Зарядное устройство для малогабаритных аккумуляторов (AT89C2051, MCP3208, asm)

Зарядное устройство предназначено для зарядки любых малогабаритных аккумуляторов емкостью до 2А*Ч.
Ток выдаваемый зарядным устройством регулируется в пределах 0 - 260ма. Максимальное напряжение 23В. Время заряда можно изменять в пределах 12 - 16ч. На ЖКИ индикаторе отображается напряжение, ток на аккумуляторе и оставшееся время заряда.
Принципиальная схема зарядного устройства состоит из двух частей: блока заряда и блока процессора.

Принципиальная схема блока заряда.
Схема блока заряда построена по традиционной схеме с использованием операционного усилителя 140УД17. Усилитель прецизионный с малым дрейфом нуля. Возможно применение и других ОУ, например 544УД2. Однако, в этом случае зарядный ток может меняться в пределах 2 - 3ма. В схеме применено однополупериодное выпрямление по схеме с удвоением переменного напряжения. Переменное напряжение, питающее зарядную часть схемы может быть в пределах 9 - 25В и определяет максимальное количество аккумуляторов, заряжаемых одновременно, соединенных последовательно. Минимальное значение напряжения ограничено минимальным напряжением интегральных стабилизаторов. Цепи питания операционного усилителя стабилизированы интегральными стабилизаторами 78L08 и 79L08. Светодиодный индикатор начинает работать при токе более 2ма и сигнализирует о наличии тока заряда.

Переменный резистор 10К располагается на передней панели  и обеспечивает плавное изменение тока заряда в пределах 0 - 260ма. Максимальное значение тока ограничивается резистором 120К. Транзистор КТ972 является составным транзистором с коэффициентом усиления 750. Возможно увеличение максимального тока заряда с применением соответственно более мощного транзистора, например КТ827. При этом нужно учитывать максимальную мощность выпрямителя, трансформатора, резистора 2Ом в цепи обратной связи операционного усилителя, измерительного резистора 1Ом и диодов в цепи заряда. Переменный резистор 20К обеспечивает коррекцию нуля операционного усилителя и т.о. обеспечивает нулевой ток при крайнем нижнем положении движка переменного резистора 10К. В цепи питания зарядной части схемы включено реле К1 для обеспечения включения от процессора. Параллельный диод на схеме не показан.

Принципиальная схема блока процессора состоит из:

В варианте автора 8 - канальный АЦП используется также для измерения других напряжений. Поэтому возможно применение 4 - канального АЦП MCP3204 без доработки программного обеспечения или 2 - канального АЦП MCP3202. Однако, в последнем случае программу придется доработать. Схема включения АЦП особенностей не имеет. Резистор 15Ом служит развязкой между аналоговой и цифровой землей. Диоды защищают входы АЦП от перегрузок. Конденсаторы необходимы для устранения шумов. Опорное напряжение 4.096В устанавливается переменным резистором 2.2КОм. При этом вес младшего разряда АЦП составляет 1мВ. Переменным резистором 2.2КОм в измерительной цепи устанавливают правильное значение измеряемого напряжения.
Транзистор управляющий реле может быть любой, например КТ315 или КТ503.
Все используемые выводы микропроцессора подключены через резисторы (на схеме не показаны) 2.2 - 10 КОм к шине +5В. От частоты кварца зависит время заряда аккумуляторов.
В схеме применен ЖКИ индикатор фирмы Powertip PC2004LRS-CNH-H. Индикатор подключен по четырехразрядной схеме и имеет всего семь линий связи с процессором. Схема включения индикатора особенностей не имеет. Резистор 16Ом определяет яркость подсветки.
К порту Р1.7 подключена кнопка включения / выключения заряда аккумуляторов. Эта же кнопка позволяет выбрать время заряда.

Программное обеспечение
Программа состоит из основного модуля Zar.asm и двух Include - модулей Lcd и Mcp3208. При ассемблировании укажите правильный путь к Include - модулям. При включении питания на индикаторе отображается напряжение на подключенном аккумуляторе и нулевой ток заряда (реле включения зарядной части схемы выключено). На последней строке индикатора высвечивается надпись "Конец заряда". При нажатии кнопки включения / выключения заряда аккумуляторов на третьей строке индикатора появится надпись "Время заряда 14:00:00". Если в течении 12.8 с нажимать кнопку, то время заряда будет меняться по кольцу: 12 - 13 - 14 - 15 - 16 часов. Такой набор выбран из расчета номинального времени заряда большинства аккумуляторов. Далее по истечении времени 12.8с надпись на третьей строке исчезнет, включится реле питания зарядной части схемы и на четвертой строке появится надпись "Время заряда" и счетчик времени заряда, работающий на вычитание. По достижении нулевого значения счетчика реле питания зарядной части схемы будет выключено и на последней строке индикатора появится надпись "Конец заряда".

Принципиальная схема блока заряда (16 Кб). Загрузок: 489
Принципиальная схема блока процессора (15 Кб). Загрузок: 332
Исполняемый файл программы (1 Кб). Загрузок: 234
Ассемблер, линкер и файлы конфигурации для линкера фирмы 2500 A.D. Software, Inc (78 Кб). Загрузок: 218

Автор статьи: Шабров Дмитрий E-mail: dshabrov@mtu.ru
Просмотров: 3268