Hardware

Schaltplan

Im Bordnetzstecker (auf dem Bild links) befindet sich ein Schalter und eine LED, damit man direkt an der Mittelkonsole das Ganze ein- und ausschalten kann.

Danach wird ein kleiner Kondensator von der Versorgungsspannung geladen. Fällt die Spannung weg, wird der Kondensator über einen Piezo-Summer entladen, so dass der Summer ertönt. Je nach Summer sollte man mit dem Wert des Kondensators experimentieren, bis der Ton lang genug zu hören ist. Die an der Basis des BC558 Transistors angeschlossene Zener-Diode sorgt dafür, dass erst bei einem Spannungsabfall von > 5,6V der Summer ertönt. Damit ertönt der Summer, wenn die Spannung komplett wegfällt (Anschlußstecker sitzt nicht richtig), aber nicht beim Anlassen des Motors, wo die Spannung auch um mehrere Volt abfällt.

Der ATMega8 wird über einen Spannungsregler 7805 betrieben. Er mißt die Spannung, die durch den Spannungsteiler zur Verfügung gestellt wird. Die beiden Widerstände 10k und 1k8 sollten eine geringe Toleranz (Meßwiderstand, 0,1%) aufweisen, damit die Messung korrekt ist. Soll eine andere Spannung als Schaltschwelle verwendet werden, ließe sich dies ohne Änderung der Software auch dadurch erledigen, indem man diese Wiederstände ändert oder gar ein Potentiometer einbaut. Allerdings würden dann die LEDs zur Spannungsanzeige entsprechend andere Werte anzeigen. Daher empfehle ich, stattdessen die Parameter in der Software anzupassen, wenn andere Schaltschwellen benötigt werden.

An den Ausgängen PD0..PD7 werden einige LEDs betrieben. Wer weniger LEDs benutzen möchte, kann auch nur die ersten Portpins von Port D (beginnend mit PD0) anschließen, und dann in der Software den Spannungsbereich in weniger Abschnitte unterteilen, in dem die Spannungsschwellen angepasst werden. Die LEDs sind grundsätzlich unabhängig von den Schaltschwellen, die zum Ein- und Ausschalten des Relais verwendet werden. Das Relais wird durch einen Transistor angesteuert und schaltet den Verbraucher. Eine Diode verhindert, dass beim Ausschalten des Relais eine Spannungsspitze entsteht, die u.a. den Microcontroller zum Reset bringen kann. Den Zustand des Verbrauchers gibt die parallel zum Relais geschaltete LED an.

Die Strom-Überwachung wird optional durch Messen des Spannungsabfalls an einem Shunt-Widerstand mit 0,005 Ohm gelöst. Durch den geringen Widerstand wird dieser nicht warm und kann ohne Kühlkörper verbaut werden. Eine LED informiert zusätzlich darüber, ob die Stromstärke einen einstellbare Wert übersteigt. Der Summer wird über einen weiteren Transistor angesteuert. Falls die Strom-Überwachung nicht benötigt wird, können die orangefarbenen Bauteile weggelassen werden.

Um weniger Probleme mit nicht festsitzenden Steckern zu haben, habe ich den Batteriewächter fest in das Stromkabel des Verbrauchers (meiner Kühlbox) eingebaut. Ich habe einen Dauer-Einschalter parallel zum Relais verbaut, damit ich die Kühlbox im Notfall auch betreiben kann, wenn die Elektronik ein Problem haben sollte. Diesen Schalter sollte man, sofern man ihn denn verbaut, so einbauen, dass er nicht aus Versehen betätigt wird. Ansonsten könnte die Batterie sich eben doch zu weit entleeren...

Alle verwendeten LEDs sind übrigens Low-Power-LEDs, also mit nominaler Stromstärke von 2 mA.

Nicht eingezeichnet ist hier eine Programmierbuchse. Sie sollte so wie unter Anleitung Mikrocontroller beschrieben zusätzlich verbaut werden, um ein Experimentieren mit verschiedenen Software-Versionen zu erleichtern.

 

Aufbau

Plantine Oben

Plantine Unten

Einbau

Einbau