Analogówka kontra Cyfrówka: Wybór prostego wskaźnika naładowania aku do latarki HID

Fri Jun 12, 2009 2:17 pm   

Muszę sobie dorobić brakujący wskaźnik naładowania aku do swojej
latarki nurkowej HID co pracuje z aku Li-Ion 5200mAh/11.7V
(to jest pakiet 3+3 ogniwa).

Chcę zrobić coś prostego, co mało prądu kradnie w czasie pracy, jest
dobrze widoczne pod wodą (np. 3 mocno błyskające jasne LEDy co
mi będą sygnalizować trzy zakresy: GRN >50%; >10% YEL <50%;
RED <10%) i ma względnie mało i tanich elementów...

W pierwszej kolejności nasuwa się na myśl jakiś prościutki układzik
dwu komparatorów, jakiś astabilny multiwibratorek na CMOSowym
555 do błyskania tymi LEDami dużym prądem w krótkich impulsach
co sekundę dla ich jasności i łatwości dostrzeżenia pod wodą.
I gotowe...

Ale... niedawno czytałem tu o ATTiny co ma 6 nóżek i korci mnie
aby go tu użyć i pokazać tej analogówce na co stać dziś cyfrówkę ;-)

Jak sobie o tym myślę to nie bardzo mi się wydaje że udałoby mi się
zrobić cyfrowo coś, co ma mniej elementów niż analogówka.
Sami popatrzcie:

Analogówka
2 układy scalone 8-pin (komparator LTC1042 + CMOS 555).
Trochę rezystorów, 2-3 kondziołki, 3 LEDy, Zenerka i zasilanie
nieregulowane, wprost z baterii.

Cyfrówka
ATTiny 6-nózkowy powinien załatwić sprawę softwareowo.
Ma 4 porty I./O więc teoretycznie może sterować 3 LEDami
i zostaje jedno wejście analogowe na dzielnik napięcia z baterii
ale muszę mieć regulator napięcia bo z 12V nie pójdzie..
No i jeszcze dochodzi software do napisania i uruchomienia.

Co Wy wybralibyście?
Zna ktoś ten procesor 6-nózkowy? Da się to w ogóle na nim zrobić?

Fri Jun 12, 2009 3:40 pm   

"T.M.F." <tmf@nospam.mp.pl> wrote in message
news:h0tovf$re2$1@nemesis.news.neostrada.pl...

Ma się nijak? A to czemu? :-)

Zdaję sobie sprawę, że nie będzie to dokładny pomiar, ale
coś tam musi mieć wspólnego ze stanem naładowania...


Można tez zastosować jakiś dedykowany chip bateryjny jak DS2438.
Adam Dybkowski o nim tu niedawno wspominał na grupie... 1-wire.

Fri Jun 12, 2009 4:39 pm   

"Jarosław Sokołowski" <jaros@lasek.waw.pl> wrote in message
news:slrnh34su6.2vs.jaros@falcon.lasek.waw.pl...

Zastanawiam się właśnie nad tym "pobiera zawsze tyle samo energii"...
Jest to lampa HID a nie żarówka czy LED - ma przetwornicę impulsową
i jej sprawność będzie pewnie zależna od napięcia na baterii ją zasilającej.
Ilość energii w jednostce czasu może nie być stała... ale masz rację, że
pewnie w dużym przybliżeniu będzie raczej taka sama przy kolejnych
rozładowaniach...

Wychodzi mi na to, że trzeba by zrobić jednak taki zegarek liczący minuty.

Fri Jun 12, 2009 6:04 pm   

"Pszemol" <Pszemol@PolBox.com> wrote in message
news:h0t2v5.56c.0@poczta.onet.pl...
[...]

To jest nie do wiary, ale ludzie takie rzeczy PATENTUJĄ!!!!
Nie wierzycie? Popatrzcie sami:

http://www.freepatentsonline.com/4876632.html

Fri Jun 12, 2009 6:27 pm   

T.M.F. napisało:


W urządzeniu takim jak latarka, gdzie odboirnik (LED czy inne świecidełko)
pobiera zawsze tyle samo energii (a przynajmniej powinien, gdy wszystko
jest dobrze zaprojektowane) najlepszym licznikiem modelującym zapas energii
w akumulatorze jest zegar. Można zastosowac klepsydrę, w której czas
przesypywania się piasku będzie równy czasowi rozładowania akumulatora
przez lampę. Ale ponieważ z czymś takim może być kłopot, zwłasza pod wodą,
można równiez zastosować procesor zliczający czas świecenia i zerowany
po naładowaniu akumulatora.

--
Jarek

Fri Jun 12, 2009 6:37 pm   

On Fri, 12 Jun 2009 17:20:07 -0400, T.M.F. wrote:

Akurat dla li-ion, jak widac na obrazku, zmiana nie jest az taka
niewielka.

Mysle ze procesorek by sie jednak przydal, zeby uwzglednic spadek
napiecia pod obciazeniem. A jak juz procesorek, to moze i lepszy
monitor ladunku ?

J.

Fri Jun 12, 2009 6:40 pm   

Pan Pszemol napisał:


Napięcie zasilające zmienia się w niewielkich granicach. Jeśli spadnie
w sposób zauważalny dla sprawności przetwornicy, to oznacza, że za chwilę
akumulator będzie całkowicie rozładowany.


Robiąc sprytny układ wskazujący ile prądu jeszcze w latarce zostało,
należy czas całkowitego rozładowania zapamiętywać i korzystać z niego
przy następnym cyklu. Za jednym zamachem załatwiony mamy jeszcze miernik
jakości (albo inaczej: zużycia) akumulatora -- wiemy ile możemy sobie
poświecić po pełnym naładowaniu.


Sztuka dobrego projektowania polega na tym, by znajdować proste i skuteczne
rozwiązania.

--
Jarek

Fri Jun 12, 2009 6:40 pm   

Bo krzywa napiecie-ladunek jest prawie plaska.
Zobacz tutaj: http://www.buchmann.ca/chap2-page6.asp
W efekcie olbrzymie zmiany ladunku powoduja tylko niewielka zmiane
napiecia. Oczywiscie wszystko zalezy jak bardzo dokladnie potrzebujesz
oszacowac pozostaly czas pracy.

--
Inteligentny dom - http://idom.wizzard.one.pl
http://idom.sourceforge.net/
Teraz takze forum dyskusyjne
Zobacz, wyslij uwagi, dolacz do projektu.

Fri Jun 12, 2009 6:40 pm   

Tylko, ze analogowka pokaze ci napiecie aku, ktore w duzym zakresie ma
sie nijak do dostepnej energii.


Tu bym zastosowal licznik przeplywajacego ladunku. Mysle, ze dokladniej
oszacowalby pozostaly zapas energii. Da sie to zrobic na procku Atmela,
nawet maja dedykowane do tego celu. Zasilanie - to rezystor + zenerka,
albo cos w SOT23, on bedzie bral <1mA.


PICe? Atmel ma wypuscic 6-nozkowy procek, ale patrzac na poslizg z XMega
moze to byc w blizej nieprzewidywalnej przyszlosci, pomimo, ze sample sa
juz dostepne.

--
Inteligentny dom - http://idom.wizzard.one.pl
http://idom.sourceforge.net/
Teraz takze forum dyskusyjne
Zobacz, wyslij uwagi, dolacz do projektu.

Fri Jun 12, 2009 6:40 pm   

Pan Pszemol napisał:


Wierzymy, wierzymy. W Hameryce nie na takie głupoty potrafią składać
aplikacje patentowe. Za to układ z zegarem (chyba) nie jest opatentowany.
A jeśli nie jest, to i nie będzie -- wcześniejsze opublikowanie wynalazku
wyklucza udzielenie patentu. Przynajmniej w Europie.

--
Jarek

Fri Jun 12, 2009 6:45 pm   

Jest jeszcze jeden bardzo istotny czynnik mający wpływ na akumulator.
Chodzi o jego temperaturę. Zależy ona od prądu prądu pobieranego z
ogniwa jego wewnętrznej rezystancji (czyli stopnia naładowania i stopnia
zużycia) oraz oczywiście od temperatury otoczenia. Akurat w latarce
nurkowej zmienia się ona w dość znacznych granicach.
Tak więc dokładne określenie na ile jeszcze starczy prądu nie będzie proste.

Paweł

Fri Jun 12, 2009 9:40 pm   

Pan Paweł napisał:


No ale właśnie w nurkowej problem jest minimalny. Woda może mieć od
4 stopni (ale kto by tam chciał się moczyć w takiej) do dwudziestu kilku,
w porywach trzydziestu. To w sumie żadna zmiana.


W wersji lądowej warto i takie okoliczności rozważyć. Ktoś może chcieć
sobie poświecić zimą przu minus trzydzieści, jak i latem przy plus
trzydzieści pięc. Ale to przecież też nie jest tak, że od wychładzania
ubywa prądu w akumulatorze. Tylko może być trochę trudniej go wycisnąć.
Mówiąc obrazowo, to jest tak jak z tubką mleka skondensowanego. Jak się
zabrać za to delikatnie, można wydoić tyle samo w każdych warunkach.

Oporność wewnętrzna źródła jest istotna przy odpalaniu dizla na mrozie,
gdy prądy płną olbrzymie, a więc i spadek napięcia na tej oporności jest
niemały. Ale w przypadku latarki oporność obciążenia jest dużo większa
od oporu wewnętrznego, więc wielkiego zmartwienia z tym nie ma.

--
Jarek

Fri Jun 12, 2009 9:43 pm   

Chciałem tylko wspomnieć, że napięcie na akumulatorze zależy od
temperatury. Pojemność również. Rezystancja wewnętrzna akumulatora
powoduje, że grzeje sie on w pewnym stopniu zarówno w czasie ładowania
jak i rozładowania. Do tego dochodzą zmiany temperatury otoczenia.
To wszystko powoduje, że bardzo trudno jest określić ile prądu w nim
zostało.

Paweł

Fri Jun 12, 2009 10:40 pm   

Pan Paweł chciał tylko wspomnieć, że:


Zależy. Ale z tej wiedzy w praktyce niewiele wynika. Bo napięcie
naładowanego akumulatora jest słabo uzależnione od temperatury,
a te rozładowane nie powinny nam zbytnio zaprzątać uwagi.


A to zdanie bez dodatkowego uściślenia w ogóle nie ma sensu.
Naładowana bateria po wychłodzeniu i ponownym ogrzaniu wciąż
ma taką samą pojemność. Z zamrożonego akumulatora trudno jest
wykrzesać od razu energię potrzebną do uruchomienia rozrusznika,
ale jeśli pobierać chcemy umiarkowany prąd, to zawsze swoje
wydoimy. Zwłaszcza, że...


....przy rozładowywaniu go pądem tej latary, powinien pracować
w akuratniej temperaturze. A ładowany pewnie będzie i tak zawsze
w podobnych warunkach i zawsze uda się to zrobić 'na full'.


No i właśnie dlatego nie warto zajmować się takimi pytaniami, jak
"ile prądu zostało w akumulatorze". Lepiej zapytac wprost, ile czasu
w określonych warunkach może świećić latarka po naładowaniu do pełna
jej akumulatorów.

--
Jarek

Sat Jun 13, 2009 9:40 am   

W dniu 12.06.2009 17:18, Jarosław Sokołowski pisze:
[quote:4725051fa7]Pan Paweł chciał tylko wspomnieć, że:

napięcie na akumulatorze zależy od temperatury.

Zależy. Ale z tej wiedzy w praktyce niewiele wynika. Bo napięcie
naładowanego akumulatora jest słabo uzależnione od temperatury,
a te rozładowane nie powinny nam zbytnio zaprzątać uwagi.
[/quote:4725051fa7]
Owszem, ale zauwaz, ze to samo napiecie wystepuje przy roznych
pojemnosciach akumulatora w zaleznosci od temperatury. W efekcie sam
pomiar napiecia jest informacja malouzyteczna. Z drugiej strony sam
pomiar czasu jakkolwiek brzmi zachecajaco w praktyce moze byc trudny w
realizacji - trzeba wiedziec ile trwa calkowite rozladowanie
akumulatora, jaka jest temperatura, korekte na starzenie sie i
poczatkowy stan naladowania. W efekcie prosciej jednak liczyc
przeplywajacy ladunek. W obu przypadkach i tak zastosujesz
mikrokontroler, wiec pomiar ladunku masz niejako gratis.

--
Inteligentny dom - http://idom.wizzard.one.pl
http://idom.sourceforge.net/
Teraz takze forum dyskusyjne
Zobacz, wyslij uwagi, dolacz do projektu.