W ostatnim stuleciu wszystko, co jest używane w życiu codziennym, jest elektroniczne. Większość elementów elektronicznych na małą skalę wykorzystuje do zasilania baterię. Czasami te urządzenia elektroniczne, takie jak zabawki, golarki, odtwarzacze muzyki, akumulatory samochodowe itp., Nie mają wyświetlacza wskazującego poziom naładowania baterii. Aby więc sprawdzić poziom ich baterii, potrzebujemy urządzenia, które wskaże poziom baterii i poinformuje nas, czy bateria ma zostać wymieniona natychmiast, czy po jakimś czasie. Na rynku dostępne są różne wskaźniki poziomu baterii. Ale jeśli chcemy, aby to urządzenie było tanie, możemy zrobić w domu tak samo wydajne, jak urządzenie dostępne na rynku. 
W tym projekcie powiem ci, jak najlepiej zaplanować prosty obwód wskaźnika poziomu baterii z wykorzystaniem skutecznie dostępnych segmentów z rynku. Wskaźnik poziomu baterii pokazuje stan baterii po prostu przez włączenie diod LED. Na przykład, pięć diod LED jest włączonych, co oznacza, że limit baterii wynosi 50%. Ten obwód będzie w pełni oparty na układzie LM914.
Jak wskazać poziom naładowania baterii za pomocą układu LM3914?
W tym artykule wyjaśniono, jak zaplanować wskaźnik poziomu baterii. Możesz wykorzystać ten obwód do sprawdzenia akumulatora pojazdu lub falownika. Więc wykorzystując ten obwód, możemy wydłużyć żywotność baterii. Zbierzmy więcej informacji i zacznijmy pracę nad tym projektem.
Krok 1: Zbieranie komponentów
Najlepszym podejściem do rozpoczęcia każdego projektu jest sporządzenie listy komponentów i przejrzenie ich krótkiej analizy, ponieważ nikt nie będzie chciał zostać w środku projektu tylko z powodu brakującego komponentu. Poniżej znajduje się lista komponentów, które będziemy wykorzystywać w tym projekcie:
- LM3914 IC
- LED (x10)
- Potencjometr - 10 kΩ
- Akumulator 12 V.
- Rezystor 56 kΩ
- Rezystor 18 kΩ
- Rezystor 4,7 kΩ
- Veroboard
- Przewody łączące
Krok 2: Badanie komponentów
Teraz, gdy znamy streszczenie naszego projektu i mamy również pełną listę wszystkich komponentów, przejdźmy o krok do przodu i przeprowadźmy krótkie badanie komponentów, których będziemy używać.
LM3914 jest układem scalonym. Jego zadaniem jest obsługa wyświetlaczy, które wizualnie pokazują zmianę sygnału analogowego. Na jego wyjściu możemy podłączyć do 10 diod LED, wyświetlaczy LCD lub dowolnego innego elementu wyświetlacza fluorescencyjnego. Ten układ scalony jest użyteczny tylko dlatego, że próg liniowego skalowania jest skalowany liniowo. W podstawowym układzie daje dziesięciostopniową skalę, którą można rozszerzyć do ponad 100 części z innymi układami scalonymi LM3914 połączonymi szeregowo. W 1980 roku ten układ scalony został opracowany przez National Semiconductors. Ale teraz w 2019 roku jest nadal dostępny jako Texas Instruments. Istnieją dwa główne warianty tego układu scalonego. jeden to LM3915, który ma krok skali logarytmicznej 3 dB, a drugi to LM3916, który obsługuje skalę Standardowego Wskaźnika Objętości (SVI). Zakres napięcia roboczego waha się od 5 V do 35 V i może zasilać wyświetlacze LED na swoim wyjściu, zapewniając regulowany prąd wyjściowy w zakresie od 2 do 30 mA. Wewnętrzna sieć tego układu scalonego składa się z dziesięciu komparatorów i sieci skalowania rezystorów. Każdy komparator włącza się jeden po drugim, gdy poziom napięcia wejściowego wzrasta. Ten układ scalony można ustawić do pracy w dwóch różnych trybach, a Tryb wykresu słupkowego i a Tryb kropkowy . W trybie wykresu słupkowego wszystkie dolne zaciski wyjściowe włączają się, aw trybie punktowym tylko jedno wyjście jest włączane na raz. Urządzenie posiada łącznie 18 pinów. 
Veroboard to doskonały wybór do wykonania obwodu, ponieważ jedynym bólem głowy jest umieszczenie komponentów na płycie Vero i ich lutowanie oraz sprawdzenie ciągłości za pomocą multimetru cyfrowego. Gdy znany jest układ obwodu, przytnij płytkę do rozsądnego rozmiaru. W tym celu umieść deskę na macie do cięcia i używając ostrego noża (bezpiecznie) i zachowując wszystkie środki ostrożności, niejednokrotnie nacinaj ładunek u góry i podstawy wzdłuż prostej krawędzi (5 lub wiele razy), przejeżdżając otwory. Po wykonaniu tej czynności umieść komponenty na płytce blisko siebie, aby utworzyć zwarty obwód i przylutuj styki zgodnie z połączeniami obwodu. W razie pomyłki spróbuj odlutować połączenia i ponownie je przylutować. Na koniec sprawdź ciągłość. Wykonaj poniższe czynności, aby wykonać dobry obwód na Veroboardzie.
Veroboard
Krok 3: Projekt obwodu
Rdzeniem tego obwodu znacznika poziomu baterii jest układ scalony LM3914. Ten układ scalony pobiera napięcie analogowe jako wejście i steruje bezpośrednio 10 diodami LED zgodnie z poziomem napięcia przemiennego. W tym obwodzie nie ma potrzeby stosowania rezystorów w układzie z diodami LED, ponieważ prąd jest kierowany przez sam układ scalony.
W tym obwodzie diody LED (D1-D10) pokazują limit baterii w trybie punktowym lub w trybie wyświetlania. Ten tryb jest wybierany przez zewnętrzny przełącznik sw1, który jest powiązany z dziewiątym pinem układu scalonego. szósty i siódmy piny układu scalonego są połączone z masą przez rezystor. Jasność diod LED jest kontrolowana przez ten rezystor. Tutaj rezystor R3 i POT RV1 tworzą obwód dzielnika potencjału. Tutaj w tym obwodzie kalibracja odbywa się poprzez ustawienie pokrętła potencjometru. Nie ma potrzeby stosowania zewnętrznego zasilania tego obwodu.
Obwód jest przeznaczony do monitorowania od 10 V do 15 V DC. Obwód będzie działał niezależnie od tego, czy napięcie akumulatora wynosi 3V. Lm3914 napędza diody LED, wyświetlacze LCD i próżniowe świetlówki. Układ scalony zawiera elastyczne odniesienie i precyzyjny 10-stopniowy rozdzielacz. Ten układ scalony może również działać jako sekwencer.
Aby wskazać stan wyjścia, możemy podłączyć diody LED o różnych kolorach. Podłącz czerwone diody LED od D1 do D3, co pokazuje fazę wyłączenia baterii i użyj D8-D10 z zielonymi diodami LED, które pokazują poziom naładowania baterii od 80 do 100 i wykorzystaj żółte diody LED dla pozostałego.
Po niewielkiej regulacji możemy wykorzystać ten obwód do ilościowego określenia zakresów napięcia. W tym celu rezystor R2 i łączy górny poziom napięcia z wejściem. Teraz zmień opozycję Pot RV1 na diody LED D10. W tej chwili opróżnij górny poziom napięcia na wejściu i skojarz z nim niższy poziom napięcia. Podłącz wysokiej wartości rezystor zmienny w miejscu rezystora R2 i zmieniaj go, aż zaświeci się dioda LED D1. Teraz odłącz potencjometr i zmierz opór na nim. Teraz podłącz rezystor o tej samej wartości w miejsce R2. Obwód będzie teraz mierzył różne zakresy napięcia.
Ten obwód jest najbardziej odpowiedni do wskazywania 12 V poziomu akumulatora. W tym obwodzie każda dioda LED pokazuje 10 procent baterii.
Krok 4: Symulacja obwodu
Przed wykonaniem obwodu lepiej jest zasymulować i sprawdzić wszystkie odczyty w oprogramowaniu. Oprogramowanie, którego będziemy używać, to Proteus Design Suite . Proteus to oprogramowanie, w którym symulowane są obwody elektroniczne.
Proteus 8 Professional można pobrać ze strony Tutaj
- Po pobraniu i zainstalowaniu oprogramowania Proteus otwórz je. Otwórz nowy schemat, klikając ISIS ikonę w menu.
Nowy schemat.
- Kiedy pojawi się nowy schemat, kliknij P. ikona w menu bocznym. Otworzy się okno, w którym możesz wybrać wszystkie komponenty, które będą używane.
Nowy schemat
- Teraz wpisz nazwę komponentów, które zostaną użyte do utworzenia obwodu. Komponent pojawi się na liście po prawej stronie.
Wybieranie komponentów
- W ten sam sposób, co powyżej, przeszukaj wszystkie komponenty. Pojawią się w Urządzenia Lista.
Lista komponentów
Krok 5: Montaż obwodu
Teraz, gdy znamy główne połączenia, a także cały obwód naszego projektu, przejdźmy do przodu i zacznijmy tworzyć sprzęt naszego projektu. Należy pamiętać, że obwód musi być zwarty, a komponenty muszą być umieszczone tak blisko.
- Weź Veroboard i przetrzyj jego bok miedzianą powłoką za pomocą skrobaka.
- Teraz umieść komponenty ostrożnie i wystarczająco blisko, aby obwód nie stał się zbyt duży
- Ostrożnie wykonaj połączenia za pomocą lutownicy. W przypadku popełnienia błędu podczas wykonywania połączeń należy spróbować wylutować połączenie i ponownie prawidłowo przylutować połączenie, ale w końcu połączenie musi być szczelne.
- Po wykonaniu wszystkich połączeń przeprowadź test ciągłości. W elektronice test ciągłości polega na sprawdzeniu obwodu elektrycznego w celu sprawdzenia, czy prąd płynie w pożądanej ścieżce (czy jest to z pewnością obwód całkowity). Test ciągłości jest wykonywany przez ustawienie niewielkiego napięcia (podłączonego w układzie z diodą LED lub częścią wywołującą zamieszanie, na przykład głośnik piezoelektryczny) nad wskazaną drogą.
- Jeśli test ciągłości przejdzie pomyślnie, oznacza to, że obwód jest odpowiednio wykonany. Jest teraz gotowy do przetestowania.
- Podłączyć akumulator do obwodu.
- Ustaw potencjometr tak, aby dioda D1 zaczęła się świecić.
- Teraz zacznij zwiększać napięcie wejściowe. Zauważysz, że każda dioda LED zaświeci się po wzroście o 1 V.
Obwód będzie wyglądał jak na poniższym obrazku:
Schemat obwodu
Ograniczenia tego obwodu
Istnieją pewne ograniczenia tego obwodu. Oto niektóre z nich:
- Ten wskaźnik poziomu baterii działa tylko przy małych napięciach.
- Wartości komponentów są teoretyczne, mogą wymagać modyfikacji w praktyce.
Aplikacje
Szeroki zakres tego obwodu wskaźnika poziomu baterii obejmuje:
- Za pomocą tego obwodu możemy zmierzyć poziom naładowania akumulatora samochodu.
- Stan falownika można skalibrować za pomocą tego obwodu.
