Bordspannungsüberwachung selber bauen, an die EXPERTEN

[Bleifuß]

Hallo Jungs und auch Mädels ,

ich bräuchte da mal bei einer kleinen Bastelei eure Hilfe. Ich habe vor mir eine Spannungsüberwachung für die Autobatterie zu bauen.

So erstmal ausfürlich erklärender Text zum lesen und unten dan das Problemchen.

Schaltung 1:

Bei der Schaltung soll auf drei 7-Segmentanzeigen der Aktuelle Batteriespannungswert angezeigt werden, wobei ich mir noch nicht sicher bin ob die Spannung in 0,1Volt Schritten oder alle 0,5Volt angeteigt werden soll. Muss man vielleicht ausprobieren ob die Spannungsschwankungen zu heftig sind und die Kommastellenanzeige zu "wild" ihren Wert ändert wenn Spannungsänderungen von 0,1Volt angezeigt werden sollen.

Schaltung 2:

Mit Hilfe einer Fensterkomperatorschaltung sollen die Spannungsbereiche von 0-11Volt und 11-15Volt erfasst werden. Der Bereich unterhalb der Fensterspannung soll mittels astabiler Beschaltung über eine blinkende LED angezeigt werden.

Also Schaltung 1 denke ich stellt kein Problem dar. Die Schaltung an sich habe ich. Und wenn man TTL Gatter mit 5Volt verwendet sollte die Schaltung bis zur Batteriespannungsunterschreitung von 5Volt auch funktionieren.

Aber in schaltung 2 überlege ich die ganze Zeit wie ich es realisiere. Also auch hier habe ich die Schaltung. Im Groben wird über 2 Potentiometer der zu überwachende Spannungsbereich eingestellt. Also meinetwegen Fenstergröße von 4Volt und mit dem anderen Potentiometer die Lage des Fensters, also das das Fenster dann bei 11Volt beginnt- 4Volt groß ist- und damit bei 15Volt endet. Dazu benötige ich aber eine maximale Versorgungsspannung von ebenfalls ca.15Volt um das Fenster an die Fensterobergrenze von 15Volt zu verschieben. Wenn jetzt aber die Batteriespannung absinkt, sinkt ja auch der Spannungswert der die Fenstergröße und Position festlegt. Ich denke nicht das die Fensterkomperatorschaltung dann funktioniert da sich ja die Fenstergröße sowie die Fensterposition mit der fallenden Batteriespannung sicherlich auch verändern wird.

Was für eine Schaltung kann ich also nehmen damit beim unterschreiten einer einstellbaren Spannung (ich denke da so an 10 oder 11Volt- muss man ausprobieren bei welcher Spannung das Auto gerade noch so anspringt ) eine LED anfängt zu leuchten oder ebend zu blinken, wahlweise könnte ja auch noch ein Alarmsummer angeschlossen werden.


Also wer kann mir da weiterhelfen, ich bin für jeden kreativen Tip dankbar

Bis dann
Bleifuß

[Waldbrand]

Bin auf jeden Fall an Bauplänen interessiert, und werde mich, wenn ich Zeit finde, mit einklinken

Werde evtl. mal ein paar Sachen dazu posten. Übrigens würd ich bei 11,5V abschalten. Desweiteren würde ich z.B. gerne gewisse Verbraucher (Radio, CarPC, Notebook-Netzteil, Handyladekabel, Zigarettenanzünder, Unterbodenbeleuchtung, Mikrowelle, etc ) bei unterschreitung von 12V abschalten.

[jojo82]

zu punkt 2:

das geheimnis nennt sich "Fensterdiskriminator" dafür gibts schon passende schaltungen, nur die anpassung an den "Messbereich" muss man da noch selber machen...



man kann das ganze auch sicherlich mit nem µC machen (z.B Atmel AtMega8, der hat 2 Analogeingänge, die man mit entsprechender schaltung als messeingänge für spannung oder unter umständen auch strom nutzen kann)..

beim Atmel kann man dann verschiedene ausgänge schalten.. z.b. an einen ne LED die je nach zustand leuchtet oder eben ab nem gewissen wert blinkt und an nem anderen ausgang nen summer anschließen (natürlich mit leistungstransistor) oder eben ein relais, das solange anzieht wie die spannung halt über nem bestimmten wert ist...

[Bleifuß]

ok wegen den Plänen werde ich morgen mal sehen das ich noch unbeschmadderte bekomme. Scanne die dann ein und stelle sie zur Verfügung.

[Waldbrand]

Aber ist n Atmel für sowas ned "luxus" ??

[JPR]

wieso Luxus? Ein Mega8 kostet 1,85€ und damit kann man dann alles ganz schön machen.
Je nach Ausrüstung ist das eine oder andere eben für den einen einfacher als für den anderen

Bei dem analogen Kack muss vorher alles ausgerechnet werden und dann sitzt man ewig am Löten. Wenn man das Zubehör für die Atmelprogrammierung schon hat, ist das mitm µc ruckzuck gemacht.
Falls die LED doch anders blinken soll, sind das dann zwei Zeilen Quellcode.

MIch würden die analogen Schaltungen aber auch interessieren. Hab nämlich von sowas nicht viel Ahnung (darum hab ichs ja mitm Atmel gemacht)

[Bleifuß]

So will malk schnell den Stand der Dinge berichte.

die Spannungsüberwachung funktioniert soweit. Habe die Lösung mit dem Fensterdiskriminator verworfen, da ich keine zweite Batterie als Hilfsspannungsquelle verwenden wollte.

Ich habe mir jetzt etwas überlegt, wo eine LED bei Unterschreitung einer eingestellten Spannung anfängt zu blinken. Das Blinken soll dann ähnlich dem Flashlight einer Stroboskoplampe beginnen zu blitzen. ich werde die Schaltung dazu noch am rechner zeichnen und dann zur Verfügung stellen.Aber im Grunde besteht sie aus einem festspannungsregler, einer Z Diode zur einstellung der Schwellspannung ab wann die Led leuten soll, einem NAND Gatter, paar Widerständen und je nach Leuchtfunktion der LED Astabile beschaltung über einen Transistor .


Allerdings gestalltet sich daswie zu erst angenommen doch schwieriger. Die Schaltung für die digitale Spannungswertanzeige über 7 Segmentanzeigen benötigt nämlich eine Frequenz um Spannungsänderungen anzuzeigen. In der Schaltung die ich habe wurde das mit einem VCO gemacht.

Das ist ein Bauelement welches eingehende Spannungswerte in eine Frequenz umwandelt. Jedoch benötigst diese Bauelement eine negative Betriebsspannung die ich im Auto nicht habe.

Außerdem muss bei allen Schaltungen darauf geachtet werden das IC's mit einer betriebsspannung von 5Volt verwendet werden. Verwendet man nämlich z.b Operationsverstärker die mit +15/0 Volt arbeiten, hat man das Problem das die Schaltung nur solange richtg arbeitet wie die Autobatterie diese Spannung liefert. Entlädt sich die Batterie, ist die Betriebsspannung für die IC's nicht mehr gegeben. Deshalb 5Volt da diese so schnell nicht unterschritten werden und vorher eh der Alarm los gehen soll damit es garnicht erst zu einer so weiten Entladung der Autobatterie kommt.


Wie kann ich also die zu überwachende Eingangsspannung in eine Frequenz umwandeln so das sich die frequenz gleichsinnig zur Änderung der zu überwachenden Eingangsspannung erzeugen ? ? ?

Oder gar eine komplett andere Lösung um die sich ändernde spannung auf sieben Segmentanzeigen anzuzeigen?


Helft mir mal


Bis dann
Beifuß

[jojo82]

warum hast du den fensterdiskriminator verworfen?? der arbeitet doch mit ner betriebsspannung von 5 Volt, also den eingang praktisch "splitten" (einmal für die messung, einmal für die versorgung), für die versorgung ne 1n4001 oder ähnlich, danach nen kondensator und einen 7805, dann hast die betriebsspannung für den fensterdiskriminator ohne eine zweite batterie..

aber egal..

für die siebensegmentanzeige gibts doch fertige IC's für ein paar cent, die die anzeigen ansteueren, diese bekommen soweit ich mich erinnere ihre informationen binär... und einen wandler für spannung --> binär hab ich irgendwo mal gesehen, muss mal wieder etwas in meinen unterlagen und im netz suchen...

edit: schau mal in das Datenblatt vom LM3915... das sollte das sein, was du suchst..

[Bleifuß]

warum hast du den fensterdiskriminator verworfen??

Dafür gibt es einen einfachen Grund. Du brauchst doch eine Vergleichsspannung an der sich der Komperator orientieren muss ob die Bordspannung nun zu niedrig ist oder nicht. Soll also der Alarm bei 11 Volt los gehenbraucht der Komperator eine 11Volt Vergleichsspannung. Das Problem dabei ist nicht diese zu erzeugen, sondern diese zu halten wenn die Bordspannung absinkt da ja die Vergleichsspannung auch von der sich nun entladenden Autobatterie kommt. fällt die Spannung auf 10 Volt kannst du dem komperator doch keine 11Volt mehr als Vergleichsspannung liefern- die sinkt doch mit ab.

Deshalb habe ich die Led Lo Aktiv angesteuert. Bedeutet, Bis zum Spannungswert von 11Volt fallen an den beiden Z Dioden (Zwei hintereinander weil ich keine passenden für 11 Volt hatte) 11 Volt und die Differenz zur Betriebsspannung am 1K Widerstand ab. Die Spannung die am 1K abfällt, liegt auch am NAND Gatter an. Invertiert wirds also Vom Hi zum Lo. Led leuchtet also bis 11 Volt nicht da bis 11 Volt Spannung am 1K abfällt.

Unterhalb von 11Volt fällt Ue komplett über die Z Dioden ab und am gattereingang haben wir jetzt Nullpotential. Invertiert steuert das Gatter also positiv, und wegen des Pull Up Widerstands (nennt sich glaube ich Open Collector beschaltung) mit +5Volt aus. Led leuchtet.

Anstatt der Led am Gatterausgang kann auch ein transistor angeschlossen werden um weitere Schaltungsteile zu betreiben. Bei mir die Astabile Timer beschaltung wegen der blinkenden Led.



Wenn es nicht verständlich ist bitte sagen.


// edit: die gescannten Schaltpläne von einer Fensterdiskriminatorschaltung mit einstellbarem Fenster und die Spannungswertanzeige über 7- Segmentanzeigen sind leider zu groß um sie einzustellen.

[Bleifuß]

Hier mal per Hand gekritzelt wie ich die Spannungsüberwachung aufgebaut habe und so wahrscheinlich löten werde.

Sorry wenn ich jetzt deshalb ein neues Fenster aufgemacht habe aber stelle mich gerade dämlich an - Dieses Forum braucht mehr Upload.