Anwenderprojekte mit der Open-Micro, Open-Mini, Open-Midi, Open-Macro und Open-Maxi
Projekt "Spannungsüberwachung von Lithium-Polymer-Akkuzellen und Motorstrom-Überwachung bei einer Rasenschere" mit der Open-Micro
Kurzbeschreibung
Es wird gezeigt, wie die Spannungsüberwachung von LiPo Akkuzellen bei Entladung und die Überwachung des Motorstromes bei einer Akkuschere, realisiert mit der Open-Micro funktioniert. Es werden der Schaltplan und der Source-Code zur Verfügung gestellt.
Detaillierte Beschreibung
Wir hatten vor mehr als 10 Jahren eine Gardena-Akkuschere gekauft, welche mit 4 NiCd Zellen betrieben wurde. Diese A.-Schere war akkumässig rel. schwach ausgelegt und ist oft bei kleinsten Ästen stehen geblieben. Auch die NiCd Zellen waren nach wenigen Jahren defekt, sodaß die Akkuschere bald ungenutzt im Abstellraum landete. Erste Tests innerhalb der letzten Wochen mit 2S Lithium Polymer Zellen zeigten, daß die A.-Schere wesentlich durchzugskräftiger ist. Zusätzlich mußte aber vermieden werden, falls bei größeren Ästen die Schere blockiert und der Motorstrom stark steigt und dadurch der Motor u. auch die Akkus zu stark belastet werden und ausfallen könnten.
Die Open-Micro kann perfekt die Überwachung der Akku-Zellenspannungen und des Motorstromes und sogar die Zusatzfunktion der Motordrehrichtungsumkehr übernehmen.
Hardware mit Open-Micro, Pin-Beschreibung:
Pin2: es wird die volle Akkuspannung 8.4V mittels R-Spannungsteiler R2/R3 halbiert gemessen,um die Gesamtspannung und die Zellenspannung von Zelle 2 zu ermitteln
Pin3: es wird direkt über Widerstand R4 die Spannung von Akkuzelle 1 überwacht; wird die Gesamtspanung von 6.6V bzw. die Spgen von Zelle 1 oder 2 von 3.3V unterschritten 3x in Folge, dann wird der Motorstrom abgeschaltet
Pin4: ist Ausgang um Port I2 vom U4 Brückenschaltungs-IC zu schalten; Low = Ruhepegel
Pin5: C5 sorgt für +5V im Einschaltmoment, sodaß die Funktion der Open-Micro sichergestellt ist. R8 zieht den Eingang Port3/Pin5 langsam gegen GND/Masse; wenn Schalter SW3 eingeschaltet wird startet auch Programm und der Motor der Strauchschere läuft an. Die Diode D2 dient dazu, daß nur wenn der Schalter SW3 eingeschaltet wird ein Schaltstrom in Richtung Port 3 und R8 fließt.
Pin6: vom Stromsensor-IC U3 wird die I-Sensespannung ausgelesen, um zu messen ob die Strauchscheren Messer frei oder blockiert sind; im Blockierfall wird die Motor-Drehrichtung für 0.2 sec umgedreht, sodann nochmals für 0.2 sec auf die normale Drehrichtung geschaltet. Das ganze 5 mal = 1 sekunden lang; ist die Schere immer noch blockiert, dann wird abgeschaltet. Wird die Motordrehrichtung umgekehrt, so bewegt sich die Schere vom Blockierpunkt zum gegenüberliegenden Umkehrpunkt. Längere bzw. kürzere Einschaltzeiten als 0.2 sec sind nicht so günstig. Durch die Maßnahme tritt ganz selten ein fest sitzender Ast in der Schere auf.
Pin7: ist ein Ausgang um Port I1 von U4 Brückenschaltungs-IC zu schalten; Low = Ruhepegel
Software:
Einlesen von 3 AD-Werten, um den Zustand der Akkuzellen Z1, Z2 bzw. des Motorstroms zu überwachen.
Falls eine Blockierung der Schere auftritt und der Strom den Faktor 1.75 über den Normalarbeitsstrom übersteigt, dann wird auf Motor-Drehrichtungsumkehr geschaltet.
Die Schaltpläne habe ich gezeichnet mit Basic Schematic (BSch3V).
Dieser freie Schaltplaneditor für Windows (98/Me/2000/XP/Vista/7) ist zu finden unter
http://www.suigyodo.com/online/e/index.htm.
In der Anlage sind die Schaltpläne, Bilder und der Source-Code enthalten.
Josef Fenk
Bilder
Schaltplan
Bauteileliste
Sourcecode
RASCHER4.BAS: Programm für Open-Micro für Akkuspgs- & Motorstrom-Überwachung
Bei Fragen zu diesem Projekt bitte den Autor kontaktieren oder einen Beitrag in das Forum stellen.
Weitere Anwenderprojekte