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Einfaches Spannungsmessgerät (z.B. für 2s-3s Lipo-Akkus)
Suche nach: akkus (7557) |
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BID = 844570
frQsch
Gerade angekommen
Beiträge: 8
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Hallo Leute,
dies ist mein erster Post - also erstmal ein freundliches Hallo an die Mitglieder.
Folgende Situation.
Ich würde gerne ein Spannungsmesser bauen, der möglichst einfach mir die aktuelle Spannung anzeigen kann. Dabei handelt es sich auch nur um einen Bereich von "3.0V" bis "13V". Diese Zahlen kommen zu Stande, weil ich diesen Spannungsmesser für einen Lipo-Akku verwenden möchte. Bei Lipos gibt es meistens mehrer Zellen und dabei befinden die sich zwischen 3.2V und 4.3V... Da die Lipos die ich Verwende 2 oder 3 Zellen besitzen komm ich mit Messbereich von 3 bis ~13 Volt aus.
Da die Lebensdauer stark von diesen Spannungen abhängt und eine zu niedrige Spannung den Akku schaden könnte, ist es wichtig diesen möglichst schnell und einfach abzulesen... wenn das Bauteil klein genug ist auch gerne direkt am Akku oder Modell etc.
Wie komm ich auf die Idee, dass ich das selber zusammenlöten könnte?
Dieses Video zeigt ein "einfaches" Voltmeter - wenn ich das richtig sehe, sind da eigentlich nur ein paar Widerstände und Zenerdioden verwendet worden 
video 0
Natürlich gibt es dafür auch bereits fertige Spannungsmesser und ich möchte euch gerne ein paar Videos zu meiner Idee zeigen...
Hier ein einfache "Voltmeter mit LED's"
Video 1
Über die Codierung würde ich später dann noch genauer nachdenken. (z.B. Jeweils 2 LED für eine Zelle und nochmal 2 LED für die Gesamtspannung -> eine Möglichkeit wäre dann -> z.B. 100% = grün;grün 80% grün;rot 70% rot;rot und 60% rot blinkend oder sowas ...)
Hier ist das Gerät an einem Heli verbau (LCD)...
video2
Man kann einen Schwellenwert eingeben an dem ein Signal ausgegeben wird... Wahrscheinlich nicht so einfach zu lösen.
video 3
hier noch eine sehr einfache Variante.
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Was glaubt Ihr? Kennt jemand einen "Bauplan" für ein solches Bauteil? Wie viel sollte ich für die benötigten Bauteile einplanen[€]?
Vielen Dank  |
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BID = 844691
Offroad GTI
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Zitat :
| | dies ist mein erster Post - also erstmal ein freundliches Hallo an die Mitglieder. |
Herzlich Willkommen 
Zitat :
| | Dieses Video zeigt ein "einfaches" Voltmeter - wenn ich das richtig sehe, sind da eigentlich nur ein paar Widerstände und Zenerdioden verwendet worden |
Da musst du nicht viel richtig sehen, nur richtig lesen
Zitat :
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A super simple voltage meter using an 8 LED display and some zener diodes.
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Zitat :
| | Man kann einen Schwellenwert eingeben an dem ein Signal ausgegeben wird... Wahrscheinlich nicht so einfach zu lösen. |
Doch, ist es. Bei einer bestimmten Spannung ein Signal ausgeben ist denkbar einfach. Stichwort Komparator
Zitat :
| | Kennt jemand einen "Bauplan" für ein solches Bauteil? |
Im wesentlichen ist das nur ein kleiner µC mit internen differentiell messenden Analog-Digital-Umsetzern.
Aber willst du wirklich mit einem Selbstbau deine Akkus gefährden?
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber. |
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BID = 844698
frQsch
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Vielen Dank für deine Antwort...
Zitat :
| | Im wesentlichen ist das nur ein kleiner µC mit internen differentiell messenden Analog-Digital-Umsetzern. |
An sowas habe ich gedacht... Wäre der ICL7107 zu gebrauchen? Oder kannst du mir was genaueres empfehlen? Habe hier (siehe link) auf der 4ten Seite so eine Schaltung gefunden. Oder verstehe ich da was falsch? Ich habe mit µCs noch keine große Erfahrung... 
ICL 7107 manual
Zitat :
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Aber willst du wirklich mit einem Selbstbau deine Akkus gefährden? |
Erm - ja und nein. Kommt drauf an wie komplex mein Spannungsmesser werden soll... Im Prinzip geht es mir hier auch mehr um das Zusammensetzen selbst, als um ein fertiges und funktionierendes Bauteil... Zum testen wollte ich zunächst normale AA Baterien nehmen und mich dann weiter hocharbeiten bis zu meinen Lipos. Ich habe ein paar ältere Akkus zum testen, die ich im absoluten Notfall auch komplett zerstören kann Aber soweit sollte es nicht kommen...
lg
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BID = 844703
Offroad GTI
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Zitat :
| | Wäre der ICL7107 zu gebrauchen? |
Nein, dieser kann keine Spannung messen, deren GND gleich dem GND der Versorgungsspannung ist.
Was ich meinte sind Mikrocontroller wie der ATMega8. Dieser hat bis zu acht 10Bit ADU an Bord.
Da dieser nur bis zu seiner eigenen Versorgungsspannung (typ. 5V) messen kann (und keine differentiellen Eingänge besitzt), muss ab 2 LiPo Zellen ein Spannungsteiler hinzugefügt werden.
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 844704
powersupply
Schreibmaschine
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Hallo
Den ICL kannst Du vergessen!
Der benötigt eine von der Versorgungsspannung getrennte Messspannung.
Sprich der kann nicht die Spannung messen mit der er versorgt wird.
Ich hab im Übrigen den in Video3 gezeigten Baustein für meinen selbstgebauten Bikelampenakku (5P3S).Die Anzeigegenauigkeit ist vollkommen ausreichend.
powersupply
[ Diese Nachricht wurde geändert von: powersupply am 25 Aug 2012 20:54 ]
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BID = 844732
frQsch
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Zitat :
Offroad GTI hat am 25 Aug 2012 20:42 geschrieben :
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Zitat :
| | Wäre der ICL7107 zu gebrauchen? |
Nein, dieser kann keine Spannung messen, deren GND gleich dem GND der Versorgungsspannung ist.
Was ich meinte sind Mikrocontroller wie der ATMega8. Dieser hat bis zu acht 10Bit ADU an Bord.
Da dieser nur bis zu seiner eigenen Versorgungsspannung (typ. 5V) messen kann (und keine differentiellen Eingänge besitzt), muss ab 2 LiPo Zellen ein Spannungsteiler hinzugefügt werden.
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Ah - den ATMega8 kenn ich auch schon vom meinem Asuro (ein DIY Roboter...).
Für meinen Heli werd ich mir den Lipo-checker aus Video3 kaufen. Aber mein Ehrgeiz ist geweckt! Auf jeden Fall möchte ich mir ein "Lipo-Controller mit Zeitmessung" mit dem ATMega8 bauen. Wahrscheinlich stehen mir mit dem ATMega8 auch alle weiteren Türen offen...
Meine Idee -> Möchte mein Projekt ein wenig erweitern:
Von dem LEDmodel möchte ich weg... Ab jetzt LCD display, Schalter und Töne
So oder so ähnlich soll es aussehen:
Bild eingefügt
Was die einzelnen Tasten dann bewirken müsste ich dann wie beim Asuro mit etwas rumbasteln ja dann mit C+ programmieren können. Folgende Funktionen sollte das Ding dann haben:
- Spannungsmesser für die Lipos
->einmal die Anzeige (1,2,3Zelle und dann Gesamt) und dann einmal ein Warnsignal, für das erreichen einer eingestellten Spannung...
- Vielleicht auch noch sowas wie ein Flugtimer. Sobald der Akku angeschlossen wird, läuft die Zeit mit ...
Ist das machbar?
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BID = 844740
Offroad GTI
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Ist doppelt gemoppelt.
Einfach nur LCD, oder LC-Display.
LCD heißt ja schon Liquid Crystal Display.
Klar.
In Sachen Programmierung bin ich aber auch noch nicht so fit, als dass ich dir dabei großartig helfen könnte 
P.S: Vermeide bitte Vollzitate. Die sind in den meisten Fällen überflüssig.
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BID = 844869
frQsch
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Vielen Dank bis hier hin.
Jetzt fehlt mir nur noch der nächste uns entscheidende Schritt:
Wie komm ich nun zu einem Bauplan? Welche Bauteile brauch ich noch? Konnte leider nichts schönes im Netz finden und mit dem Datenblatt des ATMega8 komme ich leider auch nicht weiter :/
Ich würde jetzt mit diesem Grundaufbau anfangen:
ATMega8
Wo finde ich weiter nützliche Informationen?
lg,
frQsch
[ Diese Nachricht wurde geändert von: frQsch am 26 Aug 2012 21:52 ]
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BID = 844871
Kleinspannung
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Zitat :
frQsch hat am 26 Aug 2012 21:51 geschrieben :
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Wie komm ich nun zu einem Bauplan?
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Der Bauplan ist nicht das schwere,aber wie siehts denn mit deinen Programmierkenntnissen aus,bzw. welche "Sprachen" hast drauf?
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Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)
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BID = 844889
Offroad GTI
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Zitat :
| | Ich würde jetzt mit diesem Grundaufbau anfangen: |
Jo, den wirst du brauchen.
Zitat :
| | Wie komm ich nun zu einem Bauplan? Welche Bauteile brauch ich noch? |
Anbei zwei Schaltungsvarianten für die Spannungsmessung.
Die Erste ist vom Aufbau her wesentlich einfacher, allerdings muss sich der µC dann die tatsächliche Spannung an der einzelnen Zelle selber berechnen. Ist für ihn aber kein Hindernis, nur einfache Multiplikation und Subtraktion.
Die Zweite ist offensichtlich wesentlich aufwändiger, dafür liegt am Ausgang direkt die Spannung der jeweiligen Zelle an.
Als OPV sollte ein Rail-to-Rail Typ (bspw. TL052 oder TS912) verwendet werden. Wenn allerdings die Spannungsteiler angepasst werden (und zwar so, dass am OPV-Eingang eine kleinere Spannung anliegt), kann auch ein LM358 verwendet werden.
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BID = 844902
frQsch
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Zitat :
| welche "Sprachen" hast drauf?
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Ich kann ein wenig c (bzw. c++) und Basic... Ich denke, dass ich zumindest C soweit beherrsche, dass ich auch alleine und mit ein wenig Recherche an mein Ziel komme... Und zum Glück gibt es noch ein paar Programmierer in meinem Freundeskreis, die zur Not noch weiterhelfen können.
Vielen Dank Offroad für diese beiden Varianten. Ich tendiere eher zur ersten Variante.
Mir stellt sich aber noch eine andere Frage:
Ist es sinnvoll für diesen "Tester" eine eigene Stromversorgung bereit zu stellen? Oder ist der benötigte Strom so lächerlich gering, dass ich mir da keine Gedanken machen muss und einfach den Test-Lipo verwende?
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BID = 844908
frQsch
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Hier eine Möglichkeit, die ich gefunden hab, um bis zu 6 Spannungen gleichzeitig in einem LCD anzuzeigen:
Anzeige von 6 Spannungen (sachsendreier.com)
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Offroad, ich hoffe ich verstehe deine Schaltung richtig.
U1,u2 und u3 kommen an Pin 23-25 (PC0,pc1,und pc2 /bzw ADC0 bis ADC2) des Atmega's und können dann gemessen werden (Differenz zu Pin22 - AGND)?
Aber nochmal zum Thema "Spannungsteiler". Bei deinem Schaltplan (nennt man das eigentlich so?) kommt ja immer nur die jeweilige Spannung der einzelnen Zellen des Lipos an. Die sollte ja nie über 5V liegen. In diesem Fall brauche ich keinen Spannungsteiler - die Gesamtspannung kann ich mir ja dann ausrechnen/Anzeigen lassen... Richtig?
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Theoretisch bin ich dann schon fast am Ziel. Ausgehend von der "Grundschaltung" mit der Schnittstelle (evtl. eine serielle IR-Schnittstelle) muss die PC0-2 verbinden und dann brauch ich noch einen LCD-Controller (z.B. HD44780). Ist damit der Grundaufbau komplett?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: frQsch am 27 Aug 2012 1:42 ]
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BID = 844922
Offroad GTI
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Zitat :
| | Vielen Dank Offroad für diese beiden Varianten |
Bitteschön.
Zitat :
| | Ist es sinnvoll für diesen "Tester" eine eigene Stromversorgung bereit zu stellen? |
Nein, ist es nicht. Außer wenn du nur einen LiPo hast, dann ist die Spannung zu gering, und du bräuchtest eine zusätzliche Spannungsquelle.
Zitat :
| | Oder ist der benötigte Strom so lächerlich gering, |
Ja, ist er. Wenn du noch Lowpower OPVs einsetzt, ist er noch geringer.
Zitat :
| | U1,u2 und u3 kommen an Pin 23-25 (PC0,pc1,und pc2 /bzw ADC0 bis ADC2) des Atmega's und können dann gemessen werden (Differenz zu Pin22 - AGND)? |
Genau so ist es gedacht.
Zitat :
| | Bei deinem Schaltplan (nennt man das eigentlich so?) |
Wie würdest du es sonst nennen 
Zitat :
| | nur die jeweilige Spannung der einzelnen Zellen des Lipos an. Die sollte ja nie über 5V liegen. |
Nein, es liegt immer die Summe der einzelnen Lipo-Zellen an den Spannungsteilern an.
Zitat :
| | In diesem Fall brauche ich keinen Spannungsteiler |
Eben doch.
An der oberen Rail liegt die Gesamtspannung der 3 Lipos an.
Zitat :
| | und dann brauch ich noch einen LCD-Controller (z.B. HD44780) |
Du wirst dir wohl hoffentlich nicht die Arbeit machen, ein LCD selbst zu bauen 
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BID = 844987
frQsch
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Hi,
okey, ich dachte ich hätte irgendwo gelesen, dass es nicht möglich ist Spannungen über 5V mit dem Atmega8 zu messen... Hab das im Zusammenhang mit der Versorgungsspannung gelesen. Find diesen Beitrag aber auch nicht mehr Vielleicht hatte ich da auch was falsch verstanden...
Habe gerade verzweifelt versucht meinen ersten funktionfähigen Schaltplan mit "sPlan" auf Papier zu bringen Irgendwie bin ich daran gescheitert...
Kann mir jemand zeigen, wie ich die Stromversorgung über den Akku richtig realisiere?
Danke!
Und nein - natürlich wollte ich kein LCD selber bauen. Für mich sind nur all' diese Bezeichnungen neu, dass ich einfach auf Nummer sicher gehen wollte und hab diesen Controller mal genannt...
;)
[ Diese Nachricht wurde geändert von: frQsch am 27 Aug 2012 14:07 ]
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Offroad GTI
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Zitat :
| | dass es nicht möglich ist Spannungen über 5V mit dem Atmega8 zu messen |
Das stimmt ja auch so. Darum sind die Spannungsteiler in der Schaltung.
Dieses Gurkenprogramm hatte ich mir auch mal zugelegt, ist aber nicht wirklich schön. Ich würde dir empfehlen, die Freeware-Version von Eagle herunterzuladen.
Zitat :
| | natürlich wollte ich kein LCD selber bauen. |
Gut zu wissen
Zitat :
| | Kann mir jemand zeigen, wie ich die Stromversorgung über den Akku richtig realisiere? |
So:
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