ЗУ для свинцовых АКБ на МК Atmega 16А

[Svan]

alex08cb, фузы старые оставлять?

[alex08cb]

Да, да, все штатное. То есть старое.

[alex08cb]

Еще раз сформулирую свою просьбу, если кто будет вливать мою прошивку.
Пожалуйста, проверьте:

- на сколько точно показывают вольтметры, особенно при OCR=000 и OCR=255 (на границах напряжений БП)
- одинаковые ли их показания по всему диапазону напряжений
- сколько у вас показывает амперметр без нагрузки(!) при OCR=000 (напряжение должно быть около 1-2х вольт!!!!!!)
- меняется ли у вас показания амперметра при изменении напряжения от min до max (OCR=0...255)
- если да, то в каких пределах?
- на сколько врет амперметр?

если вольтметр врет более, чем на 0.03в, то пожалуйста, замерьте напряжение на входе резистивного делителя, а затем на его выходе, переведя мультиметр на предыдущий предел измерений (у меня это 2 вольта). При делении 1:10, на входе должно быть, скажем, 11.47, а после делителя 1.147 Если все так, то причиной вранья может быть отклонение напряжения опорника 2.56в, разброс параметров самой Атмеги или враки мультиметра

ну и до кучи уж проверьте напряжение опорника Атмеги. Сделать это можно замерив напряжение на выводе AREF. Для DIP-корпуса это 32 ножка, для TQFP корпуса это 29 ножка. В спорах за точность это будет аргументом.

еще раз подчеркну, что замеры надо производить без нагрузки(кроме замера тока). Убедитесь, что после шунта у вас нет никаких резисторов в землю.


ответы очень важны и влияют на будущее.

[Хатуль_мадан]

alex08cb, почитал Вашу ветку по заряднику (ссылка на прошлой странице), идея неплохая по переделке. Но сразу возникли вопросы.
Вы не собираетесь менять саму схему, только программу в МК? Если уж переделывать, то нужно менять сам принцип измерения тока, т.е. делать цепи его измерения на внешнем ОУ. Мы когда-то общались с автором этого зарядника, обсуждались варианты, но Слон был против усложнения схемы, в этом конечно есть свои плюсы, но за это расплачиваемся нестабильностью показаний и сложностью настройки. Так вот, если измерение напряжения оставить как есть, а для измерения тока собрать отдельный усилитель (или применить специальную микросхему) и измерять ток вторым каналом АЦП, то избавимся от некоторых трудностей. Конечно, это немного дороже, но сколько сил сэкономит по настройке!
Второй момент, если действительно хотим получить точные замеры, то на Vref по любому нужно подавать стабильное калиброванное напряжение, с той же TL431 которая стоит копейки. Если в качестве шунта применяем обычные резисторы, нужно компенсировать их температурный уход, чтобы показания не "уплывали".
Еще вопрос, планируется ли разряд стабильным током? Если да, то он будет только задан, или его тоже будете измерять?
Хотелось иметь не только зарядное устройство, но и режим БП со стабилизацией тока. В этом случае, как будет работать защита от КЗ, или возможной переполюсовки?
Если переделки будут значительными, то лучше открыть отдельную ветку обсуждения, чтобы не путать народ вариантами схем, прошивок, плат и т.п. Многие читают форум только первые страницы и последние, могут быть нестыковки. Желательно указывать, какая прошивка к какому варианту схемы, или выкладывать их вместе.
Это не наезд, просто по ходу возникли такие вопросы. Свои идеи все еще бродят, тоже планирую что-то подобное собрать, пока только планы и изучение готовых конструкций.
Спасибо!

[alex08cb]

Хатуль_мадан, простите меня. Прочитал Ваш пост дважды и у меня сложилось впечатление, что Вы ознакомились с тем топиком не достаточно глубоко. Схема уже переделана на столько, что потеряла совместимость с изначальной. Были поменяны местами выходы ШИМ, кое какой ШИМ перекочевал во внешний генератор (управление куллером и доп. разрядной цепью), перенесены кнопки управления с целью освободить ком-порт (для отладки, и потом может сделаю апдейт прошивки через него), поднята шина 1wire и организовано управление куллером в зависимости от t- радиаторов. Можно сделать выносной термодатчик на аккумулятор и контролировать его температуру во избежание его порчи.

TL431 уже давно стоит. Особенно после того, как у меня чуть глаз не выпал от того, как меняется это внутреннее "калиброванное" напряжение с изменением напряжения питания МК! На 431м стабилизаторе все стоит как вкопанное.

Теперь больная тема - внешний операционник на измерение тока. Если говорить про обычный классический ОУ (других, с переключаемым КУ и тд я не щупал) - в его установке есть только один плюс - не нужно будет городить точнейших делителей. Например сейчас, если один делитель вышел 1:10.000, а другой 1:09.999, то амперметр будет врать даже без нагрузки, просто от изменения напряжения!! Но у текущей схемы есть достоинство - она умеет измерять ток в обе стороны без каких либо особых заморочек, в том числе программных. И вот как отказаться от этого? Как измерять ток разряда, ведь вы же хотите разрядный ток стабилизировать и вообще управлять этим процессом? Вводить двухполярное питание? Думаю не сложно организовать источник на основе дежурки, но блин тут я уже начинаю понимать Слона

На счет шунта и компенсацию температурного ухода. Если у Вас есть что предложить - предлагайте. Я в "аналоге" не сказать, что бы великий конструктор. Из доступного мне - колхоз из приляпанного поверх резистора 0.1ом термодатчика и программной поправки. Все равно термодатчики в системе уже есть и шина 1wire поднята. Добавить еще один термодатчик не составит никакого труда, останутся только программные заморочки. Опять же возникает мысль поискать манганиновую проволоку, из которых делают щунты. Но опять же это снизит повторяемость схемы, особенно в глухих деревнях, где ближайший магазин радиодеталей за 200 километров (и там шаром покати). Но термодатчик он может заказать по почте. Значит и проволоку тоже, но это дороже. В общем, везде есть свои плюсы и минусы.

PS. Брошюрку почитаю.

[Хатуль_мадан]

Не совсем так. Ту ветку прочитал, понял, что там организовано несколько ШИМ и доп. устройств. Понятно, что там прошивка будет отличаться. Я говорил про варианты, которые Вы выложили в этой ветке для этой схемы. Может конечно некорректно написал...
Про термокомпенсацию я спросил от того, что был печальный опыт плавания измеренного тока на обычных резисторах. Думал добавить 2 детали, обычный резистор и терморезистор, чтобы компенсировать уход шунта аппаратно, не нагружая МК. Ведь термодатчик тоже обрабатывать придется. У кого-о он будет, у кого-то нет...
У меня тоже пока все на уровне набросков...

[alex08cb]

Резистор, терморезистор - а дальше как? Что то не соображу.

Из нагрузки на МК при чтении датчика(ов) - да не такая там и нагрузка. Приказ начать конверс температуры кричится в шину всем датчикам одновременно. Вот обращение и чтение индивидуальное. Но там всего бит 150 со скоростью 60мксек/1 бит. В общем, пустяк.

[Хатуль_мадан]

Да понятно, что купить датчик, приклеить его к шунту, измерять температуру, опрашивать еще какие-то датчики, в этом проблем нет. Потом все это математически обсчитать и откорректировать измеренный ток. Проблемы могут возникнуть с повторяемостью. Не у всех резисторы на шунте одинаковы, разное падение напряжения, кто-то вообще датчик купить не сможет и т.п. Я просто подумал, как можно проще решить такую задачу, а может это и не понадобится вовсе. Если от нагрева сопротивление шунта из резистора растет, то от температуры у терморезистора чаще всего сопротивление падает, вот и нужно спаять делитель, в котором пропорционально будут компенсироваться эти изменения. Например, так как на схеме:

Номиналы пока не расчитывал, надо поэкспериментировать с измерениями, узнать уход, тогда можно применить постоянные сопротивления. Или настраиваем так, при стабильном токе делаем замер (R4 в крайнем правом полож.), потом после прогрева шунта, при помощи R4 подгоняем замер под первоначальное значение тока. Лучший вариант, применить готовый шунт от амперметра.

[alex08cb]

Ладно, на секунду отложим ТКС резистора-шунта. Скажите, как при этом всем великолепии замерять обратный ток (ток разряда)?

Проблемы могут возникнуть с повторяемостью. Не у всех резисторы на шунте одинаковы, разное падение напряжения,

Для этого в любом случае должна быть программная подстройка/калибровка, ибо даже если все будут строго покупать одни и те же резисторы по 0.1ома, все равно 5-10-15% допуск никто не отменял.

кто-то вообще датчик купить не сможет

не думаю. По-моему у него сейчас на столько дикая популярность, что его скоро начнут продавать в супермаркетах. Равно как и МК Atmel. Равно как и все остальные запчасти, примененные в ЗУ, за искл. резисторов космической точности. И полярность МК, к слову, imho будет расти и дальше, ибо сейчас где в инете не плюнь, то в схему с МК попадешь.

В общем, заходим сюда http://www.ekits.ru/index.php?productID=1881 , заказываем метр этой проволоки и делаем себе шунт. Или заказываем готовый шунт http://www.ekits.ru/index.php?productID=2404 , ставим и радуемся Или не паримся на счет того, что "а вот у нас при нагреве показания плывут" То есть кто хочет точности, тот закажет. Кому погрешность не сильно напрягает, тот берет резисторы. Разницу в сопротивлениях должна покрыть процедура калибровки (автоопределение множителя).

С этим вроде решили. Остается открытым вопрос в отношении высокоточных резисторов.

[rus-us]

alex08cb,


Нижний порог


Средний(Переключение с 00,0А на 00,1А)


В районе 12В


Верхний


Нагрузка

[Хатуль_мадан]

Ладно, на секунду отложим ТКС резистора-шунта. Скажите, как при этом всем великолепии замерять обратный ток (ток разряда)?

Да, действительно, это только один из мелких вопросов, можно и отложить.
Измерять ток обратной полярности тоже не проблема. Вот первые пару вариантов, которые пришли в голову:
Применить инструментальный усилитель с калиброванным коэф. усиления и дополнительным входом REF. Например, AD620 AD623 и т.п. Можно использовать выход со средней точкой, но тогда шкала АЦП будет разбита на две равные части, дискретность снизится в 2 раза, "кому погрешность не сильно напрягает" можно оставить этот простейший вариант. Если задействовать вывод REF с ножки МК, то можно переключать полярность преобразования на всю шкалу, тогда ток заряда будет увеличиваться от нуля до максимума, а ток разряда будет увеличиваться от максимума АЦП к нулю.
Второй вариант можно собрать на той схемке, которую уже привел. Принцип работы подобный. Во время разряда через дополнительное сопротивление подается ток смещения (с Uref) на неинвертирующий вход усилителя, чтобы при нулевом токе разряда на вход АЦП подавалось максимальное соответствующее напряжение. При увеличении тока разряда напряжение на входе АЦП будет падать. Вот как-то так...

[alex08cb]

rus-us, вот для этой фотографии мне бы очень хотелось получить напряжения в милливольтах на входе в МК. Такое возможно? Просто хочу понять то ли это такой разбег параметров МК АЦП, или это делитель виноват. Заранее спасибо.

PS. Дисплейчик нравится. ))

Во время разряда через дополнительное сопротивление подается ток смещения (с Uref) на неинвертирующий вход усилителя

хорошо, поиграюсь в Шпротеусе. Спасибо. Чем черт не шутит?

[alex08cb]

Поигрался. Смутно вспомнил теорию работы ОУ. В шпротеусе все шоколадно, даже реверсив работает. Но КУ конечно оставляет желать лучшего (при реверсиве мне показалось, что оно уменьшается). Ну и и в целом, без переключения КУ, измерять малые токи будет грустно На это уже по-моему наступали в начале данной ветки (я осиливал ее полностью где то год-года полтора назад)

Я тут подумал.. ну а что если МК засунуть в нижнее плечо (в разрыв минуса), воткнуть его дифф.входы напрямую к шунту? Сгореть не сгорит (ну если только шунт в обрыв не уйдет, хотя можно и защиту сделать). Напряжение можно замерять другим портом - их там куча еще свободных. Сделать коммутацию АКБ по плюсу простой и надежной релюшкой. Сигнализация переполюсовки не пострадает тоже. Разрядная и доп.разрядная цепь остается той же. Будет ли он только разрядный ток мерять? по идее должен. МК регистрирует разницу напряжений на входах. Если оно одинаковое, при не важно каком напряжении, то на выходе цифра 0. Если вход 1 больше входа 2 по напряжению, то на выходе плюсовое значение оцифрованной разницы. Если вход 2 больше 1, то тоже самое со знаком минус. Будет ли разряд являться таким условием??? Что то я уже после раб.дня не соображу. Вроде бы да, но ток поменяет направление и на входах МК появится отрицательное напряжение. Как его поймет МК я не знаю, но по видимому никак.

Завтра поиграюсь, посмотрю.

В чем плюсы МК как ОУ? Регулируемый КУ. Нет заморочек с измерением обратного тока. Схема не усложняется, а даже упрощается.

[rus-us]

alex08cb
Сейчас:
АКБ-19,16 (прыгает +-0,01)
БП - 19,19 (прыгает +-0,01)

38 нога - 1,920 (прыгает +-0,001)
37 нога - 1,923 (прыгает +-0,001)

Мультиметр на шунте - 19,08

[alex08cb]

Ну да, второй делитель не одинаков с первым. Грустно Делитель должен быть четко 1 к 10, то есть на входе 12.30в, на выходе 1.230в

какие резисторы Вы использовали?

[rus-us]

2к 0,5% + 18к обычные. Подбирались в мосту.
Кстати, у меня на выходе висит светодиод через резистор.

Возможно что мультиметр на малых напряжениях врет.
В мосту делитель был подобран точно. Но там был другой вольтметр.

[rus-us]

Отключил светодиод.
В предыдущих измерениях исправил опечатку.

АКБ-19,20 (прыгает +-0,01)
БП - 19,23 (прыгает +-0,01)

38 нога - 1,924 (прыгает +-0,001)
37 нога - 1,926 (прыгает +-0,001)

Мультиметр на шунте - 19,12

Заметил что показания изменяются от нагрева.
После включения выше - проработает немного - понижаются.

[alex08cb]

АКБ-19,20 (прыгает +-0,01)
БП - 19,23 (прыгает +-0,01)
38 нога - 1,924 (прыгает +-0,001)
37 нога - 1,926 (прыгает +-0,001)

То есть:

АКБ-19,20 и 38 нога - должно быть 1.920, а у Вас 1,924
БП - 19,23 и 37 нога - должно быть 1.923, а у Вас 1,926

Делитель должен делить ровно 1 к 10. Я понимаю про подгон и измерение в мосте, но цифры! Они говорят сами за себя. Ну или мультиметр ошибается. У меня он тоже порой чудеса показывает. Видимо, точность до тысячной доли милливольта ему не по душе.

[polovichok]

alex08cb!

АКБ-19,20 и 38 нога - должно быть 1.920, а у Вас 1,924
БП - 19,23 и 37 нога - должно быть 1.923, а у Вас 1,926

Там же разница в показаниях 0,2% и используются разные пределы измерений. Для мультиков это уже сверхточность.

[alex08cb]

Да, это уже конечно перебор так многого хотеть от мультиков. Может вообще сотую долю вольт убрать? Излишество это. К тому же и не точное (нет таких приборов, что бы откалибровать показания)