Приставка для измерения ёмкости зарядки

Применение микроконтроллеров в электротехнике позволяет значительно упростить конструкцию, придать устройству такие функции, реализовать которые на отдельных логических элементах очень трудно а то и вообще невозможно .
Примером может служить следующая конструкция.
Данное устройство подключается как приставка к зарядному устройству, разнообразных схем которых в интернете уже описано немало. Оно выводит на жидкокристаллический дисплей значение входного напряжения, величину тока зарядки аккумулятора, время зарядки и ёмкость зарядного тока(которая может быть или в Ампер-часах или в миллиампер-часах - зависит только от прошивки контроллера и применённого шунта).
Приставка для измерения ёмкости зарядки




Выходное напряжение зарядного устройства не должно быть менее 7 вольт, иначе для данной приставки потребуется отдельный источник питания.
Основу устройства составляет микроконтроллер PIC16F676 и жидкокристаллический 2-строчный индикатор SC 1602 ASLB-XH-HS-G.
Максимальная зарядная ёмкость составляет 5500 ма/ч и 95,0 А/ч соответственно.
Принципиальная схема приведена на Рис 1.

Рис. 1. Принципиальная схема.

Подключение к зарядному устройству - на Рис 2.
Приставка для измерения ёмкости зарядки

Рис. 2. Подключение к зарядному устройству.

При включении микроконтроллер сначала запрашивает требуемую ёмкость зарядки.
Устанавливается кнопкой SB1. Сброс - кнопкой SB2.
На выводе 2 (RA5 )устанавливается высокий уровень.
Если кнопку не нажимать более 5 секунд - контроллер автоматически переходит в режим измерений.
Алгоритм подсчёта ёмкости в данной приставке следующий:
1 раз в секунду микроконтроллер измеряет напряжение на входе приставки и ток, и если величина тока больше единицы младшего разряда - увеличивает счётчик секунд на 1. Таким образом часы показывают только время зарядки.
Далее микроконтроллер высчитывает средний ток за минуту. Для этого показания зарядного тока делятся на 60. Целое число записываются в счётчик, а остаток от деления потом прибавляется к следующему измеренному значению тока,и уже потом эта сумма делится на 60. Сделав, таким образом, 60 измерений за 1 минуту в счётчике будет число среднего значения тока за минуту.
При переходе показаний секунд через ноль среднее значение тока в свою очередь делится на 60(по такому же алгоритму). Таким образом счётчик ёмкости увеличивается 1 раз в минуту на величину одна шестидесятая от величины среднего тока за минуту. После этого счётчик среднего значения тока обнуляется и подсчёт начинается сначала. Каждый раз, после подсчёта ёмкости зарядки, производится сравнение измеренной ёмкости и заданной, и при их равенстве на дисплей выдаётся сообщение - "Зарядка завершена", а во второй строке - значение этой ёмкости зарядки и напряжение. На выводе 2 микроконтроллера (RA5) появляется низкий уровень, что приводит к гашению светодиода. Данный сигнал можно использовать для включения реле, которое, например, отключает зарядное устройство от сети (см Рис 3).
Приставка для измерения ёмкости зарядки

Рис. 3.

Наладка устройства сводится только к установке правильных показаний зарядного тока (R1 R3)и входного напряжения (R2)с помощью эталонного амперметра и вольтметра.

Теперь о шунтах.
Для зарядного устройства на ток до 1000 мА можно использовать блок питания на 15 в, в качестве шунта резистор на 5-10 Ом мощностью 5Вт, и последовательно с заряжаемым аккумулятором переменное сопротивление на 20-100 Ом, которым и будет выставляться величина зарядного тока.
Для зарядного тока до 10А потребуется изготовить шунт из высокоомной проволоки подходящего сечения на сопротивление 0,1 Ом. Проведённые испытания показали, что даже при сигнале с токового шунта равным 0,1 вольт настроечными резисторами R1 и R3 можно легко установить показания тока в 10 А.

Печатная плата для данного устройства из-за простоты схемы не разрабатывалась, оно собрано на макетной плате таких же размеров как и жидкокристаллический индикатор и закреплён сзади. Микроконтроллер устанавливается на панельку и позволяет быстро поменять прошивку для перехода на другой ток зарядного устройства.

Перед первым включением подстроечные резисторы установить в среднее положение.

Download:
У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера

49 комментариев

mailodog 10 февраля 2010 09:12
Конструкция привлекает своей простотой, НО можно ли заменить контроллер на другой без изменения управляющей программы?
И фьюзы желательно расписать...
shamasik 10 февраля 2010 18:32
mailodog,
нет незя, программа была создана специально для этого контроллера, а в чем проблема, контроллер широко распространен в продаже и стоимость не сильно велика.
--------------------
- Век живи - век учись, дураком подохнешь...
- Отложи на послезавтра то что можешь сделать сегодня, и тогда у тебя появятся два свободных дня!
Черный-007 17 марта 2010 18:56
классная схемка, я собрал для автомобильно-зарядного устройства все работает, только вот напряжение идет в разнобой с тестором, настраиваю
на 10V при увеличении напряжения тестор показывает 17V на ЖК-индикаторе 20V!!! да еще недостаток
в гараже зимой на холоде ЖК-начинает плохо светить замерзает видать!!!
dinamik-r 31 марта 2010 15:35
Тоже самое что и у Чернный-007 невозможно откалибровать вольтметр.
dinamik-r 2 апреля 2010 13:41
Все решил проблему с установкой напряжения - изменением схемы входного делителя.
andronov 4 мая 2010 12:33
схемка очень простая, есть некоторые баги, но как индикатор работает отлично!!!
у меня вопрос к автору
Есть желание прикрутить операционник, так как при измерении силы тока наблюдается нелинейность, сказывается низкое напряжение на входе АЦП, и малая разрядность. Есть ли у вас такая прошивка? с переносом точки, и двумя знаками после запятой, работать будет для проверки парамметров БУ-АКБ, точнее остаточная емкость, соотношение накопленной энергии к отданной. и хотелось бы поднять точность, так как тестироваться будет не на полный цикл заряда-разряда. (время ограничено)

Заранее Спасибо.

делал другую схему с динамическим индикатором, но добиться нормальной работы ее так и не смог


кстати наименьшая погрешность при измерении силы тока получилась с шунтом 0,0333 ома, и 12 нога контроллера на 5 вольт, меньше 1А врет в менньшую сторону на 0.1А, затем 0.2А, при токе более 7А в другую сторону.
при шунте 0.05 ома тоже неплохо, но греется.
Vershik 26 декабря 2010 22:10
Помогите с прошивкой контроллера, чек сумм не совпадает и дальше не прошивается, какие фьюзы выставлять, заранее спасибо
master-uri 28 декабря 2010 20:22
Вот фьюзы:

Vershik 5 января 2011 19:57
Борюсь с этой приставкой уже месяц, за..ал два контроллера, результата никакого, использовал индикатор SC1602-AULT-XH-HS-G. На индикаторе светится только верхняя строка, раньше с ними не работал, пытается что то показывать в виде звездочки при нажатии кнопки сброса и установки значения. Больше ни ни....Подскажите лошаре в чем фишка?
master-uri 5 января 2011 21:21
Немогу утверждать,но возможно у вас индикатор попросту неисправен...
Либо злаполучная ошибка в монтаже.
Vershik 6 января 2011 16:41
Монтаж 100 раз проверял, ошибок нет. А как проверить индикатор. Просто при подаче напряжения в верхней строке светиться черные квадраты, нижняя вообще не светиться, может прошивка не под этот индикатор?
hvat69 29 марта 2011 15:27
Собрал эту приставку-запустилась сразу.Ошибок в схеме нет.Единственное неудобство-при зарядке акомы большой емкости долго набирать значение емкости.Нельзя ли это как-то исправить? Например чтобы при длительном удержании кнопки шло не через 0,5А,а к примеру через 5А?
zloy_xaker 1 апреля 2011 18:53
Автор, а можно спросить, как вы вывели русский шрифт? У меня получается выводить только символы из ASKII?f у вас, как я вижу по другому.. Не поделитесь опытом??
Веспер 21 апреля 2011 23:52
У кого нить работае на МЭЛТ 16s2h индикаторе?
madarasht 3 сентября 2011 19:10
помогите с подключение к дисплею wh1602B куда кокай контакт а то у меня только квадратики на экране а это значит по каналам ошибся и что такое WR1 WR2 ну и с остальными кантактами d0 d1 ... A0 каким они ногам соответствуют
came 3 ноября 2011 11:21

madarasht,помогите с подключение к дисплею wh1602B куда кокай контакт а то у меня только квадратики на экране а это значит по каналам ошибся и что такое WR1 WR2 ну и с остальными кантактами d0 d1 ... A0 каким они ногам соответствуют

Нечто подобное наблюдаю у себя. А именно , вместо указанного в схеме индикатора использовал WH1602D-YYK-CTK (русский). но индикация только " ЁМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА 100мА"... И ВСЁ!!! кнопкой настройки набираю ток (прошивка 1А), через несколько секунд - " ЁМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА 100мА" bully В монтаже ошибок нет, проверено 1000 и 1 раз recourse
came 14 ноября 2011 23:22
УРА!!!! Заработало!!!! wink
came 20 ноября 2011 15:20
Прошивка на 10А не рабочая У кого есть нормальная рабочая ссылка?
Если не жалко - поделитесь feel
ra3ttn 29 ноября 2011 03:06
точно не рабочая ?
came 29 ноября 2011 19:44
ra3ttn,
Проверил на нескольких пиках (думал - "дохлые"), результат один и тот же - чистый дисплей, при попытке просмотреть информацию после прошивки видим "защиту", хотя "птички" старательно убирались feel и в IC-Prog. WinPic800 и других lol wassat ... Я не умею программировать, поэтому очень хотелось бы узнать , где же закавыка. Кстати, в прошивке на 1А тоже не всё гладко. А именно, при наборе ёмкости аккумулятора "предел " составляет только 4500мА, а это совсем не 1000мА wassat По отзывам "собравших" сей девайс - всё ОК, всё работает "на ура". Но вот почему-то НИКТО не написал, что КРЕНка СИЛЬНО греется и нуждается в теплоотводе (причем весьма не слабым)
P.S: Програматор - EXTRA-PIC, проверенный на многих пикушках.
serov 2 января 2012 00:30
Собрал. Заработало сразу.Прошивка на 10А-РАБОЧАЯ!
Alex273 16 января 2012 14:55
master-uri,
если эту схему собирать как она нарисована, то индикатор будет показавть ерунду. Потому, что 4-х битный интерфейс проводится по 4-м старшим разрядам, а не по младшим как нарисовано...
baron 16 января 2012 21:20
схема и прошивка рабочая 100 процентов, собирал зароботала почти сразу, просто в некоторых случаях необходимо подбирать резистор R7 чтобы получить рабочий ток экрана если применил другой индикатор ,кроме того индикатор т.е контроллер индикатора должен уметь отоброжать русский алфавит, иначе на экране увидишь вместо букв непонятно что.
came 17 января 2012 19:18
необходимо подбирать резистор R7 чтобы получить рабочий ток экрана


R7 - это регулировка контрастности изображения, и во многих знакосинт езирующих индикаторах эта функция выведена на контакт №3 . А для того, чтобы отображалась кириллица нужно чтобы в маркировке индикатора последние две буквы были СТ# (или как-то ещё, но обязательно СТ, т.к эта кодировка обозначает поддержку русского шрифта )... Например, WH1602A-TML-CT# ( я использовал такой индикатор вместо ранее опробованного WH1602D-YYK-CTK ).
izarotom 17 января 2012 21:30
Вопрос а возможно использовать индикатор Winsrar WH1602B-NYG-CT# если можно то как по распиновке контактов а то в даташитах уже запутался

Прошу прощения индикатор Winstar WH1602B-NYG-CT
baron 17 января 2012 23:06
Цитата: came
R7 - это регулировка контрастности изображения

я про это и писал
izarotom 18 января 2012 07:26
izarotom,
Ау люди а кто то поможет по моему вопросу
came 18 января 2012 12:10
Цитата: izarotom
Winsrar WH1602B-NYG-CT#


загляни сюда http://www.kosmodrom.com.ua/table.php?name=104080302&page=0 там кроме рекуламы ещё есть и хорошие даташиты., или http://catalog.compel.ru/lcm/info/WH1602B-NYG-CT%20(WINSTAR)?q=WH1602B-NYG-CT, а вообще-то с маркировками они накуевертили чёрт его знает чего ! В одних - это индикатор БЕЗ ПОДСВЕТКИ с белым фоном и серыми цифрами, в других - зто жёлто-зелёный фон с такими же знаками, у третьих - синий фон belay (только странно - синий фон- это негативные знаки, т.е белые , а значит, без подсветки нифига не увидишь ) Одно могу сказать, что 1-2 контакты - питание, 3-й вывод - контрастность 9, это справедливо для всех WH1602. Всё остальное - согласно схемы и даташиту

izarotom,
Вот винстаровский сайт с таблицей маркировки http://www.winstar.com.tw/products_detail_ov.php?ProID=98&lang=uk
izarotom 18 января 2012 22:35
Блин полный писец собрал сей девайс с индикатором Winstar WH1602B-NYG-CT микроконтролер прошил, монтаж проверил все четко только на экране индикатора тупо пусто их как то проверить можно подключал вроде как по даташиту
came 19 января 2012 19:18
izarotom,
Вот попробуйте такой "тестинг" индикатора http://robotsspace.ucoz.ru/publ/Программирование%20в%20BascomAVR/8-1-0-52 (схемка на чёрном фоне, я даже смастерил себе такой же "переносной" вариант, чтобы при покупке на лохануться feel )
Если результат = 0,то... recourse плохи Ваши дела - Вам подсунули неисправный ЖК...

ПЫ-СЫ : подключаем только три первые ножки, имеющие маркировку на плате 1-2-3 http://robotsspace.ucoz.ru/_pu/0/73906.jpg

Вот ещё "информация к размышлению" http://www.novomoskovsk.ru/andreev/lcd.html

или http://robozone.su/2008/07/10/bascom-avr-podkljuchaem-tekstovyjj-zhk-displejj.ht
ml
izarotom 19 января 2012 22:02
Ура заработало огромное спасибо -- came-- за помощь с индикатором рабочие оказались оба подключаются один в один как на схеме
ошибка была моя забыл прописать осцылятор микроконтролера в конце прошивки он работает на внутреннем генераторе а я на это не обратил внимание вот и пришлось помучится
Теперь что у меня получилось: Прошивки работают обе на 1000мА и 10А но остановился на 10А завтра уже помучаюсь с калибровкой заметил большую погрешность в измерении напряжения с тестером разбег 3 вольта многовато и подобрать надо хороший шунт на спех проверил (прошу не судить строго ) на резисторе 2 Ома 10ВТ многовато сам знаю но предварительным результатом доволен
Еще раз спасибо --Came--
came 20 января 2012 19:02
Не знаю, прав я или нет, но мне кажется, что стоило бы разделить входную цепь, а именно - оключить верхний по схеме вывод R2 от контакта "1", т.е цепь питания отдельно, измерительная - отдельно, т.е мы увидим на индикаторе не напряжение источника, которое в ЗУ может колебаться туда-сюда smile , а напряжение непосредственно на заряжаемом аккумуляторе (ведь ему по большому счёту "по барабану" какое напряжение показывать - входящее или выходящее ). Тогда индикатор будет соответствовать именно своему назначению - показывать процессы , происходящие имнно на батарее feel Сам ещё не пробовал. Это так, "мысли вслух" smile
izarotom 20 января 2012 20:53
came [u][/u]
я так сделал с самого начала индикатор запитал отдельно а измерительную отдельно но вот мучаюсь с калибровкой не могу добиться стабильности в показаниях уж больно плавают показания еще завтра попробую измерительную часть запитать от стабилизированого БП так как зарядное у меня импульсное может из за этого? ...выставишь показания по приборам на одну величину то при изменении ее они уходят в разнобой ......думаю прилепить операционник на LM358 вот только не знаю прошивку менять надо иль нет
came 20 января 2012 21:12
izarotom,
Насчёт прошивки ничегоне могу сказать, слаб я в этом. А вот по поводу стабилизации измеряемого напряжения - меня терзают смутные сомнения, что это хорошо - ведь мы будемвидеть только фиксированное, стабилизированное напряжение... Нестабильнось показаний - характерная особенность "голых" (т.е только PIC) схем "показометров на PIC 16F676. В принципе, если взять обыкновенный стрелочный ампервольтметр достаточно высокого классаточности, то мы увидимколебания и по току и по напряжению во время зарадки аккума. Увы, такова правда feel wassat
izarotom 21 января 2012 21:46
Да простят меня модераторы если я вдруг на рушил правила (прошу тогда удалить это сообщение) , бороздя просторы интернета набрел на оригинал этой статьи вот сылочка http://irls.narod.ru/bp/zar/emk.htm там автор поправил и изменил баги прошивки данного изделия (подписано как Дополнения от 25.11.2008 г.) сегодня опробовал 10 амперную прошивку работает показания стабильны, вольтметр работает четко ,амперметр разбег есть буквально 50мА - что для автомобильного зарядного я считаю ерундой .
Для четкой настройки я применил много-оборотные переменные резисторы, сам индикатор запитал от отдельного источника питания а на измерительную часть пустил само зарядное устройство вместо шунта как написал автор взял 20см алюминевой проволоки 1.5мм и намотал ее спиралью ---- работает
came 21 января 2012 22:01
izarotom,
Вот её-то родимую и пользую smile Если бы не ЭТА прошивка - давно бы плюнул на эту "цацку". а когда прошил - всё пошло как положено.
larionov2000 16 февраля 2012 22:50
Здравствуйте!А к этой схеме,еще имеется 3 прошивка,где начальная емкость стартует с 50 А/Ч,не нужно долго держать кнопку установки емкости.Сам пока не проверил,может завтра займусь.
came 17 февраля 2012 19:19
larionov2000,
Хорошо было бы, если бы заработало. А то недавно скачал с какого-то сайта (к сожалению не сохранил закладку), тож вроде бы 50-амперную... А на самом деле - пшик, даже ни одной точечки на индикаторе не высветило feel Вы уж постарайтесь laughing
larionov2000 17 февраля 2012 22:02
Здравствуйте! Залил новую прошивку,все отлично заработало,установка начинается с 50 амперчасов.Смело повторяйте!Успехов Вам!
larionov2000 18 февраля 2012 17:00
Стоп!Некорректно показывает напряжение,ток вроде правильно.Наверно,нужно химичить делитель ...
larionov2000 19 февраля 2012 22:06
Все,довел до завершения эту схемку у себя в зарядном.Верхний по схеме вывод R2 оторвал от схемы и последовательно подключил резистор 150 кОм,ножки 11 и 13 контроллера зашунтировал электролитами 10 мкф на корпус,о чудо,все показывает и не дергается.Из-за подсветки индикатора сильно греется кренка,пришлось ставить на радиатор.Вот и все!Удачи Вам!
vipserj 12 марта 2012 13:20
Веспер,
Пробовал, работать с МЭЛТ не хочет


Большая просьба, кто нибуть может подкорректировать прошивку на 10А, чтоб было так:
Пока не введешь требуемое значение ёмкости зарядки. На выводе 2 (RA5) НЕ устанавливался высокий уровень.
--------------------
Все начинаеться с малого.....
To7oP 2 мая 2012 10:33
Собрал это устройство, поверил "на столе" с блоком питания переделанным из АТХ, работает отлично... Когда подключил к зарядному устройству (трансформатор плюс выпрямитель и тиристорный регулятор) амперметр не работает, показания не меняются. В чем косяк, подскажите?
came 30 августа 2012 20:41
Ну вот, кажется тема потихонечку померла... А жаль recourse Есть некоторые наработки по ней, с весьма интересными результатами!
Aged 4 января 2014 19:11
Все доброго дня.

Долго искал схему для измерения емкости аккумулятора (2-17 А/ч)

Нашел, повторил. Но не могу измерить быстро емкость АКК.

Может что то в прошивке поменять ?

При подключении АКК к схеме и нагрузки около 10 Ом идет разряд АКК и только через 1-2 часа показывает результат, когда АКК уже почти разряжен........
Есть подозрение, что функция измерения емкости АКК - это фикция...

Помогиге пож-та. Что можно сделать ?
came 4 января 2014 19:54
Aged, если Вам необходимо профессионально подойти к вопросу узмерения ёмкости аккумулятора, то обратите внимание на https://www.google.com/search?q=imax+b6&oq=imax+b6&aqs=chrome..69i57j69i61j0l4.1
5608j0j7&sourceid=chrome&espv=210&es_sm=122&ie=UTF-8
. Но и здесь ТОЖЕ ёмкость измеряется косвенным путём. "Прямым" методом в домашних smile условиях измерить ёмкость весьма проблематично... Увы... recourse
Aged 5 января 2014 09:28
Спасибо за ответ !
Но можно же приблизительно оценить АКК и дальнейшие его использование.
Вот например схема из журнала РАДИО №3 за 2009 год описывает интересную схему измерения емкости АКК. Но на другом индикаторе. Что если программу подправить как у него....
Кто селен в асемблере ?
Desres 13 декабря 2015 09:35
Для чего применяются резисторы R1-R3?
anatoliy1 15 ноября 2016 11:36
Позволю себе критичеческое замечание по поводу самой идеи разработки.Емкость автомобильного кислотного аккумулятора определяется только при разряде по количеству отданной им енергии через нагрузку до значения 10,2В! Это предельное значение для него!!..А идея заряжать аккумулятор определенной емкостью и отключать зарядку по количеству принятого аккумулятором заряда в корне не верно...Кислотный автомобильный 12-вольтовый аккумулятор в зависимости от типа должен заряжаться по двухступенчатой схеме и до предельного напряжения на нем (согласно инструкции в зависимости от типа) от 14,5 до 15,5В..И по этому факту -достижению определенного напряжения на нем и прекращается заряд..
Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
Войти через
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении:
© 2010-2017 Все права соблюдены.