¿Cómo diseñar un circuito indicador de nivel de batería?

En el último siglo todo lo que se utiliza en el día a día es electrónico. La mayoría de los componentes electrónicos de pequeña escala utilizan una batería para alimentarse. A veces estos dispositivos electrónicos, como juguetes, afeitadoras, reproductores de música, baterías de coche, etc., no tienen una pantalla que indique el nivel de la batería. Entonces, para verificar el nivel de su batería, necesitamos un dispositivo que nos indique el nivel de la batería y nos diga si la batería debe cambiarse inmediatamente o después de un tiempo. En el mercado se encuentran disponibles diferentes indicadores de nivel de batería. Pero si queremos este dispositivo a bajo costo, podemos hacerlo en casa y será tan eficiente como el dispositivo disponible en el mercado.

En este proyecto, le diré la mejor manera de planificar un circuito indicador de nivel de batería simple utilizando segmentos efectivamente accesibles en el mercado. El indicador de nivel de batería demuestra el estado de la batería simplemente encendiendo los LED. Por ejemplo, cinco LED encendidos significa que el límite de la batería es del 50%. Este circuito estará completamente basado en LM914 IC.

¿Cómo indicar el nivel de la batería usando LM3914 IC?

Este artículo le aclara cómo planificar el indicador de nivel de batería. Puede utilizar este circuito para verificar la batería del vehículo o el inversor. Entonces, al utilizar este circuito, podemos ampliar la vida útil de la batería. Recopilemos más información y comencemos a trabajar en este proyecto.

Paso 1: Recolectar los componentes

El mejor enfoque para comenzar cualquier proyecto es hacer una lista de componentes y realizar un breve estudio de estos componentes porque nadie querrá quedarse en medio de un proyecto solo porque falta un componente. A continuación se proporciona una lista de componentes que vamos a utilizar en este proyecto:

Paso 2: estudiar los componentes

Ahora que conocemos el resumen de nuestro proyecto y también tenemos una lista completa de todos los componentes, avancemos un paso y realicemos un breve estudio de los componentes que vamos a utilizar.

LM3914 es un circuito integrado. Su trabajo es operar las pantallas que muestran visualmente el cambio en una señal analógica. En su salida podremos conectar hasta 10 LEDs, LCDs o cualquier otro componente de visualización fluorescente. Este circuito integrado se puede utilizar simplemente porque el umbral de escala lineal se escala linealmente. En la disposición fundamental, ofrece una escala de diez etapas que se puede ampliar a más de 100 porciones con otros circuitos integrados LM3914 en serie. En 1980, este circuito integrado fue desarrollado por National Semiconductors. Pero ahora, en 2019, todavía está disponible como Texas Instruments. Hay dos variantes principales de este IC. uno es el LM3915, que tiene un paso de escala logarítmica de 3 dB y el otro es el LM3916, que opera la escala de un indicador de volumen estándar (SVI). El rango de voltaje de funcionamiento varía de 5 V a 35 V y puede controlar pantallas LED en su salida proporcionando una corriente de salida regulada que oscila entre 2 y 30 mA. La red interna de este IC consta de diez comparadores y una red de escalado de resistencias. Cada comparador se enciende uno por uno cuando aumenta el nivel de voltaje de entrada. Este IC se puede configurar para funcionar en dos modos diferentes, un Modo de gráfico de barras y un Modo punto. En el modo de gráfico de barras, todos los terminales de salida inferiores se encienden y en el modo de puntos, solo se enciende una salida a la vez. El dispositivo tiene un total de 18 pines.

Veroboard Es una excelente opción para hacer un circuito porque el único dolor de cabeza es colocar componentes en Vero-board y soldarlos y verificar la continuidad usando el Multímetro Digital. Una vez que conozca el diseño del circuito, corte la placa a un tamaño razonable. Para ello coloque la tabla sobre la alfombrilla de corte y, utilizando una cuchilla afilada (de forma segura) y tomando todas las precauciones de seguridad, marque más de una vez la carga en la parte superior y la base a lo largo de la regla (5 o más veces), pasando por encima. las aperturas. Después de hacerlo, coloque los componentes en la placa cerca para formar un circuito compacto y suelde los pines de acuerdo con las conexiones del circuito. En caso de algún error, intenta desoldar las conexiones y volver a soldarlas. Finalmente comprobar la continuidad. Siga los siguientes pasos para hacer un buen circuito en un Veroboard.

Paso 3: Diseño del circuito

El núcleo de este circuito marcador de nivel de batería es el LM3914 IC. Este IC toma voltaje analógico como entrada y controla 10 LED directamente según el nivel de voltaje alterno. En este circuito, no hay necesidad de resistencias dispuestas con LED porque la corriente es dirigida por el propio IC.

En este circuito, los LED (D1-D10) muestran el límite de la batería ya sea en modo de punto o en modo de visualización. Este modo lo elige el interruptor externo sw1 que está asociado con el noveno pin del IC. Los pines sexto y séptimo del IC están asociados a tierra a través de una resistencia. El brillo de los LED está controlado por esta resistencia. Aquí la resistencia R3 y el POT RV1 estructuran el circuito divisor de potencial. Aquí, en este circuito, la calibración se realiza ajustando la perilla del potenciómetro. No hay necesidad de ninguna fuente de alimentación externa para este circuito.

El circuito está destinado a monitorear de 10 V a 15 V CC. El circuito funcionará independientemente de si el voltaje de la batería es de 3V. Lm3914 controla LED, LCD y fluorescentes de vacío. El IC contiene una referencia flexible y un divisor preciso de 10 pasos. Este IC también puede funcionar como secuenciador.

Para indicar el estado de la salida, podemos conectar LEDs de diferentes colores. Conecte los LED rojos de D1 a D3 que demuestran la fase de apagado de su batería y use D8-D10 con LED verdes que muestran el nivel de 80 a 100 de la batería y utilice LED amarillos para el nivel restante.

Con un pequeño ajuste, también podemos utilizar este circuito para cuantificar rangos de voltaje. Para esto, desconecte la resistencia R2 y conecte el nivel de voltaje superior a la entrada. Ahora, cambie la oposición del Pot RV1 a los destellos LED D10. Actualmente evacue el nivel de voltaje superior en la entrada y asocie el nivel de voltaje más bajo. Conecte una resistencia variable de alto valor en el lugar de la resistencia R2 y muévala hasta que el LED D1 brille. Ahora desconecte el potenciómetro y mida la resistencia a través de él. Ahora conecte la resistencia del mismo valor en lugar de R2. El circuito ahora medirá diferentes rangos de voltaje.

Este circuito es más razonable para indicar 12 V del nivel de la batería. En este circuito, cada LED muestra el 10 por ciento de la batería.

Paso 4: Simular el circuito

Antes de realizar el circuito es mejor simular y examinar todas las lecturas en un software. El software que vamos a utilizar es el Suite de diseño Proteus. Proteus es un software en el que se simulan circuitos electrónicos.

Proteus 8 Professional se puede descargar desde Aquí

1. Después de descargar e instalar el software Proteus, ábralo. Abra un nuevo esquema haciendo clic en Estado Islámico icono en el menú.
   

   

2. Cuando aparezca el nuevo esquema, haga clic en el PAG icono en el menú lateral. Esto abrirá un cuadro en el que podrá seleccionar todos los componentes que se utilizarán.
   

   

3. Ahora escriba el nombre de los componentes que se utilizarán para realizar el circuito. El componente aparecerá en una lista en el lado derecho.
   

   

4. De la misma manera que arriba, busque todos los componentes. Aparecerán en el Dispositivos Lista.
   

   

Paso 5: ensamblar el circuito

Ahora que conocemos las conexiones principales y también el circuito completo de nuestro proyecto, sigamos adelante y comencemos a fabricar el hardware de nuestro proyecto. Hay que tener en cuenta una cosa: el circuito debe ser compacto y los componentes deben colocarse muy cerca.

1. Tome un Veroboard y frote el lado con la capa de cobre con un papel raspador.
2. Ahora coloque los componentes con cuidado y lo suficientemente cerca para que el tamaño del circuito no sea muy grande.
3. Haga las conexiones con cuidado utilizando un soldador. Si se comete algún error al realizar las conexiones, intente desoldar la conexión y volver a soldar la conexión correctamente, pero al final la conexión debe quedar apretada.
4. Una vez realizadas todas las conexiones realizar una prueba de continuidad. En electrónica, la prueba de continuidad es la verificación de un circuito eléctrico para verificar si la corriente fluye en la ruta deseada (que con certeza es un circuito completo). Una prueba de continuidad se realiza estableciendo un pequeño voltaje (cableado en conjunto con un LED o una pieza que crea conmoción, por ejemplo, un altavoz piezoeléctrico) sobre el camino seleccionado.
5. Si la prueba de continuidad pasa, significa que el circuito está hecho adecuadamente como se desea. Ahora está listo para ser probado.
6. Conecte la batería al circuito.
7. Ajuste el potenciómetro para que el LED D1 comience a brillar.
8. Ahora comience a aumentar el voltaje de entrada. Observará que cada LED se iluminará después de un incremento de 1V.

El circuito se verá como la imagen a continuación:

Limitaciones de este circuito

Hay algunas limitaciones para este circuito. Algunos de ellos se dan a continuación:

1. Este indicador de nivel de batería funciona sólo para voltajes pequeños.
2. Los valores de los componentes son teóricos, pueden necesitar una modificación en la práctica.

Aplicaciones

La amplia gama de este circuito de indicador de nivel de batería incluye:

1. Podemos medir el nivel de la batería de un automóvil usando este circuito.
2. El estado del inversor se puede calibrar utilizando este circuito.