Kleine 12V-monitor: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Deze instructable is voor een kleine auto-accumonitor die via 3 LED's alleen een verkeerslichtindicator van de batterijstatus geeft.

Ik wilde er een die ik permanent bevestigd kon laten en een zeer lage stroomafname had. Reden was dat mijn auto een tijdje niet gebruikt was (11 weken - zelfisolatie) en de accu helemaal leeg was. Dit is problematisch in mijn auto, omdat de normale deuropening afhankelijk is van de batterij. Ik kon via de handmatige back-upsleutel in het bestuurdersportier komen, maar moest toen naar de achterkant van de auto kruipen, een back-upbatterij over de 12V-batterij bevestigen, zodat ik de rest van de auto kon openen en de batterij eruit kon halen om opnieuw opladen. Dat ging allemaal goed, maar ik wilde de oefening niet herhalen.

Dus ik heb deze kleine monitor gemaakt om me te waarschuwen voordat alles ingepakt is. Ik stelde ook vast dat het batterijverbruik normaal gesproken ongeveer 30 mA was met alle systemen uit. Ik denk dat dit deurbewaking en alarmsysteem is. Klinkt niet veel, maar bij een langere periode van inactiviteit zal de batterij leeglopen. Dus ik was erop gebrand om niet te veel aan deze lading toe te voegen. Het eindigde met een gemiddelde van ongeveer 4 mA. Een groot deel van de energiebesparing is door de juiste LED elke 5 seconden een korte periode te laten knipperen

De monitor is gebaseerd op een ATTiny85-module van het type Digispark die klein, goedkoop is en een behoorlijke ADC-ingang heeft om de spanning te bewaken en voldoende GPIO om 3 LED's aan te sturen.

Ik heb mijn aangepaste versie hiervan gebruikt om de huidige lage stroom digispark verder te verlagen, maar het zou zonder dit kunnen worden gebruikt als men tevreden is met een extra 7mA-stroom. Dit wordt verder beschreven in de schematische beschrijving.

Stap 1: Gereedschappen en componenten

Gereedschap

Fijne punt soldeerbout

Componenten

• Digispark ATTiny85 (normale USB of micro-USB
• prototypebord 6 x 7 gaten
• 3.3V-regelaar xc6203E332
• 3 LED's rood, geel, groen
• Weerstanden 3 x 47R, 1 x 10K, 1 x 33K
• Condensator 10uF
• Schottky-diode
• Zenerdiode 7v5
• 3-pins connector
• Behuizing - 3D-geprinte doos

www.thingiverse.com/thing:4458026

Stap 2: Schema

De schakeling is heel eenvoudig. De schottky-diode (polariteitsbescherming) en een zener voeden de laagstroom 3.3V-regelaar om een stabiel 3.3V-vermogen naar de ATTiny te leiden.

Een potentiaalverdeler verlaagt de 12V-batterij met 4,3:1 om de ADC-ingang op de ATTiny te voeden. PB3 / ADC1 wordt gebruikt om interferentie van de USB-componenten op het bord te voorkomen. 3 LED's zijn bevestigd aan PB0, PB1 en PB5 en gebruiken 47R-weerstanden om de stroom te beperken. PB5 wordt opnieuw gebruikt om interferentie met USB-gebruik te voorkomen. Dit vereist wel dat de PB5 niet gezekerd is geprogrammeerd voor reset-werking. Dit is normaal voor echte digiparken, maar niet noodzakelijk voor klonen en hiervoor moeten de zekeringen worden aangepast (zie zekeringeditor)

Als u de wijziging aan het digispark wilt vermijden om de stroom te verlagen, kunt u gewoon de meegeleverde 5V-regelaar aan boord gebruiken. Hiervoor zijn enkele aanpassingen nodig.

• Verwijder de xc6203-regelaar en 7v5-zener en voer de 12V rechtstreeks in Vin op het Digispark.
• Verander de potentiaaldeler in 18K: 10K
• De spanningsdrempelniveaus van de software moeten een beetje worden aangepast. Zie softwaresectie.

Stap 3: constructie

Ik heb het extra circuit verzonnen op een 6 x 7 stuk prototypebord dat bovenop het digipark kan zitten met de gaten direct in lijn met de GPIO en de spanningspinnen.

Dit zorgt voor een zeer compacte module die in een zeer kleine doos past. Ik gebruikte een 3-pins connector op de doos met de 2 buitenste pinnen aangesloten op 0V en het midden op 12V. Dit betekent dat de polariteit van het plaatsen van de connector niet belangrijk is.

Stap 4: Software

Software heeft de vorm van een Arduino-schets.

Bron is beschikbaar op

Het is heel eenvoudig en heeft gewoon een simpele lus die elke 5 seconden de spanning meet via ADC1 en vervolgens de juiste LED knippert.

De niveaus die de drempels bepalen, worden bepaald door de lijn

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

Een ADC-waarde groter dan het eerste getal knippert groen. Een ADC-waarde kleiner dan dit maar groter dan een seconde knippert Amber. Al het andere knippert rood.

Bij mij gaf dit groen > 12.4V, Amber > 12.1V, Rood < 12.1V.

U kunt kalibreren door een variabele voedingsspanning te gebruiken en te controleren waar de LED-veranderingen plaatsvinden. Deze zouden moeten worden gewijzigd als de standaard 5V-regelaar op het Digispark wordt gebruikt.