Skakelmodus vermy die IPOD -laaier met 3 'AA' -batterye: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Die doel van hierdie projek was om 'n doeltreffende Altoids -blik -iPod (firewire) laaier te bou wat op 3 (herlaaibare) AA -batterye werk. Hierdie projek het begin as 'n gesamentlike poging met Sky oor die ontwerp en konstruksie van PCB's, en ek oor stroombaan en firmware. Soos dit is, sal hierdie ontwerp nie werk nie. Dit word hier aangebied in die gees van "die konsep van 'n afgeleide projek" (https://www.instructables.com/ex/i/C2303A881DE510299AD7001143E7E506/) "????- 'n projek wat 'n ander projek as 'n stap gebruik klip vir verdere verfyning, verbetering of toepassing op 'n totaal ander probleem. Die gemeenskap van selfdoeners waaraan ons almal deelneem, kan werklik wonderlike dinge doen as 'n gemeenskap. Innovasie gebeur selde in 'n vakuum. Die voor die hand liggende volgende stap is om die gemeenskap te help om idees te verfyn en te ontwikkel wat nog nie gereed is om klaar te wees nie. " Ons stuur dit nou in sodat ander iPod -entoesiaste kan kom haal waar ons opgehou het. Daar is (ten minste) twee redes waarom hierdie laaier nie werk nie: 1. Die transistor laat nie genoeg stroom vloei om die induktor volledig te laai nie. Die ander opsie is 'n VOO, maar 'n VOO benodig 'n minimum van 5 volt om volledig aan te skakel. Dit word in die SMPS -afdeling bespreek. Die induktor is eenvoudig nie groot genoeg nie. Die laaier lewer nie byna genoeg stroom vir die iPod nie. Ons het nie 'n akkurate manier gehad om die laadstroom van die iPod te meet nie (behalwe om die oorspronklike laadkabel te sny) totdat ons onderdele by Mouser aangekom het. Die aanbevole induktors is nie groot genoeg vir hierdie projek nie. 'N Geskikte vervanging kan die spoel wees wat Nick de Smith op sy MAX1771 SMPS gebruik. Dit is 'n 2 of 3 amp spoel van digikey: (https://www.desmith.net/NMdS/Electronics/NixiePSU.html#bom) Hierdie toestel bied 'n klein hoeveelheid krag aan 'n USB- of firewire -toestel, maar nie genoeg nie om 'n (3G) iPod te laai. Dit SAL 'n totaal dooie 3G -iPod van krag wees, maar nie laai nie.

Stap 1: Skakelmodus verlaat die IPOD -laaier met 3 'AA' -batterye

Die doel van hierdie projek was om 'n doeltreffende Altoids -blik -iPod (firewire) laaier te bou wat op 3 (herlaaibare) AA -batterye werk. Firewire lewer 30 volt ongereguleerd. 'N iPod kan 8-30 volt gelykstroom gebruik. Om dit uit 3 AA -batterye te kry, benodig ons 'n spanningsversterker. In hierdie instruksies word 'n skakelmodus -kragtoevoer gebaseer op 'n mikrobeheerder gebruik. Standaard vrywaring geld. Hoogspanning ….dood … ens. Dink na oor hoeveel u iPod vir u werd is voordat u dit verbind met hierdie klein skokpistool in 'n blikkie. Lees al die wiskundige en vuil besonderhede van SMPS die instruksie van die nixie tube boost converter: https://www.instructables.com /ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/? ALLSTEPS Lees verder om te sien hoe die SMPS -ontwerp van die nixie -buis aangepas is as 'n iPod -laaier …

'N Ton vorige werk het hierdie projek geïnspireer. Een van die eerste selflaaiers het 'n kombinasie van 9 volt en AA -batterye gebruik om 'n iPod deur die firewire -poort te laai (werk vir alle iPods, verpligtend vir 3G iPods): https://www.chrisdiclerico.com/2004/10/24 /ipod-altoids-battery-pack-v2 Hierdie ontwerp het die probleem van ongelyke ontlading onder die batterye. 'N Opgedateerde weergawe het slegs 9 volt batterye gebruik: https://www.chrisdiclerico.com/2005/01/18/altoids-ipod-battery-pack-v3 Die onderstaande ontwerp verskyn op Make en Hackaday terwyl hierdie instruksies geskryf is. Dit is 'n eenvoudige ontwerp vir 'n 5 volt USB -laaier (hierdie tipe laai nie vorige iPods, soos die 3G nie). Dit gebruik 'n 9 volt battery met 'n 7805 5 volt regulator. 'N Stabiele 5 volt word voorsien, maar die ekstra 4 volt van die battery word afgebrand as hitte in die reguleerder. https://www.instructables.com/ex/i/9A2B899A157310299AD7001143E7E506/?ALLSTEPS Al hierdie ontwerpe het een item gemeen: 9 volt batterye. Ek dink 9 volt is snaaks en duur. Terwyl ek na hierdie instruksies ondersoek het, het ek opgemerk dat 'n 'Energizer' NiMH 9 volt slegs 150 mAh is. 'Duracell' maak nie herlaaibare 9 volt nie. 'N' Duracell 'of' Energizer 'NiMH' AA 'het 'n gesonde 2300 mAh krag of meer (tot 2700 mAh graderings op nuwer herlaaibare toestelle). In 'n knippie is besteebare alkaliese AA -batterye oral beskikbaar teen 'n redelike prys. Deur 3 'AA' -batterye te gebruik, is ons 2700mAh op ~ 4 volt, in vergelyking met 150mAh by 9 of 18 (2x9 volt) volt. Met hierdie baie krag kan ons met skakelverliese en ekstra energie wat deur die SMPS -mikrobeheerder opgevreet word, leef.

Stap 2: SMPS

Die onderstaande illustrasie is 'n uittreksel uit TB053 ('n goeie aansoeknota van Microchip: (https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/91053b.pdf)). Dit beskryf die basiese beginsel agter die SMPS. 'N Mikrobeheerder bewerkstellig 'n VOO (Q1), waardeur 'n lading ingebou kan word in induktor L1. As die VOO afgeskakel word, vloei die lading deur diode D1 na kapasitor C1. Vvfb is 'n spanningsverdeler terugvoer waarmee die mikrobeheerder die hoogspanning kan monitor en die VOO kan aktiveer soos nodig om die gewenste spanning te handhaaf. Ons wil tussen 8 en 30 volt 'n iPod deur die firewire -poort laai. Laat ons hierdie SMPS ontwerp vir 12 volt uitset. Dit is nie 'n onmiddellike dodelike spanning nie, maar wel binne die firewire -spanningsbereik. Mikrokontroleerder Daar is verskeie oplossings vir enkele chip wat die spanning van 'n paar batterye tot 12 (of meer) volt kan verhoog. Hierdie projek is NIE op een hiervan gebaseer nie. In plaas daarvan gebruik ons 'n programmeerbare mikrobeheerder van Microchip, die PIC 12F683. Dit stel ons in staat om die SMPS te ontwerp met rommelboksonderdele en hou ons naby die hardeware. 'N Enkele chip-oplossing sou die meeste van die werking van die SMPS verdoesel en die inskakeling van verkopers bevorder. Die 8 -pen PIC 12F682 is gekies vir sy klein grootte en koste (minder as $ 1). Enige mikrobeheerder kan gebruik word (PIC/AVR) met 'n hardeware -pulswydte -modulator (PWM), twee analoog digitale omsetters (ADC) en 'n spanningsverwysingsopsie (interne of eksterne Vref). Ek hou van die 8 -pen 12F683 en gebruik dit vir alles. Soms gebruik ek dit as 'n presiese 8 Mhz eksterne klokbron vir ouer PIC's. Ek wens Microchip stuur vir my 'n hele buis daarvan. Spanningsverwysing Die toestel het 'n battery. Die ontlading van die battery en temperatuurverandering lei tot spanningverlies. Om die PIC 'n ingestelde uitgangsspanning (12 volt) te handhaaf, is 'n stabiele spanningsverwysing nodig. Dit moet 'n baie lae spanningsverwysing wees, sodat dit effektief is oor die uitsetbereik van 3 AA -batterye. 'N Zenerdiode van 2,7 volt was oorspronklik beplan, maar die plaaslike elektroniese winkel het 'n 2 -volt "stabistor" -diode. Dit is dieselfde as 'n zener -verwysing gebruik, maar 'agteruit' (eintlik vorentoe) ingevoeg. Die stabistor is redelik skaars (en duur, ~ 0,75 euro sent), en daarom het ons 'n tweede weergawe gemaak met 'n 2,5 volt -verwysing van mikroskyfie (MCP1525). As u nie toegang tot die stabistor of Microchip (of ander TO-92) verwysing het nie, kan 'n 2,7 volt zener gebruik word. Die eerste laat die PIC toe om die uitsetspanning te bepaal. Die PIC pols die transistor in reaksie op hierdie metings, en behou 'n gewenste numeriese lesing op die ADC (ek noem dit die 'set-point'). Die PIC meet die batteryspanning deur die tweede (ek noem hierdie voedingsspanning of Vsupply). Optimale induktor betyds hang af van die voedingsspanning. Die PIC-firmware lees die ADC-waarde en bereken die optimale tyd op tyd vir die transistor en induktor (die periode/diens sikluswaardes van die PWM). Dit is moontlik om presiese waardes in u PIC in te voer, maar as die kragtoevoer verander word, is die waardes nie meer optimaal nie. Terwyl die batterye loop, neem die spanning af namate die batterye ontlaai, wat langer tydig is. My oplossing was om die PIC dit alles te laat bereken en sy eie waardes te stel. Beide verdelers is so ontwerp dat die spanningsreeks goed onder die 2,5 volt -verwysing is. Die voedingspanning word gedeel deur 'n weerstand van 100K en 22K, wat 0,81 gee by 4,5 volt (vars batterye) tot 0,54 by 3 volt (dooie batterye). Die uitset/hoogspanning word verdeel deur 100K en 10K weerstande (22K vir USB -uitset). Ons het die trimmerweerstand wat in die nixie SMPS gebruik is, uitgeskakel. Dit maak die aanvanklike aanpassing 'n bietjie spottend, maar elimineer 'n groot komponent. By 12 volt uitset is die terugvoer ongeveer 1 volt. FET/SwitchFET's is die standaard 'switch' in SMPS's. VOO's skakel die doeltreffendste oor by spanning hoër as die wat deur 3 AA -batterye verskaf word. 'N Darlington -transistor is eerder gebruik omdat dit 'n stroomskakelaar is. Die TIP121 het 'n wins van 1000 minimum, 'n soortgelyke transistor kan waarskynlik gebruik word. 'N Eenvoudige diode (1N4148) en weerstand (1K) beskerm die PIC PWM -pen teen enige verdwaalde spanning wat uit die transistorbasis kom. Induktor Coil Ek is baie lief vir die C & D -kraginduktors wat by Mouser beskikbaar is. Hulle is klein en vuil goedkoop. Vir die USB -weergawe van die laaier is 'n 220uH induktor gebruik (22R224C). Die firewire -weergawe gebruik 'n 680 uH induktor (22R684C). Hierdie waardes is deur eksperimentasie gekies. Teoreties behoort enige waarde -induktor te werk as die PIC -firmware korrek opgestel is. In werklikheid het die spoel egter gegons met waardes minder as 680uH in die firewire -weergawe. Dit hou waarskynlik verband met die gebruik van 'n transistor, in plaas van 'n VOO, as die skakelaar. Ek sal enige kundige advies op hierdie gebied baie waardeer. Gelykrigter Diode 'n Goedkoop super/ultra vinnige 100 volt 1 amp gelykrigter van Mouser (sien onderdeellys) is gebruik. Ander lae spanning gelykrigters kan gebruik word. Maak seker dat u diode 'n lae voorspanning en 'n vinnige herstel het (dit lyk asof 30ns goed werk). Die regte Schottky behoort goed te werk, maar pas op vir hitte, lui en EMI. Joe op die poslys van die switchmode stel voor: (webwerf: https://groups.yahoo.com/group/switchmode/) "Ek dink, aangesien Schottky's vinniger is en 'n hoë aansluitingskapasiteit het, soos u sê, kan u 'n bietjie meer lui en EMI. Maar dit sou meer doeltreffend wees. Hmm, ek wonder of u 'n 1N5820 gebruik het, die 20v -uiteensetting kan u Zener -diode vervang as u 'n lae stroom benodig vir u Ipod. "In-/uitsetkondensators en beskerming A 100uf/25v elektrolitiese insette kapasitor stoor energie vir die induktor. 'N 47uf/63v elektrolitiese en 0.1uf/50V metaalfilm kapasitor maak die uitsetspanning glad. 'N 5,1 volt -zener van 1 watt word tussen die ingangsspanning en die aarde geplaas. By normale gebruik moet 3 AA's nooit 5,1 volt lewer nie. As die gebruiker dit regkry om die bord te voed, sal die zener die toevoer tot 5,1 volt aansluit. Dit sal die PIC beskerm teen skade totdat die zener uitbrand. 'N Weerstand kan die jumperdraad vervang om 'n ware spanningsreguleerder te word, maar dit sal minder doeltreffend wees (sien PCB -afdeling). Om die iPod te beskerm, is 'n 24 volt 1 watt zenerdiode tussen die uitset en die grond bygevoeg. By normale gebruik behoort hierdie diode niks te doen nie. As iets lelik skeefloop (uitgangsspanning styg tot 24) moet hierdie diode die toevoer teen 24 volt aansluit (ver onder die maksimum van die firewire van 30 volt). Die gebruikte induktor lewer 'n maksimum van ~ 0,8 watt by 20 volt, dus moet 'n 1 watt zener enige oortollige spanning verdryf sonder om uit te brand.

Stap 3: PCB

LET WEL: daar is twee PCB -weergawes, een vir 'n zener/stabistor spanningsverwysing, en een vir 'n MCP1525 spanningsverwysing. Die MCP -weergawe is die 'voorkeur' weergawe wat in die toekoms opgedateer sal word. Slegs een USB -weergawe, met behulp van die MCP vref, is gemaak, dit was 'n moeilike PCB om te ontwerp. Daar is beperkte spasie in ons blik nadat die volume van 3 AA -batterye afgetrek is. Die blik wat gebruik word, is nie 'n egte altoid -blik nie, dit is 'n gratis boks met muntstukke wat 'n webwerf bevorder. Dit moet ongeveer dieselfde grootte hê as 'n altoid -blik. Daar was geen blikke van Altoids in Nederland nie. 'N Plastiekbatteryhouer van die plaaslike elektroniese winkel is gebruik om die 3 AA -batterye te hou. Leidings is direk aan die snitte daarop gesoldeer. Krag word aan die printplaat verskaf deur die twee springgate, wat die plasing van die battery buigsaam maak. 'N Beter oplossing kan 'n soort goeie PCB -monteerbare batteryklemme wees. Ek het dit nie gevind nie. Die LED is 90 grade gebuig om uit 'n gat in die blik te gaan. Die TIP121 is ook teen 90 grade gebuig, maar nie plat nie !!! ** 'n Diode en twee weerstande word onder die transistor uitgevoer om ruimte te bespaar. Op die foto kan u sien dat die transistor gebuig is, maar so gesoldeer is dat dit 'n sentimeter oor die komponente dryf. Om toevallige kortbroek te vermy, bedek hierdie gebied met warm gom of 'n stuk rubbergom. Die MCP1525 spanningsverwysing is onder die TIP121 in die MCP -weergawe van die PCB. Dit maak 'n baie effektiewe afstandhouer. 3 komponente is aan die agterkant aangebring: die ontkoppelingsdop vir die PIC en die twee groot zeners (24 volt en 5,1 volt). Slegs een jumperdraad is nodig (2 vir die MCP-weergawe). Tensy u die toestel deurlopend wil laat loop, sit 'n klein skakelaar in lyn met die draad van die batterykrag na die printplaat. 'N Skakelaar is nie op die printplaat gemonteer om ruimte te bespaar en plasing buigsaam te hou nie. ** Eagle het 'n routingbeperking op die pakket tot-220 wat die grondvlak onderbreek. Ek het die biblioteekredakteur gebruik om die b-restrict en ander lae uit die TIP121-voetspoor te verwyder. U kan ook 'n jumperdraad byvoeg om hierdie probleem op te los as u, soos ek, die redakteur van die arendbiblioteek haat. Induktorspoel en aangepas tot-220 voetafdruk is in die Eagle-biblioteek wat in die projekargief ingesluit is.) C1 0.1uF/10VC2 100uF/25VC3 0.1uF/50VC4 47uF/63V (muuser #140-XRL63V47, $ 0.10) D1 Gelykrigterdiode SF12 (muuser #821-SF12), $ 0.22 -of- ander D2 1N4148 klein seindiode (muiser #78 -1N4148, $ 0,03) D3 (Firewire) 24 Volt Zener/1 W (muuser #512-1N4749A, $ 0,09) D3 (USB) 5,6 Volt Zener/1 W (mouser #78-1N4734A, $ 0,07) D4 5,1 Volt Zener/1W (mouser # 78-1N4733A, $ 0,07) IC1 PIC 12F683 & 8-pins dip-aansluiting (aansluiting opsioneel/aanbeveel, ongeveer $ 1,00 totaal) L1 (Firewire) 22R684C 680uH/0,25 amp spoelspoel (mouser # 580-22R684C, $ 0,59) L1 (USB) 22R224C 220uH/0.49amp induktorspoel (mouser # 580-22R224C, $ 0.59) LED1 5mm LEDQ1 TIP-121 Darlington-bestuurder of soortgelyke R1 100KR2 (Firewire) 10KR2 (USB) 22KR3 100KR4 22KR6 330 OHMR7 10KR1 1KVP1 (muuser #579-MCP1525ITO, $ 0.55) -of- 2.7 volt/400ma zener met 10K weerstand (R3) (zener verwysings weergawe PCB) -of- 2 volt stabistor met 10K weerstand (R3) (zener verwysings weergawe PCB) X1 Firewire/ IEEE1394 6-pen reghoekige, horisontale PCB-aansluiting: Kobiconn (muuser #154-FWR20, $ 1,85) -of- EDAC (muuser #587-693-006-620-003, $ 0,93)

Stap 4: FIRMWARE

FIRMWAR Volledige besonderhede van die SMPS -firmware word uiteengesit in die nixie SMPS -instruksie. Lees al my wiskunde en vuil besonderhede van SMPS my instruksie vir die nixie tube boost converter: (https://www.instructables.com/ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/?ALLSTEPS) Die firmware is in MikroBasic geskryf, die samesteller is gratis vir programme tot 2K (https://www.mikroe.com/). As u 'n PIC -programmeerder nodig het, kyk dan na my uitgebreide JDM2 -programmeerderbord wat ook op instructables verskyn (https://www.instructables.com/ex/i/6D80A0F6DA311028931A001143E7E506 /?ALLSTEPS). Basiese firmware -werking: 1. Wanneer die krag aangeskakel word, begin die PIC.2. PIC vertraag vir 1 sekonde om spanning te laat stabiliseer.3. PIC lees die terugvoer van die voedingspanning en bereken die optimale werksiklus en periodewaardes.4. PIC teken die ADC -lees-, dienssiklus- en periodewaardes aan by die EEPROM. Dit laat probleme oplos en help om katastrofiese mislukkings te diagnoseer. EEPROM -adres 0 is die skryfwyser. Elke keer as die SMPS (her-) begin word, word een logboek van 4 byte gestoor. Die eerste 2 grepe is ADC hoog/laag, derde byte is laer 8 bisse van die dienssikluswaarde, vierde greep is die periodewaarde. 'N Totaal van 50 kalibrasies (200 grepe) word aangeteken voordat die skryfwyser omrol en weer begin by EEPROM-adres 1. Die mees onlangse log sal by wyser-4 geleë wees. Dit kan met behulp van 'n PIC -programmeerder uit die chip gelees word. Die boonste 55 grepe word vry gelaat vir toekomstige verbeterings. PIC betree eindelose lus - hoogspannings terugvoerwaarde word gemeet. As dit onder die gewenste waarde is, word die PWM -pligsiklusregisters met die berekende waarde gelaai - LET WEL: die onderste twee bisse is belangrik en moet in CPP1CON gelaai word, die boonste 8 bisse gaan in CRP1L. As die terugvoer bo die gewenste waarde is, laai die PIC die dienssiklusregisters met 0. Dit is 'n 'polsslaan' -stelsel. Ek het om twee redes besluit om op pols te spring: 1) by sulke hoë frekwensies is daar nie veel werkbreedte om mee te speel nie (0-107 in ons voorbeeld, baie minder by hoër toevoerspannings), en 2) frekwensie modulasie is moontlik, en gee baie meer ruimte vir aanpassing (35-255 in ons voorbeeld), maar SLEGS POS IS DUBBEL IN HARDWARE. Die verandering van die frekwensie terwyl die PWM werk, kan 'vreemde' effekte hê. Veranderinge: Die firmware kry 'n paar opdaterings van die nixie tube SMPS -weergawe. 1. Die penverbindings word verander. Een LED word uitgeskakel, 'n enkele LED -aanwyser word gebruik. Speld word in die prentjie getoon. Rooi beskrywings is standaard PIC -pen -toewysings wat nie verander kan word nie. 2. Daar word nou na die analoog digitale omskakelaar verwys na 'n eksterne spanning op pen 6, eerder as die voedingspanning 3. Namate die batterye leegloop, sal die voedingspanning verander. Die nuwe firmware neem elke paar minute 'n voedingsspanningmeting en werk die impulswydte -modulatorinstellings by. Hierdie "herkalibrasie" hou die induktor doeltreffend terwyl die batterye ontlaai.4 Interne ossillator ingestel op 4 MHz, 'n veilige werksnelheid tot ongeveer 2,5 volt. 'n vars PIC. Makliker om te begryp vir beginners 6. Die afvoer-tyd van die induktor (af-tyd) word nou in die firmware bereken. Die vorige vermenigvuldiger (een derde betyds) is onvoldoende vir sulke klein hupstoot. Die enigste manier om doeltreffend te bly tydens die ontlading van die battery, was om die firmware uit te brei om die regte tyd te bereken. Die wysigings is eksperimenteel, maar is sedertdien opgeneem in die finale firmware. Vanaf TB053 vind ons die af-tyd-vergelyking: 0 = ((volts_in-volt_out)/coil_uH)*fall_time + coil_amps Meng dit met: fall_time = L_Ipeak/(Volts_out-Volts_in) waar: L_Ipeak = coil_uH*coil_ampsL_Ipeak is a in die firmware (sien firmware -afdeling). Volts_in is reeds bereken om die induktor betyds te bepaal. Volts_out is 'n bekende konstante (5/USB of 12/Firewire). Dit behoort te werk vir alle positiewe waardes van V_out-V_in. As u negatiewe waardes kry, het u groter probleme! Alle vergelykings word bereken in die helper-sigblad wat by die NIXIE smps instruksies ingesluit is. Die volgende reël is bygevoeg by die konstantes-afdeling van die firmware wat in die KALIBRASIE-stap beskryf word: const v_out as byte = 5 'uitgangsspanning om die tyd te bepaal

Stap 5: KALIBRASIE

Verskeie kalibrasie -stappe help u om die meeste uit die laaier te haal. U gemete waardes kan my waardes vervang en in die firmware saamgestel word. Hierdie stappe is opsioneel (behalwe spanningverwysing), maar sal u help om die meeste uit u kragtoevoer te put. Die ipod-laaier se sigblad sal u help om die kalibrasies uit te voer. Konst v_out as byte = 12 'uitgangsspanning om tyd af te bepaal, 5 USB, 12 Firewireconst v_ref as float = 2.5' 2.5 vir MCP1525, 1.72 vir my stabistor, ~ 2.7 vir 'n zener.const supply_ratio as float = 5.54 'toevoerverhoudingsvermenigvuldiger, kalibreer vir 'n beter akkuraatheid osc_freq as float = 4' ossillatorfrekwensieconst L_Ipeak as float = 170 'spoel uH * spoelampers aaneenlopend (680 * 0.25 = 170, rond af) const fb_waarde as word = 447 'ingestelde uitgangsspanning Hierdie waardes kan bo -aan die firmware -kode gevind word. Vind die waardes en stel die volgende in: V_out Dit is die uitgangsspanning wat ons wil bereik. Hierdie veranderlike sal NIE die uitsetspanning alleen verander nie. Hierdie waarde word gebruik om die hoeveelheid tyd te bepaal wat die induktor benodig om ten volle te ontlaai. Dit is 'n verbetering van die USB -firmware wat na die firewire -weergawe oorgedra is. Voer 12 in, dit is ons firewire -teikenspanning (of 5 vir USB). Sien die firmware: veranderings: stap 6 vir volledige besonderhede van hierdie byvoeging. v_ref Dit is die spanningsverwysing van die ADC. Dit is nodig om die werklike voedingspanning te bepaal en die induktorspoellaaityd te bereken. Voer 2.5 vir die MCP1525 in, of meet die presiese spanning. Meet die presiese spanning vir 'n zener- of stabistorverwysing: 1. SONDER DIE PIC INGESTEL - Koppel 'n draad van die grond (socket PIN8) aan socket pin 5. Dit verhoed dat die inductor en transistor verhit word terwyl die krag aan is, maar PIC is nie geplaas nie 2. Plaas batterye/skakel krag aan 3. Meet met behulp van 'n multimeter die spanning tussen die PIC -spanningverwysingspen (aansluiting PIN6) en die aarde (sokpen8). My presiese waarde was 1,7 volt vir die stabistor en 2,5 volt vir die MSP1525. 4. Voer hierdie waarde in as die v_ref konstante in die firmware.supply_ratio Die voedingsspanningsverdeler bestaan uit 'n 100K en 22K weerstand. Teoreties behoort die terugvoer gelyk te wees aan die voedingspanning gedeel deur 5.58 (sien Tabel 1. Netwerkberekening van voedingsspanningterugvoer). In die praktyk het weerstande verskillende toleransies en is dit nie presiese waardes nie. Om die presiese terugvoerverhouding te vind: 4. Meet die voedingspanning (Voeding V) tussen sokpen 1 en grond (sokpen 8), of tussen die batteryklemme. en gemaal (sokpen 8).6 Verdeel Supply V deur SFB V om 'n presiese verhouding te kry. U kan ook "Tabel 2. Terugvoerkalibrasie van voedingsspanning" gebruik.7. Voer hierdie waarde in as die supply_FB -konstante in die firmware.osc_freq Eenvoudig die ossillatorfrekwensie. Die 12F683 interne 8Mhz -ossillator word gedeel deur 2, 'n veilige werksnelheid tot ongeveer 2,5 volt. 8. Voer 'n waarde van 4. L_Ipeak Vermenigvuldig die induktorspoel uH met die maksimum aaneenlopende ampère om hierdie waarde te kry. In die voorbeeld is die 22r684C 'n spoel van 680uH met 'n nominale telling van 0,25 ampère. 680*0,25 = 170 (rond tot laer heelgetal indien nodig). Deur die waarde hier te vermenigvuldig, word een veranderlike van 32 bit drywende punte en berekening uitgeskakel wat andersins op die PIC gedoen sou moes word. Hierdie waarde word bereken in "Tabel 3: Spoelberekeninge".9. Vermenigvuldig die induktorspoel uH met die maksimum aaneenlopende ampère: 680uH spoel met 'n gradering van 0,25 ampere deurlopend = 170 (gebruik die volgende laagste heelgetal - 170).10. Voer hierdie waarde in as die L_Ipeak -konstante in die firmware.fb_waarde Dit is die werklike heelgetalwaarde wat die PIC sal gebruik om te bepaal of die hoogspanningsuitset bo of onder die gewenste vlak is. Ons moet dit bereken, want ons het nie 'n trimmerweerstand vir fyn verstelling nie. 11. Gebruik Tabel 4 om die verhouding tussen die uitset- en terugvoerspanning te bepaal. (11.0) 12. Voer vervolgens hierdie verhouding en u presiese spanningsverwysing in "Tabel 5. ADC -stelwaarde vir hoë spanning terugvoer" in om die fb_waarde te bepaal. (447 met 'n 2,5 volt -verwysing). 13. Nadat u die PIC geprogrammeer het, toets die uitgangsspanning. Miskien moet u die ingestelde waarde van die terugvoering gering aanpas en die firmware weer saamstel totdat u presies 12 volt uitset kry. As gevolg van hierdie kalibrasie, moet die transistor en induktor nooit warm word nie. U moet ook nie 'n lui van die induktorspoel hoor nie. Beide hierdie toestande dui op 'n kalibreringsfout. Gaan die datalogboek in die EEPROM na om te bepaal waar u probleem kan wees.

Stap 6: TOETS

Daar is 'n firmware vir 'n PIC 16F737 en 'n klein VB -toepassing wat gebruik kan word om spanningsmetings oor die lewensduur van die batterye te teken. Die 16F737 moet met 'n seriële poort met 'n MAX203 verbind word. Elke 60 sekondes kan die voedingspanning, uitgangsspanning en verwysingspanning by die rekenaar aangemeld word. 'N Mooi grafiek kan gemaak word wat elke spanning deur die laai tyd toon. Dit is nooit gebruik nie, want die laaier was nooit funksioneel nie. Alles is geverifieer om te werk. Die toetsfirmware en 'n klein visuele basiese program om die uitset aan te meld, is ingesluit in die projekargief. Ek laat die bedrading aan jou oor.

Stap 7: VARIASIES: USB

'N USB -weergawe is moontlik met 'n paar wysigings. USB -laai is nie 'n opsie vir die 3G -iPod wat beskikbaar is om te toets nie. USB lewer 5.25-4.75 volt, ons mikpunt is 5 volt. Hier is die veranderinge wat aangebring moet word: 1. Ruil in 'n USB-A-aansluiting (muis #571-7876161, $ 0,85) 2. Verander die uitsetspanningsweerstandsverdeler (verander R2 (10K) na 22K).3. Verander die uitvoerbeskermingsgenerator (D3) na 5,6 volt 1 watt (muuser #78-1N4734A, $ 0,07). 'N Zener van 5,1 volt sou meer presies wees, maar zeners het foute soos weerstande. As ons probeer om 'n 5 volt -teiken te bereik en ons 5.1 volt -zener het 'n fout van 10% aan die lae kant, sal al ons pogings in die zener verbrand 4. Verander die induktorspoel (L1) na 220uH, 0.49 amp -22R224C, $ 0,59). Voer nuwe kalibrasie -konstantes in, volgens die kalibrasie -afdeling: Stel V_out op 5 volt. Stap 8 & 9: L_Ipeak = 220*0.49 = 107.8 = 107 (rond na die laagste heelgetal, indien nodig) 5. Wysig die uitset -stelpunt, herbereken Tabel 4 en Tabel 5 in die sigblad. Tabel 4 - voer 5 volt in as die uitset en vervang die 10K -weerstand met 22K (volgens stap 2). Ons vind dat die terugvoer (E1) 0,9 volt sal wees by 'n uitset van 5 volt, met 'n 100K/22K -skeidingsnetwerk. Maak dan enige verandering aan die spanningsverwysing in tabel 5 en vind die ADC -instelpunt. Met 'n 2,5 volt-verwysing (MCP1525) is die setpoint 369,6. Voorbeeldkonstantes vir USB-weergawe: const v_out as byte = 5 'uitgangsspanning om af-tyd te bepaal, 5 USB, 12 Firewireconst v_ref as float = 2,5' 2,5 vir MCP1525, 1,72 vir my stabistor, ~ 2.7 vir 'n zener.const supply_ratio as float = 5.54 'toevoerverhoudingsvermenigvuldiger, kalibreer vir 'n beter akkuraatheid osc_freq as float = 4' ossillatorfrekwensie konst L_Ipeak as float = 107 'spoel uH * spoelversterkers deurlopend (220 * 0.49 = 107, afgerond) const fb_value as word = 369 'uitgangspanning setpoint Firmware en PCB vir die USB -weergawe is ingesluit in die projekargief. Slegs die MCP spanningsverwysingsweergawe is na USB omgeskakel.