3 Структурная схема устройства

Структурная схема тестера уровня заряда напряжения состоит из трёх основных блоков:источник питания, микроконтроллера и индикаторов уровня заряда. Каждый из которых выполняет свою специфическую задачу.

Индикаторов уровня заряда представляет собой три светодиода, показывающие различный уровень разрядки аккумулятора.

Источник питания представляет собой аккамулятор , номинальное напряжение которого состовляет 12 В.

Так как максимальное напряжение, которое может быть подано на микроконтроллер Attiny13 состовляет 5В используется делитель, который с максимального напряжения аккумулятора 14,4В понижает напряжение до 5

Диапозон напряжения аккумулятора от 14,4В – максимальный уровень заряда до 11,6 В – акумулятор полностью разряжен.

Блок цифрового программируемого устройства является основой проектируемого устройства. Основу блока цифрового программируемого устройства составляет микроконтроллер Attiny13 компании Atmel.

На него возлагаются такие задачи как управление светодтодныминдикатором. Цифровое программируемое устройство выполняет обработку полученной информации и выполняет действия согласно заданной программе.

Светодиоды выполняет функцию взаимодействия проектируемого устройства с пользователем посредством визуального отображения информации об уровне заряда аккумулятора. Структурная схема устройства изображена в графическом документе ГУИР.411614.001Э1

4 Электрическая принципиальная схема

Схема основана на микроконтроллере Attiny13, в качестве индикаторов использованы 3 светодиода:

1 D1 – зелёный светодиод;

2 D2 –жёлтый светодиод;

3 В3 – красный светодиод.

В качестве источника питания выступает аккумулятор B1,максимальное напряжение которого составляет 14,4 В. Делителем напряжения выступают два резистора: R1 – номиналом 10 кОм; и R2 – номиналом 5кОм.

Что бы регулировать подаваемое напряжение используется потенциометр RV1.

Электричесская принципиальная схема тестера представлена в графичесском документе ГУИР.411614.002Э3.

5 Схема алгоритма программы

Алгоритм работы тестера состоит в том, что рабочее напряжение аккумулятора 10 В – 14,7 В разбито на 8 частей. Посчитаем шаг напряжения: ; примерный шаг – 0,7 В. Можно записать соответствие цвета светодиода напряжению:

1 Зелёный светодиод  – от 14,4 В до 13 В; 2 Жёлтый светодиод – от 13 В до 12,4 В; 3 Красный светодиод – от 12,4 В до 11,8 В; 4 Мигающий красный – от 11,8 В до 11,6 В.

Далее рассчитаем напряжение после делителя, на входе АЦПпо формуле ; Только вместо подставляем наши значения. В итоге получим следующие значения:

1 Три светодиода – от 4,8 В до 4,3 В; 2 Жёлтый и красны светодиоды – от 4,3 В до 4,1 В; 3 Красный светодиод – от 4,1 В до 3,8 В; 4 Мигающий красный – от 3,9 В до 3,8 В.

Далее нужно считать данные с АЦП. Дело в том, что напряжение на входе АЦП. В Attiny13 АЦП десятиразрядный, это значит, что максимальное значение считанного с АЦП кода будет равно 1023. То есть на входе АЦП у нас напряжение от 0 до 5В, а на выходе будет код, от 0 до 1023.Мы используем все десять разрядов (0….1023) и пересчитаем наши напряжения в коды АЦП:

1 Три светодиода – от 1023 до 890; 2 Жёлтый и красный светодиоды – от 890 до 845 В; 3 Красный светодиод – от 845 до 805 В; 4 Мигающий красный – от 805 В до 0 В.

Схема алгоритма программы в графичесском документе ГУИР.411614.003 ПД