, а вам ху..в насуют за бесполезность вашей самоделки и обосрут ее необходимость, вот тогда будет здорово. Про себя скажу следующее, напряжение бортсети не мерил никогда, так как машина позволяет этого не делать. Автору схемы большое спасибо за проделанную работу, собирать не буду, но схему и исходники для ознакомления с микроконтроллерами скачал.
• На форуме можно обсуждать полезность ( и вредность)конструкции. И я не в коей мере не обс... (как вы выразились) конструкцию.Я выразился лишь по поводу целесообразности применения в авто подобных девайсов массово.Себе наверное соберу.Автору большое спасибо. Всякое бывает.Но в спорах рождается истина.
• Я не конкретно Вас имел ввиду, наверное надо было цитировать кому отвечал, совпало, что мой топик под Вашим сразу идет, исправлюсь. Скажите мне, сколько лет человек должен отъездить с разными индикаторами в машине, чтоб потом утверждать, что они отвлекают, или как он пришел к такому мнению. У меня стоит двухдиновая магнитола с сэнсорным экраном 7", в некоторых видеоклипах эффект стробоскопа в вечернее время просто убивает, выше на панели стоит GPS, который по ночи тоже слепит - будь здоров, но ведь 3й год ездию и ничего не отвлекает. На другую свою машину (самоделку) ставил самодельную приборную панель индикации, отъездил 1 год, машину поставил на доработку, ничего не отвлекало. На "копейке" светодиодный тахометр в былые добрые времена был просто незаменим, и не отвлекал. уехал в китай, буду через неделю.
• Не думаю что устройство будет отвлекать внимание.Лично меня больше отвлекает поиск (или извлечение из карманов)сигарет и зажигалки. :) Но ничего,35 лет за рулем без аварий.
 

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

 

         главна страница                   горе

 

 
СТАТИСТИКА
    

Copyright2007  Design by