Pequeño monitor de 12 V: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Este instructivo es para un pequeño monitor de batería de automóvil que solo proporciona un indicador de semáforo del estado de la batería a través de 3 LED.

Quería uno que pudiera dejar conectado permanentemente y que tuviera un consumo de corriente muy bajo. La razón fue que mi automóvil no se usó por un tiempo (11 semanas - autoaislamiento) y la batería se había agotado por completo. Esto es problemático en mi automóvil, ya que la apertura normal de la puerta depende de la batería. Podía entrar en la puerta del conductor con la llave manual de respaldo, pero luego tuve que arrastrarme hasta la parte trasera del automóvil, conectar una batería de respaldo a través de la batería de 12 V para poder abrir el resto del automóvil y sacar la batería a recargar. Todo salió bien, pero no quería repetir el ejercicio.

Así que hice este pequeño monitor para advertirme antes de que todo empacara. También establecí que la descarga de la batería era de aproximadamente 30 mA normalmente con todos los sistemas apagados. Creo que este es un sistema de alarma y monitoreo de puertas. No suena mucho, pero dado un período prolongado de inactividad, agotará la batería. Así que estaba dispuesto a no agregar demasiado a esta carga. Terminó dibujando un promedio de aproximadamente 4 mA. Una gran parte del ahorro de energía se debe al hacer parpadear el LED correspondiente durante un breve período cada 5 segundos.

El monitor se basa en un módulo ATTiny85 tipo Digispark que es pequeño, barato y tiene una entrada ADC decente para monitorear el voltaje y suficiente GPIO para manejar 3 LED.

Usé mi versión modificada de esto para reducir aún más el digispark de corriente baja, pero podría usarse sin esto si uno está contento con una corriente adicional de 7 mA. Esto se describe con más detalle en la descripción esquemática.

Paso 1: herramientas y componentes

Instrumentos

Soldador de punta fina

Componentes

• Digispark ATTiny85 (ya sea USB normal o micro USB
• placa de prototipos 6 x 7 agujeros
• Regulador 3.3V xc6203E332
• 3 LED rojo, amarillo, verde
• Resistencias 3 x 47R, 1 x 10K, 1 x 33K
• Condensador 10uF
• Diodo Schottky
• Diodo Zener 7v5
• Conector de 3 pines
• Caja - Caja impresa en 3D

www.thingiverse.com/thing:4458026

Paso 2: esquema

El circuito es muy sencillo. El diodo schottky (protección de polaridad) y un zener alimentan el regulador de baja corriente de 3.3V para derivar una potencia estable de 3.3V al ATTiny.

Un divisor de potencial baja la batería de 12V en 4.3: 1 para alimentar la entrada ADC en el ATTiny. PB3 / ADC1 se utiliza para evitar cualquier interferencia de los componentes USB en la placa. Hay 3 LED conectados a PB0, PB1 y PB5 y usan resistencias 47R para limitar la corriente. PB5 se utiliza de nuevo para evitar cualquier interferencia en el funcionamiento del USB. Esto requiere que PB5 no esté programado con fusibles para operación de reinicio. Esto es normal para digisparks reales, pero no necesariamente para clones y para estos, los fusibles deben editarse (consulte el editor de fusibles).

Si desea evitar la modificación del digispark para reducir su corriente, puede usar el regulador de 5V incorporado suministrado. Esto requiere algunas modificaciones.

• Retire el regulador xc6203 y el zener 7v5 y alimente los 12V directamente a Vin en el Digispark.
• Cambie el divisor de potencial para que diga 18K: 10K
• Los niveles de umbral de voltaje del software deberán ajustarse un poco. Consulte la sección de software.

Paso 3: construcción

Hice el circuito adicional en una pieza de 6 x 7 de placa prototipo que puede colocarse en la parte superior del digispark con los orificios alineados directamente con el GPIO y los pines de voltaje.

Esto lo convierte en un módulo muy compacto que puede caber en una caja muy pequeña. Usé un conector de 3 pines en la caja con los 2 pines externos conectados a 0V y el centro a 12V. Esto significa que la polaridad de la inserción del conector no es importante.

Paso 4: software

El software tiene la forma de un boceto de Arduino.

La fuente está disponible en

Es muy simple y solo tiene un bucle simple que cada 5 segundos mide el voltaje a través de ADC1 y luego parpadea el LED correspondiente.

Los niveles que determinan los umbrales los establece la línea.

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

Una lectura de ADC mayor que el primer número parpadea en verde. Una lectura de ADC menor que esta pero mayor que un segundo parpadea en ámbar. Cualquier otra cosa parpadea en rojo.

Para mí, esto dio verde> 12,4 V, ámbar> 12,1 V, rojo <12,1 V.

Puede calibrar utilizando un suministro de voltaje variable y verificando dónde ocurren los cambios de LED. Estos deberían cambiarse si se usa el regulador de 5V predeterminado en el Digispark.