Зарядний пристрій на мікроконтролер PIC12F675. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Зарядний пристрій на мікроконтролер PIC12F675. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи

Коментарі до статті

Цей зарядний пристрій автоматизує процес заряджання акумуляторів. Якщо акумулятор не розряджено до напруги 1 В, воно проведе його розрядку до цієї напруги і тільки потім почнеться заряджання. Після закінчення ЗУ перевірить працездатність акумулятора і, якщо він несправний, подасть відповідний сигнал.

Пропонований ЗУ призначений для одночасної незалежної зарядки трьох Ni-Cd або Ni-Mh акумуляторів типорозміру АА або ААА струмом 0,23 А. Воно розроблене на основі аналогічної конструкції, описаної в [1]. З метою спрощення в ньому застосований мікроконтролер із вбудованим аналого-цифровим перетворювачем. Принципова схема власне ЗП показана на рис. 1. Воно складається з вузла управління та трьох однакових за схемою розрядно-зарядних осередків А1-A3. Для живлення застосований мережевий імпульсний блок живлення (БП), схема якого показана на рис. 2. За його основу взято конструкцію, опис якої було опубліковано в [2].

Зарядний пристрій на мікроконтролері PIC12F675
Рис. 1

Вузол управління зібраний на мікроконтролері (МК) DD1 та регістрі DD2. Вибір МК PIC12F675 обумовлений наявністю вбудованого аналого-цифрового перетворювача та невисокою вартістю. Коди програми, за якою він працює, представлені у таблиці. Живлення мікросхем DD1, DD2 стабілізовано інтегральним стабілізатором DA1. Світлодіод HL1 виконує функції індикатора увімкнення.

Зарядний пристрій на мікроконтролері PIC12F675
Рис. 2

Кожен розрядно-зарядний осередок складається зі стабілізатора струму на мікросхемі 1DA1 (тут і далі вказані позиційні позначення елементів осередку А1) з токозадавальним резистором 1R2, електронних ключів на транзисторах 1VT1-1VT3, індикатора розряду червоного кольору світіння.

У БП резистор R1 обмежує пусковий струм. Діодний міст VD1 випрямляє напругу мережі, а фільтр C1C2L1 згладжує пульсацію випрямленої напруги. Перетворювач напруги зібраний на мікросхемі TNY264P та працює на частоті близько 132 кГц. Елементи VD2, R5, C3 утворюють ланцюг, що демпфує, пригнічує викиди напруги на первинній обмотці трансформатора Т1. Напруга вторинної обмотки трансформатора Т1 випрямляє діод VD3, а фільтр C6L2C7 згладжує випрямлену напругу. Для контролю вихідної напруги застосовані оптрон U1, стабілітрон VD4 та резистор R6.

Після подачі напруги живлення МК DD1 послідовно перевіряє наявність підключених до осередків акумуляторів. За відсутності напруги на гнізді XS1 МК DD1 робить висновок, що акумулятор не встановлений і переходить до аналізу стану наступного осередку.

Зарядний пристрій на мікроконтролері PIC12F675

Коли акумулятор підключений, МК DD1 вимірює його напругу, і якщо воно більше 1, комірка включається на режим розрядки. На виведенні 5 регістра DD2 з'являється високий рівень напруги, відкривається транзистор 1VT3, через нього і резистор 1R8 протікає струм розрядки близько 100 мА, а світлодіод 1HL2 починає світити, індикуючи цей режим.

Як тільки напруга акумулятора стане менше 1 В, МК DD1 вимкне режим розрядки і світлодіод 1HL2 згасне. Високий рівень з'явиться на виведенні 6 регістра DD2, відкриються транзистори 1VT1 та 1VT2, почнеться заряджання акумулятора та загориться світлодіод 1HL1. У цьому режимі МК DD1 періодично вимірює напругу на акумуляторі, і коли вона досягне значення 1,45, він починає перевіряти зростає напруга чи ні. Коли напруга перестає збільшуватися, режим заряджання припиняється і короткочасно вмикається режим розрядки (загоряється світлодіод 1HL2) та вимірюється напруга на акумуляторі. Якщо воно буде 1,1 В і менше, що свідчить про незадовільний стан акумулятора, світлодіод 1HL2 блиматиме. При підключенні до ЗУ акумулятора, напруга на якому менше 1, режим зарядки включається відразу.

Для охолодження елементів ЗУ застосовано вентилятор М1, який починає працювати при включенні режиму заряджання будь-якого з акумуляторів. Так як на нього надходить напруга живлення менше номінального (приблизно 8,5), обертається він повільно, але продуктивності достатньо для охолодження пристрою. Після закінчення зарядки всіх акумуляторів вентилятор припиняє роботу, а світлодіод HL1 зеленого кольору світіння починає блимати, показуючи, що ЗУ можна відключити від мережі.

Зарядний пристрій на мікроконтролері PIC12F675
Рис. 3

Деталі ЗУ монтують на друкованій платі з однобічно фольгованого склотекстоліту, креслення якої показано на рис. 3. Вона розрахована на встановлення постійних резисторів МЛТ, С2-33, оксидних конденсаторів – К50-35 або імпортних конденсаторів С1, С2, С4 – К73-17. Світлодіоди можуть бути будь-якого типу діаметром корпусу 3...5 мм, бажано підвищеної яскравості свічення. Для встановлення мікросхем DD1, DD2 застосовані панелі, резистори 1R2, 1R4, 1R6, 1R8 встановлені перпендикулярно до плати. Усі світлодіоди встановлені з боку друкованих провідників, там же розміщено чотири перемички з дроту МГТФ-0,12. Вентилятор М1 з напругою живлення 12 В та розмірами 8x40x40 мм - від комп'ютерної техніки.

Зарядний пристрій на мікроконтролері PIC12F675
Рис. 4

Креслення друкованої плати БП показано на рис. 4. Для трансформатора використано магнітопровід EFD25 з каркасом. Сумарний зазор між половинами магнітопроводу – 0,2 мм. Первинна обмотка містить 171 виток дроту ПЕВ-2 0,13, вторинна - 15 витків дроту ПЕВ-2 0,75, дросель L1 - SBCP-47HY102B фірми TOKIN, дросель L2 - ДМ-3. Для отримання вихідної напруги 9 застосований стабілітрон BZX79-B8V2 з напругою стабілізації 8,2 В. Докладніше про конструкцію і деталі БП розказано в [2].

Зарядний пристрій на мікроконтролері PIC12F675

Плати з'єднані між собою гвинтами та пластмасовими стійками довжиною близько 32 мм (рис. 5). Після збирання плат їх розміщують у корпусі відповідного розміру з посадковими місцями для акумуляторів на одній стороні та вилкою для підключення до мережі на іншій. Вентилятор розміщений у нижній частині корпусу (рис. 6) там же, а також у верхній частині зроблено декілька вентиляційних отворів.

Зарядний пристрій на мікроконтролері PIC12F675
Рис. 6

Налагодження пристрою не потребує. Перед встановленням мікросхем у панелі треба перевірити напруги на виході блоку живлення та на виході стабілізатора DA1.

Готову програму можна завантажити звідси.

література

Деменєв М, Корольова І. "Інтелектуальний" зарядний пристрій. – Радіо, 2002, № 1, с. 38, 39, 42.
Плетньов Є. Малогабаритне мережеве джерело живлення на мікросхемі TNY264. – Радіо, 2006, № 6, с. 33, 34.

Автор: В. Кіба, м. Каменськ-Шахтинський Ростовської обл.; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Ефективний трибоелектричний генератор 14.03.2014

Вчені з Технологічного інституту Джорджії заявили про створення ефективного та надійного трибоелектричного генератора.

Цей пристрій виробляє електрику під час тертя двох поверхонь. Досі відомі методи отримання трибоелектрики були надто ненадійними. Тому більшість генераторів сьогодні використовують принцип магнітної індукції.

Однак у своєму дослідженні, яке вчені опублікували в Nature Communications, вони заявляють, що ключові перешкоди на шляху здобуття трибоелектрики вдалося подолати. У перспективі це може означати, що людство отримає нові джерела електроенергії, що не вичерпуються: ходьба (сходи, коридори, тротуари), дощ, вітер, танцпідлоги, міський транспорт, комп'ютерні клавіші та безліч інших речей і місць.

Прототип трибогенератора виглядає як тонка шайба діаметром 10 см. Усередині є дві круглі пластини: одна з них віддає електрони, а інша приймає. Ці пластини розділені діелектричним повітряним прошарком, проте передбачено і третій проміжний диск з електродами, які в процесі обертання трибогенератора з'єднують пластини, забираючи електричний заряд. При максимальній швидкості обертання 3000 об/хв пристрій здатний генерувати 1,5 Вт електричної потужності і має ефективність перетворення 24%, що втричі перевищує здатності п'єзоелектричних генераторів і порівняно з ефективністю традиційних генераторів, що використовують принцип магнітної індукції.

Втім, трибогенератор сьогодні має один істотний недолік: для його електродів використовується золото. При цьому розробники стверджують, що золото можна замінити дешевими синтетичними матеріалами.

Новий генератор, що обертається від вітру або інших механічних сил, може виробляти "безкоштовну" електроенергію, при цьому він може виявитися дешевшим, ніж генератори з магнітами з рідкісноземельних металів.

Інші цікаві новини:

▪ Дріжджові грибки відправлять у далекий космос

▪ SIM-карта стане вдвічі меншою

▪ Економічне біопаливо із целюлози

▪ Скотч без клею

▪ Повнокольоровий мікродисплей роздільною здатністю OLED WUXGA

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Довідкові матеріали. Добірка статей

▪ стаття Майор Пронін. Крилатий вислів

▪ стаття Що символізують кільця на Олімпійському прапорі та емблемах Олімпійських ігор? Детальна відповідь

▪ стаття Кульбаба лікарська. Легенди, вирощування, способи застосування