Es wird die Spannung und die Stromaufnahme erfasst , aus diesen gemessenen Werten wird die Stromaufnahme
in Milliampere pro Stunde errechnet und dieser Wert kummulliert also immer wieder aufgerechnet.
So erhält man die zugefügte Menge der Energie
Diese Werte sollen auf dem Display angezeigt werden, und zeitgleich per Funk an den PC übertragen werden um dort
die Werte als Grafik ( Diagramm) an zu zeigen.
Der Quarz wird benötigt um die Geschwindigkeit der Funkschnittstelle an zu passen.
Der Trimmer P2 dient als Kontrasteinstellung für das Display.
und so noch einen Spannungsregler nach montiert incl. 2 Kondensatoren.
Nun kann die Schaltung mit einen herkömmlichen Steckernetzteil betrieben werden.
Weil der Prozessor nur maximal eine Spannung von +5Volt verarbeiten kann findet über die Widerstände R3 und R4
eine Spannungsteilung von 5 : 1 statt.
So ist es möglich eine Spannung bis max. 15 Volt zu messen während am Analogeingang des Atmega dann nur maximal 2,54 Volt anliegen.
Es handelt sich um 2,54 Volt weil die gemessene Spannung mit der internen Referenzspannung von 2,54 Volt
die vom Atmega vorgegeben ist verglichen wird.
So kommt man bei 2,54 Volt und einer Auflösung von 10 Bit
auf eine Auflösung von
2,54 Volt / 1024 Bit= 2,48046mV pro Bit
Bei einer Spannung von 15 Volt ist die Genauigkeit natürlich kleiner 15/1024 = 0,01464 Volt pro Bit
Bei einer Eingangsspannung von 15 Volt sollten also im Ideal Fall 1024 Bit angezeigt werden.
Durch Toleranzen der beiden Widerstände R3 und R4 kann es aber zu Differenzen kommen.
Um die Spannung zu berechnen muss also der Analogwert mit der Spannungsauflösung multipliziert werden.
1024 mal 0,01464= 14,9913Volt.
Nehme ich diesen Wert und multipliziere ihn mit dem Teilerfaktor von 6 komme ich auf den Wert von 14,88 Volt.
Das ich rechnerisch vom Idealwert abweiche liegt an den Bauteil Toleranzen, und kann durch
kleine Korrekturen in der Software angepasst werden.
Dazu wird die UART Schnittstelle an Pin 2 und Pin 3 genutzt.
Die rote Led dient als Überwachung das die Software läuft, und sich nicht etwa durch einen Programm Fehler aufgehangen
hat und sollte ständig blinken.
Die interne bereitgestellte Referenzspannung des Atmega beträgt 2,54 Volt.
Die Auflösung des Analogeingang AC2( Pin 25) beträgt 1024 Bit.
Somit bekommt man eine Auflösung von 2,54 Volt / 1024 Bit= 2,480mV pro Bit
Bei einer Eingangsspannung von 15 Volt am Messeingang M1 bekommt der Analogeingang AC2 eine Spannung im Verhältnis
der beiden Widerstände R3 und R4 , von 2,5 Volt zugeführt.
Es kann damit maximal 15 Volt gemessen werden.
so wird der dort fließende Strom eine Spannung über den Widerstand R5 abfallen lassen, die dem Analogeingang AC3 ( Pin 26) zugeführt wird.
Bei einen Widerstand R5 von 1,8 Ohm fällt an diesem bei einen Ladestrom von 1 Ampere eine Leistung von 5,4 Watt ab ,
es sollte also ein Lastwiderstand sein
,die Messgenauigkeit liegt bei 1 Ampere ( 1 /1024) 0,9765 mV / Bit.
0,9765/1,8= 0,5 mA Messgenauigkeit.
Am Anfang steht ein Taktgenerator G1 , dieser Takt wird dem Monoflop MF1 mit einer Zeit von 2 Sekunden zugeführt
Von da an geht es zur Taktanzeige mit der Leuchtdiode LED1 und gleichzeitig zum Flip-Flop JK1 der sorgt dafür das einmal die Volt Anfrage an die
Com Schnittstelle SCS1 gesendet wird, und dann abwechseln beim nächsten Takt die Anfrage für Ampere an den im unteren Zweig liegenden COM Schnittstelle scs2
gesendet wird.
Der String für die Volt Abfrage ist als Konstante im Baustein CNST1 abgelegt und die Konstante für die Strom Abfrage im Baustein SCNST2.
somit ist die Aufzeichnungsdauer je nach verwendeten Messintervall
eingeschränkt siehe Tabelle.
| Messintervall |
Aufzeicnungsdauer |
| 1 Sekunde |
4,4Stunden |
| 2 Sekunden |
8,8 Stunden |
| 5 Sekunden |
22 Stunden |
| 10 Sekunden |
44 Stunden |
ab zu schalten.
Zu diesem Zweck hab ich dann noch ein Relais untergebracht welches den Akku dann bei einer bestimmten maximalen Spannung abschaltet.
Eigentlich habe ich zwei Relais hinzugefügt, obwohl ich erst einmal nur eines benötige.
Aber wer weiß was mir noch so einfällt.
Übrigens der unten stehende Schaltplan ist nur ein Prinzip Plan, weil ich um die Übersicht nicht zu verlieren einige Dinge nicht eingezeicnet habe.
So ist z.B. nicht eingezeicnet das die Relais über Optokoppler angesteuert werden.
