Аннотация 5
Введение 3
1 Состояние вопроса 4
1.1 Анализ исходных данных и известных решений 4
1.2 Формулировка цели, задач и требований проекта по созданию устройства 21
2. Проектный раздел 22
2.1 Разработка структурной схемы 22
2.2 Подбор электронной компонентной базы для текущего решения 23
2.3 Разработка электрической схемы устройства 25
2.4 Разработка ПО для устройства 26
3. Конструкторско-технический раздел 36
3.1 Разработка корпуса устройства 36
Заключение 38
Список используемой литературы 39
Приложение А Перечень элементов к схеме принципиальной 41
Аннотация
Объем работы 41 стр., 16 рисунков, 20 источников, 1 приложений
Исследуемым объектом является устройство, позволяющее определить емкость аккумуляторной батареи.
Задачи работы:
1. Анализ первоначальных данных и существующих решений
2. Обозначение требований к разработке устройства
3. Подбор электронной компонентной базы для текущего решения
4. Разработка и расчет принципиальной схемы устройства
5. Разработка ПО для устройства
6. Разработка корпуса для устройства
Работа разделена на 3 главы, в которых идёт описание выполнения представленных задач
Для составления программы, управляющей работой устройства была выбрана среда разработки Arduino IDE.
В ходе выполнения дипломной работы был разработан «Измеритель емкости аккумуляторной батареи», характеризующийся простотой конструкции и широким диапазоном тестируемых устройств.
Разрабатываемое «Устройство для тестирования аккумуляторов» востребовано в сфере использования различной портативной радиоэлектронной аппаратуры, а также любых электронных систем, питающимися энергией от аккумуляторов, в качестве тестирующего устройства.
Современную жизнь, в которую тесным образом вошли электротехнические устройства, просто невозможно представить без аккумуляторных батарей. Практически каждый человек использует устройство с аккумулятором и не раз замечал, что в процессе его использования он вырабатывает свой ресурс. Но если говорить о системах, в которых АКБ играет важную роль, то не стоит забывать о необходимости периодического контроля её электрической емкости. Такая емкость измеряется в Ампер-часах и указывается производителем на каждом изделии. Более того, на современном рынке, конкурентность которого только растёт, производители часто прибегают к обману своих покупателей, указывая на производимой продукции завышенные значения параметров и батареи здесь не исключение. Так, например есть реальные подтверждения, когда действительная емкость отличалась от заявленной вплоть до 20%. Если вы хотите определить такой параметр, то вам потребуется разрядить полностью заряженную батарею постоянным током и зафиксировать время, по прошествии которого ее напряжение уменьшится до порогового значения. Если есть необходимость в более точном определении емкости, то есть смысл в измерении ее емкости при разных значениях тока разрядки.
Сегодня пользователем доступен широкий выбор измерителей емкости аккумуляторных батарей различных конструкций, в то же время, многие из них обладают низким диапазоном измерения исследуемых элементов, а также имеют сложную конструкцию и, следовательно, - низкую надежность и высокую стоимость. Принимая это во внимание, можно сказать, что необходимость в продолжения работ по усовершенствованию измерителей емкости аккумуляторных батарей, использующих в своей основе метод длительного разряда, остаётся до сих пор.
В ходе выполнения дипломной работы были рассмотрены основные виды аккумуляторов, проанализированы способы измерения их емкостей с помощью опыта длительного разряда и озвучены их недостатки. На их основе были сформулированы требования к разрабатываемому устройству, разработаны схема электрическая принципиальная и перечень элементов к ней, блок схема устройства и программный код для регулирования алгоритма работы и его программной реализации. Таким образом было разработано необходимое устройство для измерения емкости аккумуляторных батарей, имеющее широкий диапазон тестируемых аккумуляторов и надёжность в использовании. В работе также упомянуты проблемы, возникающие при длительном, неправильном использовании батарей и последствия, к которым они могут привести.
Тема проекта является актуальной из-за существующей необходимости в контроле состояния аккумуляторной батареи. Это позволит существенно продлить срок ее службы, сохранить ёмкость и другие параметры на первоначальном уровне. Разработанный измерительный прибор позволит достаточно точно установить силу тока в АКБ, напряжение и определить плотность электролита. Так же он может быть использован во всех сферах деятельности, где используются аккумуляторные батареи. Он позволит определить их текущую емкость, а также проверить производителей на качество выпускаемых изделий.
В работе было использовано 20 источников литературы, 5 из которых на английском языке, с помощью которых были собраны и проанализированы теоретические сведенья, а именно информация о аккумуляторных батареях и способах измерения их емкостей, также были выявлены недостатки данных способов, на основе которых было принято решение по разработке описанного в работе устройства.
