Piccolo monitor da 12 V: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Questo istruibile è per un piccolo monitor della batteria dell'auto che fornisce solo un indicatore del semaforo dello stato della batteria attraverso 3 LED.

Ne volevo uno che potessi lasciare permanentemente attaccato e che avesse un assorbimento di corrente molto basso. Il motivo era che la mia auto era rimasta inutilizzata per un po' (11 settimane - autoisolamento) e la batteria si era scaricata completamente. Questo è problematico nella mia auto poiché la normale apertura della porta dipende dalla batteria. Potevo entrare nella portiera del conducente tramite la chiave manuale di riserva, ma poi dovevo strisciare sul retro dell'auto, collegare una batteria di riserva attraverso la batteria da 12 V in modo da poter aprire il resto dell'auto e far uscire la batteria a ricaricare. È andato tutto bene, ma non volevo ripetere l'esercizio.

Così ho realizzato questo piccolo monitor per avvisarmi prima che tutto si impacchettasse. Ho anche stabilito che il consumo della batteria era di circa 30 mA normalmente con tutti i sistemi spenti. Penso che questo sia il monitoraggio della porta e il sistema di allarme. Non suona molto, ma dato un lungo periodo di inattività scaricherà la batteria. Quindi volevo non aggiungere troppo a questo carico. Alla fine ha assorbito una media di circa 4 mA. Gran parte del risparmio energetico consiste nel far lampeggiare il LED appropriato solo per un breve periodo ogni 5 secondi

Il monitor è basato su un modulo ATTiny85 di tipo Digispark che è piccolo, economico e ha un ingresso ADC decente per monitorare la tensione e abbastanza GPIO per pilotare 3 LED.

Ho usato la mia versione modificata di questo per abbassare ulteriormente il digispark a bassa corrente di corrente, ma potrebbe essere usato senza questo se uno è soddisfatto di una corrente extra di 7 mA. Questo è descritto ulteriormente nella descrizione schematica.

Passaggio 1: strumenti e componenti

Utensili

Saldatore a punta fine

Componenti

• Digispark ATTiny85 (normale USB o micro USB
• scheda di prototipazione 6 x 7 fori
• Regolatore 3.3V xc6203E332
• 3 LED rosso, giallo, verde
• Resistori 3 x 47R, 1 x 10K, 1 x 33K
• Condensatore 10uF
• Diodo Schottky
• Diodo Zener 7v5
• Connettore a 3 pin
• Custodia - scatola stampata in 3D

www.thingiverse.com/thing:4458026

Passaggio 2: schematico

Il circuito è molto semplice. Il diodo schottky (protezione dalla polarità) e uno zener alimentano il regolatore a bassa corrente da 3,3 V per fornire una potenza stabile di 3,3 V all'ATTiny.

Un divisore di potenziale abbassa la batteria da 12 V di 4,3:1 per alimentare l'ingresso ADC sull'ATTiny. PB3 / ADC1 viene utilizzato per evitare qualsiasi interferenza dai componenti USB sulla scheda. 3 LED sono collegati a PB0, PB1 e PB5 e utilizzano resistori 47R per limitare la corrente. PB5 viene utilizzato nuovamente per evitare qualsiasi interferenza nel funzionamento USB. Ciò richiede che PB5 non sia programmato con fusibile per l'operazione di ripristino. Questo è normale per i digispark reali ma non necessariamente per i cloni e per questi è necessario modificare i fusibili (vedi editor fusibili)

Se si vuole evitare la modifica al digispark per abbassarne la corrente allora è sufficiente utilizzare il regolatore 5V in dotazione a bordo. Ciò richiede alcune modifiche.

• Rimuovi il regolatore xc6203 e lo zener 7v5 e alimenta il 12V direttamente in Vin sul Digispark.
• Cambia il potenziale divisore per dire 18K: 10K
• I livelli di soglia della tensione del software dovranno essere leggermente modificati. Vedere la sezione software.

Passaggio 3: costruzione

Ho realizzato il circuito extra su un pezzo di scheda prototipo 6 x 7 che può stare sopra il digispark con i fori direttamente allineati con il GPIO e i pin di tensione.

Questo rende un modulo molto compatto che può stare in una scatola molto piccola. Ho usato un connettore a 3 pin sulla scatola con i 2 pin esterni collegati a 0 V e il centro a 12 V. Ciò significa che la polarità di inserimento del connettore non è importante.

Passaggio 4: software

Il software ha la forma di uno schizzo Arduino.

La fonte è disponibile su

È molto semplice e ha solo un semplice loop che ogni 5 secondi misura la tensione tramite ADC1 e poi fa lampeggiare il LED appropriato.

I livelli che determinano le soglie sono fissati dalla linea

int ledLevels[LED_COUNT] = {907, 888, -1};

Una lettura ADC maggiore del primo numero lampeggia in verde. Una lettura ADC inferiore a questa ma superiore a un secondo lampeggia in giallo ambra. Qualsiasi altra cosa lampeggia in rosso.

Per me questo ha dato verde > 12,4 V, ambra > 12,1 V, rosso < 12,1 V.

È possibile eseguire la calibrazione utilizzando un'alimentazione a tensione variabile e controllando dove si verificano i cambiamenti del LED. Questi dovrebbero essere cambiati se si utilizza il regolatore 5V predefinito sul Digispark.