DCC modely, Elektro MM

Tento návod je na jednoduchý hlídač napětí akumulátoru 12V, který při poklesu na nastavenou hodnotu provede odpojení zátěže. Přípravek byl postaven za účelem ochrany a zjištění stavu akumulátoru na cestách pod stanem. Stav akumulátoru indikují 3LED. DPS je navrženo pro akumulátor velikosti 7Ah, ale samotné zapojení lze použít i na jiné kapacity. Jednoduchou změnou ve zdrojovém kódu lze použít i pro jiná napětí. Z toho důvodu jsem se snažil co nejvíce okomentovat zdrojový kód, tak snad to někomu pomůže.

V zapojení je použit né úplně běžný regulátor napětí pro práci mikrokontroléru s označením HT7550 od f. HOLTEK. Vstupní napětí může být až 24V, výstupní zatížení 100mA, provedení pouzdra SOT-89, ale zajímavým parametrem je vlastní spotřeba. Ta je při nezatíženém výstupu pouze 2,5μA. A to je o celý řád méně než o oblíbeného regulátoru 78L05 (typ. 3mA). Jako řídící prvek byl použit mikrokontrolér z inovované řady 12F1xxx s označením 12F1822 (zde děkuji f. Microchip za poskytnutý vzorek ač od německé pobočky, asi Čechy nejsou zajímavou destinací).

Jde o zajímavý a velice slušně vybavený kousek obsahující celou řadu periférii s vnitřním oscilátorem, který dokáže pracovat ve velkém rozsahu. Pro toto zapojení jsem z důvodů spotřeby zvolil nejmenší možné nastavení o taktu 32kHz, generované vnitřním RC oscilátorem. Veškeré nepoužité periférie jsou vypínány a i AD převodník je v době čekání deaktivován. Tím se spotřeba celého zapojení pohybuje v rozmezí několika desítek μA a v případě měření pak až stovek μA. To je podle mého názoru zajímavý výsledek. Určitě je dobré nevybíjet si připojený akumulátor nějakým měřičem, když už se snaží člověk vydržet bez přístupu k zásuvce co nejdéle. Jako spínací prvek je použit N-MOS tranzistor v provedeni DPAK. Já použil nějaký vzorek od f. NXP (opět poděkování za zaslaný vzorek, více takových výrobců )

DPS je navržený jak už jsem uváděl konkrétně na rozměr akumulátoru 7Ah / 12V. Faston konektory lze připájet přímo na plošky DPS.  Zapojení je kombinace SMD a THT, je to dáno tím, co jsem nalezl doma v šuplíku. Jednoduchost zapojení nebrání své vlastní úpravě nebo výrobě v domácích podmínkách. Dole na konci článku naleznete potřebné soubory v PDF, jak pro tisk na laserovce tak pro osvit při výrobě fotocestou. Většina součástek je běžných hodnot a provedení, jen odpor R2 je mimo řadu a tak jsou na DPS dvě plošky pro složení ze dvou odporů s sérii (např. 39k + 3k9).

Přiložený zdrojový kód je rozložen do třech souborů. Hlavní program “BatHlidac002.asm”, podprogram s nastavením samotného mikrokontroléru a jeho periférii “setings.inc” a podprogram práce s AD převodníkem “adc.inc”. AD převodník má 10bit rozlišení a podprogram pracuje tak, že provede 64 měření, provede se tím průměrování, čímž se omezí chybovost. Výsledek je podprogramem vrácen v 8bit hodnotě, což nám bohatě stačí. Tato metoda je opravdu rychlá na vyhodnocení. Pokud budete chtít měnit hodnoty zobrazování LED a napětí při kterém se odpojí zátěž, tak na začátku najdete deklarace těchto hodnot:

Stačí pro požadovanou hodnotu např. 10V vydělit číslem 0.08 a výsledek vepsat za tečku (10/0.08=125).
Po připojení se provede prvotní test (další test pro zobrazení LED je na stisk tlačítka).  Test stavu akumulátoru bez zobrazení LED se prování na pozadí každých cca 26sec. Samotné odpojení se provede pokut se testem vyhodnotí 4x po sobě jdoucí. LED2 zhasne po snížení napětí pod 11,5V, LED1 pod 11V a LED0 pod 10,5 pod touto hodnotou LED bliká. Pokud blikají všechny LED najednou, znamená to podpětí. Po vyhodnocení podpětí se vypne výstup a mikrokontrolér přejde do SLEEP stavu. To opět z důvodů co nejmenší spotřeby. Nový start obvodu se provádí odpojením a opětovným připojením, kde se provede připojení zátěže a následně se provádí test napětí, ten je zobrazen na LED a podle výsledku se zachová výstup. Od této chvíle je test prováděn na pozadí. Pokud je vyvolán test s LED, dojde nejdříve k přeblikávání LED a v tomto čase se test provádí na pozadí. Tak je obsluha informována o provádění testu a není dobré měnit zatížení výstupu, aby nedošlo k ovlivnění měření.

————————————————————————————————————————————————-
Soubory ke stažení:

————————————————————————————————————————————————-