7.4 వి రెండు దశల లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్

ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్స్, డ్రోన్ మరియు ఐయోటి డివైజెస్ వంటి ఇతర మొబైల్ ఎలక్ట్రానిక్స్ పురోగతి భవిష్యత్తుకు ఆశాజనకంగా ఉంది. వీటన్నిటిలో ఒక సాధారణ విషయం ఏమిటంటే, అవన్నీ బ్యాటరీలతో నడిచేవి. మూర్ యొక్క చట్టాన్ని అనుసరించి ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు చిన్నవిగా మరియు మరింత శక్తివంతంగా మారతాయి, ఈ పోర్టబుల్ పరికరాలు పనిచేయడానికి వారి స్వంత శక్తి వనరులను కలిగి ఉండాలి. ఈ రోజు పోర్టబుల్ ఎలక్ట్రానిక్స్ కోసం సర్వసాధారణమైన బ్యాటరీ ఎంపిక లిథియం అయాన్ లేదా లిథియం పాలిమర్ బ్యాటరీలు. ఈ బ్యాటరీలు చాలా మంచి ఛార్జ్ సాంద్రతను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, అవి కఠినమైన పరిస్థితులలో రసాయనికంగా అస్థిరంగా ఉంటాయి, అందువల్ల వాటిని ఛార్జ్ చేసేటప్పుడు మరియు వాటిని ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు జాగ్రత్త తీసుకోవాలి.

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో మేము రెండు స్టేజ్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ (సిసి మరియు సివి) ను నిర్మిస్తాము, వీటిని లిథియం అయాన్ లేదా లిథియం పాలిమర్ బ్యాటర్లను ఛార్జ్ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ 7.4V లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ కోసం రూపొందించబడింది (లో సీరీస్లో రెండు 18650) నేను సాధారణంగా అత్యంత రోబోటిక్స్ లో ఉపయోగించడానికి ప్రాజెక్టును కానీ సర్క్యూట్ సులభంగా రూపొందించడానికి వంటి తక్కువ లేదా కాస్త ఎక్కువ బ్యాటరీ ప్యాక్ల లో సరిపోయే సవరించబడతాయి 3.7 లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జర్ లేదా 12 వి లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ ఛార్జర్. ఈ బ్యాటరీల కోసం రెడీమేడ్ ఛార్జర్లు అందుబాటులో ఉన్నాయని మీకు తెలుసు, కాని చౌకైనవి చాలా నెమ్మదిగా ఉంటాయి మరియు వేగంగా ఉండేవి చాలా ఖరీదైనవి. కాబట్టి ఈ సర్క్యూట్లో సిసి మరియు సివి మోడ్‌తో ఎల్‌ఎం 317 ఐసిలతో సింపుల్ క్రూడ్ ఛార్జర్‌ను నిర్మించాలని నిర్ణయించుకున్నాను. అలాగే, మీ స్వంత గాడ్జెట్‌ను నిర్మించడం మరియు దాని ప్రక్రియలో నేర్చుకోవడం కంటే సరదాగా ఉంటుంది.

లిథియం బ్యాటరీలను జాగ్రత్తగా నిర్వహించాలని గుర్తుంచుకోండి. దీన్ని అధికంగా వసూలు చేయడం లేదా తగ్గించడం పేలుడు మరియు అగ్ని ప్రమాదానికి దారితీయవచ్చు, కాబట్టి దాని చుట్టూ సురక్షితంగా ఉండండి. మీరు లిథియం బ్యాటరీలకు పూర్తిగా క్రొత్తగా ఉంటే, మరింత ముందుకు వెళ్ళే ముందు, లిథియం బ్యాటరీ కథనం ద్వారా చదవమని నేను మీకు గట్టిగా సలహా ఇస్తున్నాను. చెప్పబడుతున్నది ప్రాజెక్ట్ లోకి రండి.

బ్యాటరీ ఛార్జర్ కోసం CC మరియు CV మోడ్:

మేము ఇక్కడ నిర్మించాలనుకుంటున్న ఛార్జర్ రెండు దశల ఛార్జర్, అంటే దీనికి రెండు ఛార్జింగ్ మోడ్‌లు ఉంటాయి, అవి స్థిరమైన ఛార్జ్ (సిసి) మరియు స్థిరమైన వోల్టేజ్ (సివి). ఈ రెండు మోడ్‌లను కలపడం ద్వారా మనం బ్యాటరీని సాధారణం కంటే వేగంగా ఛార్జ్ చేయగలుగుతాము.

స్థిరమైన ఛార్జ్ (సిసి):

ఆపరేషన్‌లోకి ప్రవేశించే మొదటి మోడ్ సిసి మోడ్ అవుతుంది. ఇక్కడ బ్యాటరీలోకి ప్రవేశించాల్సిన ఛార్జింగ్ కరెంట్ మొత్తం పరిష్కరించబడింది. ఈ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించడానికి వోల్టేజ్ తదనుగుణంగా మారుతుంది.

స్థిరమైన వోల్టేజ్ (సివి):

సిసి మోడ్ పూర్తయిన తర్వాత సివి మోడ్ కిక్ అవుతుంది. ఇక్కడ వోల్టేజ్ స్థిరంగా ఉంచబడుతుంది మరియు బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జింగ్ అవసరానికి అనుగుణంగా కరెంట్ మారడానికి అనుమతించబడుతుంది.

మా విషయంలో మనకు 7.4 వి లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ ఉంది, ఇది 3.7 వి యొక్క రెండు 18650 కణాలు తప్ప మరొకటి కాదు (3.7 వి + 3.7 వి = 7.4 వి). వోల్టేజ్ 6.4 వి (సెల్‌కు 3.2 వి) కి చేరుకున్నప్పుడు ఈ బ్యాటరీ ప్యాక్ ఛార్జ్ చేయబడాలి మరియు 8.4 వి (సెల్‌కు 4.2 వి) వరకు ఛార్జ్ చేయవచ్చు. అందువల్ల ఈ విలువలు ఇప్పటికే మా బ్యాటరీ ప్యాక్ కోసం పరిష్కరించబడ్డాయి.

తరువాత మేము CC మోడ్‌లో ఛార్జింగ్ కరెంట్‌ను నిర్ణయించాము, ఇది సాధారణంగా బ్యాటరీ యొక్క డేటాషీట్‌లో కనుగొనబడుతుంది మరియు విలువ బ్యాటరీ యొక్క ఆహ్ రేటింగ్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. మా విషయంలో నేను 800mA విలువను స్థిరమైన ఛార్జింగ్ కరెంట్‌గా నిర్ణయించాను. కాబట్టి ప్రారంభంలో ఛార్జర్ ఛార్జింగ్ కోసం బ్యాటరీ కనెక్ట్ అయినప్పుడు CC మోడ్‌లోకి ప్రవేశించి 800mA లో బ్యాటరీలోకి ఛార్జింగ్ వోల్టేజ్‌ను బట్టి బ్యాటరీలోకి నెట్టాలి. ఇది బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేస్తుంది మరియు బ్యాటరీ వోల్టేజ్ నెమ్మదిగా పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది.

అధిక వోల్టేజ్ విలువలతో మేము బ్యాటరీలోకి భారీ కరెంట్‌ను నెట్టివేస్తున్నందున, బ్యాటరీ పూర్తిగా ఛార్జ్ అయ్యే వరకు దాన్ని సిసిలో ఉంచలేము. బ్యాటరీ వోల్టేజ్ గణనీయమైన విలువకు చేరుకున్నప్పుడు మేము ఛార్జర్‌ను సిసి మోడ్ నుండి సివి మోడ్‌కు మార్చాలి. ఇక్కడ మా బ్యాటరీ ప్యాక్ పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినప్పుడు 8.4 వి ఉండాలి కాబట్టి సిసి మోడ్ నుండి సివి మోడ్‌కు 8.2 వి వద్ద మార్చవచ్చు.

ఛార్జర్ సివి మోడ్‌కు మారిన తర్వాత మనం స్థిరమైన వోల్టేజ్‌ను నిర్వహించాలి, స్థిరమైన వోల్టేజ్ విలువ మన విషయంలో 8.6 వి. సిసి మోడ్‌లోనే బ్యాటరీ దాదాపుగా ఛార్జ్ అయినందున సిసి మోడ్ కంటే సివి మోడ్‌లో బ్యాటరీ చాలా తక్కువ కరెంట్‌ను హరిస్తుంది. అందువల్ల స్థిరమైన 8.6 వి వద్ద బ్యాటరీ తక్కువ కరెంట్‌ను వినియోగిస్తుంది మరియు బ్యాటరీ ఛార్జ్ అవ్వడంతో ఈ కరెంట్ తగ్గుతుంది. కాబట్టి కరెంట్ చాలా తక్కువ విలువకు చేరుకున్నప్పుడు మనం 50mA కన్నా తక్కువ అని చెప్పాలి, బ్యాటరీ పూర్తిగా ఛార్జ్ అయిందని మేము అనుకుంటాము మరియు రిలే ఉపయోగించి స్వయంచాలకంగా ఛార్జర్ నుండి బ్యాటరీని డిస్‌కనెక్ట్ చేయండి.

సంగ్రహంగా చెప్పాలంటే బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ విధానాన్ని ఈ క్రింది విధంగా జాబితా చేయవచ్చు

1. CC మోడ్‌ను నమోదు చేసి, స్థిరమైన 800mA రెగ్యులేటెడ్ కరెంట్‌తో బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయండి.
2. బ్యాటరీ వోల్టేజ్‌ను పర్యవేక్షించండి మరియు అది సివి మోడ్‌కు 8.2 వి షిఫ్ట్‌కు చేరుకున్నప్పుడు.
3. సివి మోడ్‌లో బ్యాటరీని స్థిర 8.6 వి రెగ్యులేటెడ్ వోల్టేజ్‌తో ఛార్జ్ చేస్తుంది.
4. ఛార్జింగ్ కరెంట్ తగ్గడంతో దాన్ని పర్యవేక్షించండి.
5. ప్రస్తుత 50mA కి చేరుకున్నప్పుడు ఛార్జర్ నుండి బ్యాటరీని స్వయంచాలకంగా డిస్‌కనెక్ట్ చేయండి.

మనకు 7.4 వి లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ ఉన్నందున విలువలు, 800 ఎంఏ, 8.2 వి మరియు 8.6 వి పరిష్కరించబడ్డాయి. మీ బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క అవసరానికి అనుగుణంగా మీరు ఈ విలువలను సులభంగా మార్చవచ్చు. అనేక స్టేజ్ ఛార్జర్లు ఉన్నాయని కూడా గమనించండి. ఇలాంటి రెండు దశల ఛార్జర్ ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది. మూడు దశల ఛార్జర్‌లో దశలు సిసి, సివి మరియు ఫ్లోట్. నాలుగు లేదా ఆరు దశల ఛార్జర్‌లో అంతర్గత నిరోధకత, ఉష్ణోగ్రత మొదలైనవి పరిగణించబడతాయి. ఇప్పుడు, రెండు దశల ఛార్జర్ వాస్తవానికి ఎలా పని చేయాలనే దానిపై మాకు క్లుప్త అవగాహన ఉంది, సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలోకి ప్రవేశిద్దాం.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

ఈ లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జర్ కోసం పూర్తి సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూడవచ్చు. ఈజీఇడిఎ ఉపయోగించి సర్క్యూట్ తయారు చేయబడింది మరియు పిసిబి కూడా అదే ఉపయోగించి తయారు చేయబడుతుంది.

మీరు గమనిస్తే సర్క్యూట్ చాలా సులభం. మేము రెండు LM317 వేరియబుల్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ IC లను ఉపయోగించాము, ఒకటి కరెంట్‌ను నియంత్రించడానికి మరియు మరొకటి వోల్టేజ్‌ను నియంత్రించడానికి. మొదటి రిలే CC మరియు CV మోడ్ మధ్య మారడానికి ఉపయోగించబడుతుంది మరియు రెండవ రిలే బ్యాటరీని ఛార్జర్‌కు కనెక్ట్ చేయడానికి లేదా డిస్‌కనెక్ట్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. సర్క్యూట్‌ను భాగాలుగా విడదీసి దాని రూపకల్పనను అర్థం చేసుకుందాం.

LM317 ప్రస్తుత రెగ్యులేటర్

LM317 IC ఒకే రెసిస్టర్ సహాయంతో ప్రస్తుత నియంత్రకంగా పనిచేస్తుంది. దాని కోసం సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది

మా ఛార్జర్ కోసం మేము పైన చర్చించిన విధంగా 800 ఎంఏ కరెంట్‌ను నియంత్రించాలి. అవసరమైన కరెంట్ కోసం రెసిస్టర్ విలువను లెక్కించే సూత్రం డేటాషీట్‌లో ఇవ్వబడింది

రెసిస్టర్ (ఓంస్) = 1.25 / కరెంట్ (ఆంప్స్)

మా విషయంలో ప్రస్తుత విలువ 0.8A మరియు దాని కోసం మేము 1.56 ఓంల విలువను రెసిస్టర్ విలువగా పొందుతాము. కానీ మనం ఉపయోగించగల దగ్గరి విలువ 1.5 ఓంలు, ఇది పైన ఉన్న సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో పేర్కొనబడింది.

LM317 వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్

లిథియం బాటీ ఛార్జర్ యొక్క సివి మోడ్ కోసం మనం ముందు చర్చించినట్లు వోల్టేజ్‌ను 8.6 వికి నియంత్రించాలి. మళ్ళీ LM317 కేవలం రెండు రెసిస్టర్‌ల సహాయంతో దీన్ని చేయగలదు. దాని కోసం సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది.

LM317 రెగ్యులేటర్ కోసం అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను లెక్కించే సూత్రం ఇలా ఇవ్వబడుతుంది

మా విషయంలో అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ (Vout) 8.6V ఉండాలి, మరియు R1 (ఇక్కడ R2) విలువ 1000 ఓంల కంటే తక్కువగా ఉండాలి కాబట్టి నేను 560 ఓంల విలువను ఎంచుకున్నాను. దీనితో మనం R2 విలువను లెక్కిస్తే అది 3.3k ఓంలుగా ఉంటుంది. ప్రత్యామ్నాయంగా మీరు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ 8.6V గా లభిస్తే రెసిస్టర్ కలయిక యొక్క ఏదైనా విలువలను ఉపయోగించవచ్చు. మీ పనిని సులభతరం చేయడానికి మీరు ఈ ఆన్‌లైన్ LM317 కాలిక్యులేటర్‌ను ఉపయోగించవచ్చు.

CC మరియు CV మోడ్ మధ్య టోగుల్ చేయడానికి రిలే అమరిక

మాకు రెండు 12 వి రిలే ఉంది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి BC547 NPN ట్రాన్సిస్టర్ ద్వారా ఆర్డునో చేత నడపబడుతుంది. రిలే అమరిక రెండూ క్రింద చూపించబడ్డాయి

మొదటి రిలే ఛార్జర్ యొక్క CC మరియు CV మోడ్ మధ్య టోగుల్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఈ రిలే "మోడ్" గా Arduino పిన్ సంభవించింది. అప్రమేయంగా రిలే సిసి మోడ్‌లో ఉన్నప్పుడు అది ప్రేరేపించబడినప్పుడు సిసి మోడ్ నుండి సివి మోడ్‌కు మారుతుంది.

అదేవిధంగా బ్యాటరీ నుండి ఛార్జర్‌ను కనెక్ట్ చేయడానికి లేదా డిస్‌కనెక్ట్ చేయడానికి రెండవ రిలే ఉపయోగించబడుతుంది; ఈ రిలే “ఛార్జ్” గా లేబుల్ చేయబడిన ఆర్డునో పిన్ ద్వారా ప్రేరేపించబడుతుంది. అప్రమేయంగా రిలే ఛార్జర్ నుండి బ్యాటరీని డిస్‌కనెక్ట్ చేస్తుంది, ప్రేరేపించినప్పుడు అది ఛార్జర్‌ను బ్యాటరీకి కలుపుతుంది. ఇది కాకుండా రివర్స్ కరెంట్ నుండి సర్క్యూట్‌ను రక్షించడానికి D1 మరియు D2 అనే రెండు డయోడ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి మరియు ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ ద్వారా ప్రవహించే ప్రవాహాన్ని పరిమితం చేయడానికి 1K రెసిస్టర్లు R4 మరియు R5 ఉపయోగించబడతాయి.

లిథియం బ్యాటరీ వోల్టేజ్‌ను కొలవడం

ఛార్జింగ్ విధానాన్ని పర్యవేక్షించడానికి మేము బ్యాటరీ వోల్టేజ్‌ను కొలవాలి, చర్చించినట్లుగా బ్యాటరీ వోల్టేజ్ 8.2 వికి చేరుకున్నప్పుడు మాత్రమే మేము ఛార్జర్‌ను సిసి మోడ్ నుండి సివి మోడ్‌కు మార్చవచ్చు. ఆర్డునో వంటి మైక్రోకంట్రోలర్‌లతో వోల్టేజ్‌ను కొలవడానికి ఉపయోగించే అత్యంత సాధారణ సాంకేతికత వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్‌ను ఉపయోగించడం. ఇక్కడ ఉపయోగించినది క్రింద చూపబడింది.

ఆర్డునో అనలాగ్ పిన్ 5 వి అని కొలవగల గరిష్ట వోల్టేజ్ మనకు తెలుసు, కాని మా బ్యాటరీ సివి మోడ్‌లో 8.6 వి వరకు వెళ్ళగలదు కాబట్టి మనం దీన్ని తక్కువ వోల్టేజ్‌కు దింపాలి. ఇది ఖచ్చితంగా వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ చేత చేయబడుతుంది. మీరు ఈ ఆన్‌లైన్ వోల్టేజ్ డివైడర్ కాలిక్యులేటర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా రెసిస్టర్ విలువను లెక్కించవచ్చు మరియు వోల్టేజ్ డివైడర్ గురించి మరింత తెలుసుకోవచ్చు. ఇక్కడ మేము అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను అసలు ఇన్పుట్ వోల్టేజ్లో సగం తగ్గించాము , ఈ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ " B_Voltage " లేబుల్ అయినప్పటికీ Arduino అనలాగ్ పిన్కు పంపబడుతుంది. ఆర్డునోను ప్రోగ్రామింగ్ చేస్తున్నప్పుడు మనం అసలు విలువను తిరిగి పొందవచ్చు.

ఛార్జింగ్ కరెంట్‌ను కొలవడం

కొలవవలసిన మరో ముఖ్యమైన పరామితి ఛార్జింగ్ కరెంట్. CV మోడ్ సమయంలో ఛార్జింగ్ పూర్తయినట్లు సూచించే ఛార్జింగ్ కరెంట్ 50mA కన్నా తక్కువగా ఉన్నప్పుడు బ్యాటరీ ఛార్జర్‌కు డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడుతుంది. కరెంట్‌ను కొలవడానికి చాలా పద్ధతులు ఉన్నాయి, షంట్ రెసిస్టర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతి. దాని కోసం సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది

దీని వెనుక ఉన్న భావన సాధారణ ఓమ్స్ చట్టం. బ్యాటరీకి ప్రవహించే మొత్తం కరెంట్ షంట్ రెసిస్టర్ 2.2 ఆర్ ద్వారా ప్రవహించేలా తయారు చేయబడింది. ఓమ్స్ చట్టం (V = IR) ద్వారా ఈ రెసిస్టర్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ దాని ద్వారా ప్రవహించే ప్రస్తుతానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుందని మనకు తెలుసు. రెసిస్టర్ మరియు వోల్టేజ్ యొక్క విలువను మనకు తెలుసు కాబట్టి ఆర్డునో అనలాగ్ పిన్ ఉపయోగించి కొలవవచ్చు ప్రస్తుత విలువను సులభంగా లెక్కించవచ్చు. రెసిస్టర్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ యొక్క విలువ “B_Current ” లేబుల్ ద్వారా Arduino కి పంపబడుతుంది. V = IR మరియు P = I ² R సూత్రాలను ఉపయోగించడం ద్వారా గరిష్ట ఛార్జింగ్ కరెంట్ 800mA గా ఉంటుందని మాకు తెలుసు.

ఆర్డునో మరియు ఎల్‌సిడి

చివరగా Arduino వైపు మేము వినియోగదారునికి ఛార్జింగ్ ప్రాసెస్‌ను ప్రదర్శించడానికి Arduino తో ఒక LCD ని ఇంటర్‌ఫేస్ చేయాలి మరియు వోల్టేజ్, కరెంట్‌ను కొలవడం ద్వారా ఛార్జింగ్‌ను నియంత్రించండి మరియు తదనుగుణంగా రిలేలను ప్రేరేపిస్తుంది.

ఆర్డునో నానోలో ఆన్-బోర్డ్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ ఉంది, అందువల్ల విన్‌కు సరఫరా వోల్టేజ్ అందించబడుతుంది మరియు ఆర్డ్యునో మరియు 16x2 ఎల్‌సిడి డిస్‌ప్లేను అమలు చేయడానికి నియంత్రిత 5 వి ఉపయోగించబడుతుంది. వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను అనలాగ్ పిన్స్ A0 మరియు A1 చేత వరుసగా “B_Voltage” మరియు “B_Current” లేబుళ్ళను ఉపయోగించి కొలవవచ్చు. “మోడ్” మరియు “ఛార్జ్” లేబుళ్ల ద్వారా అనుసంధానించబడిన GPIO పిన్ D8 మరియు D9 లను టోగుల్ చేయడం ద్వారా రిలేను ప్రారంభించవచ్చు. స్కీమాటిక్స్ సిద్ధమైన తర్వాత మనం పిసిబి కల్పనతో కొనసాగవచ్చు.

ఈజీఇడిఎ ఉపయోగించి పిసిబి డిజైన్ అండ్ ఫ్యాబ్రికేషన్

ఈ లిథమ్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్‌ను రూపొందించడానికి, మేము ఈజీఇడిఎ అనే ఆన్‌లైన్ EDA సాధనాన్ని ఎంచుకున్నాము. నేను ఇంతకుముందు ఈజీఇడాను చాలాసార్లు ఉపయోగించాను మరియు ఇది పాదముద్రల యొక్క మంచి సేకరణను కలిగి ఉంది మరియు ఇది ఓపెన్ సోర్స్ అయినందున ఉపయోగించడం చాలా సౌకర్యంగా ఉంది. పిసిబిని రూపకల్పన చేసిన తరువాత, పిసిబి నమూనాలను వాటి తక్కువ ఖర్చుతో పిసిబి ఫాబ్రికేషన్ సేవల ద్వారా ఆర్డర్ చేయవచ్చు. వారు ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల యొక్క పెద్ద స్టాక్ ఉన్న కాంపోనెంట్ సోర్సింగ్ సేవను కూడా అందిస్తారు మరియు వినియోగదారులు పిసిబి ఆర్డర్‌తో పాటు వారి అవసరమైన భాగాలను ఆర్డర్ చేయవచ్చు.

మీ సర్క్యూట్లు మరియు పిసిబిలను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, మీరు మీ సర్క్యూట్ మరియు పిసిబి డిజైన్లను కూడా పబ్లిక్ చేయవచ్చు, తద్వారా ఇతర వినియోగదారులు వాటిని కాపీ చేయవచ్చు లేదా సవరించవచ్చు మరియు మీ పని నుండి ప్రయోజనం పొందవచ్చు, మేము ఈ సర్క్యూట్ కోసం మా మొత్తం సర్క్యూట్ మరియు పిసిబి లేఅవుట్లను కూడా పబ్లిక్ చేసాము, తనిఖీ చేయండి క్రింది లింక్:

easyeda.com/CircuitDigest/7.4V- లిథియం- ఛార్జర్- విత్- MCU

మీరు ఏ లేయర్ వీక్షించడానికి పొరను ఏర్పరుస్తాయి 'పొరలు' విండో ఎంచుకోవడం ద్వారా PCB యొక్క (పైన, క్రింద, Topsilk, bottomsilk etc). మీరు లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జర్ పిసిబిని కూడా చూడవచ్చు, ఈజీఇడాలోని ఫోటో వ్యూ బటన్‌ను ఉపయోగించి ఫాబ్రికేషన్ ఎలా చూసుకుంటుంది:

నమూనాలను ఆన్‌లైన్‌లో లెక్కిస్తోంది మరియు క్రమం చేస్తుంది

ఈ లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జర్ పిసిబి రూపకల్పన పూర్తి చేసిన తర్వాత, మీరు పిసిబిని జెఎల్‌సిపిసిబి.కామ్ ద్వారా ఆర్డర్ చేయవచ్చు. JLCPCB నుండి PCB ని ఆర్డర్ చేయడానికి, మీకు గెర్బర్ ఫైల్ అవసరం. మీ పిసిబి యొక్క గెర్బెర్ ఫైళ్ళను డౌన్‌లోడ్ చేయడానికి ఈజీఇడిఎ ఎడిటర్ పేజీలోని జెనరేట్ ఫ్యాబ్రికేషన్ ఫైల్ బటన్‌ను క్లిక్ చేసి, అక్కడ నుండి గెర్బెర్ ఫైల్‌ను డౌన్‌లోడ్ చేసుకోండి లేదా క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపిన విధంగా మీరు జెఎల్‌సిపిసిబి వద్ద ఆర్డర్ పై క్లిక్ చేయవచ్చు. ఇది మిమ్మల్ని JLCPCB.com కు మళ్ళిస్తుంది, ఇక్కడ మీరు ఆర్డర్ చేయదలిచిన పిసిబిల సంఖ్య, మీకు ఎన్ని రాగి పొరలు కావాలి, పిసిబి మందం, రాగి బరువు మరియు పిసిబి రంగు కూడా క్రింద చూపిన స్నాప్‌షాట్ వంటివి ఎంచుకోవచ్చు:

JLCPCB బటన్ వద్ద ఆర్డర్‌పై క్లిక్ చేసిన తరువాత, అది మిమ్మల్ని JLCPCB వెబ్‌సైట్‌కు తీసుకెళుతుంది, అక్కడ మీరు PCB ని చాలా తక్కువ రేటుతో ఆర్డర్ చేయవచ్చు $ 2. వారి నిర్మాణ సమయం కూడా చాలా తక్కువ, ఇది 3-5 రోజుల DHL డెలివరీతో 48 గంటలు, ప్రాథమికంగా మీరు ఆర్డరింగ్ చేసిన వారంలోనే మీ PCB లను పొందుతారు.

పిసిబిని ఆర్డర్ చేసిన తరువాత, మీరు మీ పిసిబి యొక్క ఉత్పత్తి పురోగతిని తేదీ మరియు సమయంతో తనిఖీ చేయవచ్చు. మీరు ఖాతా పేజీకి వెళ్లి దాన్ని తనిఖీ చేసి, పిసిబి క్రింద "ప్రొడక్షన్ ప్రోగ్రెస్" లింక్‌పై క్లిక్ చేయండి.

పిసిబి యొక్క ఆర్డరింగ్ చేసిన కొన్ని రోజుల తరువాత, పిసిబి నమూనాలను మంచి ప్యాకేజింగ్‌లో పొందాను.

ట్రాక్‌లు మరియు పాదముద్రలు సరైనవని నిర్ధారించుకున్న తరువాత. నేను పిసిబిని సమీకరించడంతో ముందుకు సాగాను, ఆర్డునో నానో మరియు ఎల్‌సిడిని ఉంచడానికి నేను మహిళా శీర్షికలను ఉపయోగించాను, తద్వారా ఇతర ప్రాజెక్టులకు అవసరమైనప్పుడు వాటిని తీసివేయగలను. పూర్తిగా టంకం ఉన్న బోర్డు క్రింద కనిపిస్తుంది

రెండు దశల లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ కోసం ఆర్డునోను ప్రోగ్రామింగ్ చేస్తోంది

హార్డ్వేర్ సిద్ధమైన తర్వాత మేము ఆర్డునో నానో కోసం కోడ్ రాయడం కొనసాగించవచ్చు. ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం పూర్తి ప్రోగ్రామ్ పేజీ దిగువన అందించబడింది, మీరు దీన్ని నేరుగా మీ ఆర్డునోకు అప్‌లోడ్ చేయవచ్చు. ఇప్పుడు, ప్రోగ్రామ్‌ను చిన్న స్నిప్పెట్‌లుగా విడదీసి, కోడ్ వాస్తవానికి ఏమి చేస్తుందో అర్థం చేసుకుందాం.

ఎప్పటిలాగే మేము I / O పిన్‌లను ప్రారంభించడం ద్వారా ప్రోగ్రామ్‌ను ప్రారంభిస్తాము. మా హార్డ్‌వేర్ నుండి మనకు తెలిసినట్లుగా పిన్స్ A0 మరియు A2 వరుసగా వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను కొలవడానికి ఉపయోగించబడతాయి మరియు పిన్ D8 మరియు D9 మోడ్ మోడ్ రిలే మరియు ఛార్జ్ రిలే నియంత్రణను ఉపయోగిస్తాయి. అదే నిర్వచించే కోడ్ క్రింద చూపబడింది

const int rs = 2, en = 3, d4 = 4, d5 = 5, d6 = 6, d7 = 7; // ఎల్‌సిడి కనెక్షన్ కోసం పిన్ నంబర్‌ను పేర్కొనండి లిక్విడ్‌క్రిస్టల్ ఎల్‌సిడి (ఆర్ఎస్, ఎన్, డి 4, డి 5, డి 6, డి 7); పూర్ణాంక ఛార్జ్ = 9; // బ్యాటరీని సర్క్యూట్ Int మోడ్‌కు కనెక్ట్ చేయడానికి లేదా డిస్‌కనెక్ట్ చేయడానికి పిన్ చేయండి = 8; // సిసి మోడ్ మరియు సివి మోడ్ మధ్య టోగుల్ చేయడానికి పిన్ చేయండి వోల్టేజ్_డివైడర్ = ఎ 0; // బ్యాటరీ వోల్టేజ్ కొలవడానికి Int Shunt_resistor = A1; // ప్రస్తుత ఫ్లోట్ ఛార్జింగ్_వోల్టేజ్ ఛార్జింగ్ కొలవడానికి ; ఫ్లోట్ ఛార్జ్_కరెంట్;

సెటప్ ఫంక్షన్ లోపల, మేము LCD ఫంక్షన్‌ను ప్రారంభిస్తాము మరియు తెరపై పరిచయ సందేశాన్ని ప్రదర్శిస్తాము. మేము రిలే పిన్‌లను అవుట్‌పుట్ పిన్‌లుగా నిర్వచించాము. అప్పుడు ఛార్జ్ రిలేను బ్యాటరీని ఛార్జర్‌కు కనెక్ట్ చేయండి మరియు అప్రమేయంగా ఛార్జర్ CC మోడ్‌లో ఉంటుంది.

శూన్య సెటప్ () { lcd.begin (16, 2); // 16 * 2 LCD lcd.print ("7.4V Li + ఛార్జర్") ను ప్రారంభించండి; // పరిచయ సందేశ పంక్తి 1 lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("- సర్క్యూట్ డైజెస్ట్"); // పరిచయ సందేశ పంక్తి 2 lcd.clear (); పిన్ మోడ్ (ఛార్జ్, U ట్పుట్); పిన్ మోడ్ (మోడ్, U ట్పుట్); డిజిటల్ రైట్ (ఛార్జ్, హై); // బ్యాటరీ డిజిటల్ రైట్ (మోడ్, తక్కువ) ను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా ఛార్జిగ్‌ను ప్రారంభించండి ; సివి మోడ్ కోసం // హై మరియు సిసి మోడ్ తక్కువ, ప్రారంభంలో సిసి మోడ్ ఆలస్యం (1000); }

తరువాత, అనంతమైన లూప్ ఫంక్షన్ లోపల, బ్యాటరీ వోల్టేజ్ మరియు ఛార్జింగ్ కరెంట్‌ను కొలవడం ద్వారా మేము ప్రోగ్రామ్‌ను ప్రారంభిస్తాము. వాస్తవ వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత విలువకు 0 నుండి 1024 వరకు మార్చడానికి 0.0095 మరియు 1.78 విలువ అనలాగ్ విలువతో గుణించబడుతుంది, మీరు నిజమైన విలువను కొలవడానికి మల్టిమీటర్ మరియు బిగింపు మీటర్‌ను ఉపయోగించవచ్చు మరియు తరువాత గుణక విలువను లెక్కించవచ్చు. ఇది మేము ఉపయోగించిన రెసిస్టర్‌ల ఆధారంగా గుణక విలువలను సిద్ధాంతపరంగా లెక్కిస్తుంది, కాని నేను expected హించినంత ఖచ్చితమైనది కాదు.

// వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను ప్రారంభంలో కొలవండి ఛార్జ్_వోల్టేజ్ = అనలాగ్ రీడ్ (వోల్టేజ్_డివైడర్) * 0.0092; // కొలత బ్యాటరీ వోల్టేజ్ ఛార్జ్_కరెంట్ = అనలాగ్ రీడ్ (షంట్_రెసిస్టర్) * 1.78; // కొలత ఛార్జింగ్ కరెంట్

ఛార్జ్ వోల్టేజ్ 8.2 వి కన్నా తక్కువ ఉంటే మనం సిసి మోడ్‌లోకి ప్రవేశిస్తాము మరియు అది 8.2 వి కంటే ఎక్కువగా ఉంటే సివి మోడ్‌లోకి ప్రవేశిస్తాము. ప్రతి విధానం దాని స్వంత కలిగి ఉండగా లూప్. సిసి మోడ్ లూప్ లోపల సిసి మోడ్‌లో ఉండటానికి మోడ్ పిన్‌ను LOW గా ఉంచుతాము, ఆపై వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను పర్యవేక్షిస్తూ ఉంటాము. వోల్టేజ్ 8.2 వి థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ మించి ఉంటే, మేము బ్రేక్ స్టేట్మెంట్ ఉపయోగించి సిసి లూప్ ను విచ్ఛిన్నం చేస్తాము. ఛార్జ్ వోల్టేజ్ యొక్క స్థితి CC లూప్ లోపల LCD లో కూడా ప్రదర్శించబడుతుంది.

// బ్యాటరీ వోల్టేజ్ 8.2V కన్నా తక్కువ ఉంటే సిసి మోడ్‌లోకి ప్రవేశించండి (ఛార్జ్_ వోల్టేజ్ <8.2) // సిసి మోడ్ లూప్ { డిజిటల్ రైట్ (మోడ్, తక్కువ); // సిసి మోడ్‌లో ఉండండి // కొలత వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత ఛార్జ్_వోల్టేజ్ = అనలాగ్ రీడ్ (వోల్టేజ్_డివైడర్) * 0.0095; // కొలత బ్యాటరీ వోల్టేజ్ ఛార్జ్_కరెంట్ = అనలాగ్ రీడ్ (షంట్_రెసిస్టర్) * 1.78; // ప్రస్తుత ఛార్జింగ్ మెజర్ // ముద్రణ detials LCD లో lcd.print ("వి ="); lcd.print (ఛార్జ్_వోల్టేజ్); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("CC మోడ్‌లో"); ఆలస్యం (1000); lcd.clear (); // (ఛార్జ్_వోల్టేజ్> = 8.2) ఉంటే మనం సిసి మోడ్ నుండి నిష్క్రమించాలా అని తనిఖీ చేయండి // అవును అయితే { డిజిటల్ రైట్ (మోడ్, హై); // సివి మోడ్ బ్రేక్‌కు మార్చండి ; } }

సివి మోడ్‌కు కూడా ఇదే పద్ధతిని అనుసరించవచ్చు. వోల్టేజ్ 8.2 వి మించి ఉంటే, మోడ్ పిన్ను అధికంగా చేయడం ద్వారా ఛార్జర్ సివి మోడ్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది. ఇది బ్యాటరీ అంతటా స్థిరమైన 8.6V ని వర్తిస్తుంది మరియు బ్యాటరీ అవసరాన్ని బట్టి ఛార్జింగ్ కరెంట్ మారడానికి అనుమతించబడుతుంది. ఈ ఛార్జింగ్ కరెంట్ అప్పుడు పర్యవేక్షించబడుతుంది మరియు ఇది 50mA కన్నా తక్కువకు చేరుకున్నప్పుడు, ఛార్జర్ నుండి బ్యాటరీని డిస్‌కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా ఛార్జింగ్ విధానాన్ని ముగించవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి మేము దిగువ కోడ్‌లో చూపిన విధంగా ఛార్జ్ రిలేను ఆపివేయాలి

// బ్యాటరీ వోల్టేజ్ 8.2 వి కంటే ఎక్కువగా ఉంటే సివి మోడ్‌లోకి ప్రవేశించండి (ఛార్జ్_వోల్టేజ్> = 8.2) // సివి మోడ్ లూప్ { డిజిటల్ రైట్ (మోడ్, హై); // సివి మోడ్‌లో ఉండండి // కొలత వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత ఛార్జ్_వోల్టేజ్ = అనలాగ్ రీడ్ (వోల్టేజ్_డివైడర్) * 0.0092; // కొలత బ్యాటరీ వోల్టేజ్ ఛార్జ్_కరెంట్ = అనలాగ్ రీడ్ (షంట్_రెసిస్టర్) * 1.78; // ప్రస్తుత ఛార్జింగ్ కొలత // LCD lcd.print ("V =") లో వినియోగదారుకు వివరాలను ప్రదర్శించు ; lcd.print (ఛార్జ్_వోల్టేజ్); lcd.print ("I ="); lcd.print (ఛార్జ్_కరెంట్); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("CV మోడ్‌లో"); ఆలస్యం (1000); lcd.clear (); // ఛార్జింగ్ కరెంట్‌ను పర్యవేక్షించడం ద్వారా బ్యాటరీ ఛార్జ్ అవుతుందో లేదో తనిఖీ చేయండి (ఛార్జ్_కరెంట్ <50) // అవును అయితే { డిజిటల్ రైట్ (ఛార్జ్, తక్కువ); // ఛార్జింగ్‌ను ఆపివేయండి (1) // పున art ప్రారంభించే వరకు ఛార్జర్‌ను ఆపివేయండి { lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("ఛార్జ్ పూర్తయింది."); ఆలస్యం (1000); lcd.clear (); } } } }

7.4 వి టూ స్టెప్ లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జర్ పని

హార్డ్‌వేర్ సిద్ధమైన తర్వాత కోడ్‌ను ఆర్డునో బోర్డులోకి అప్‌లోడ్ చేయండి. అప్పుడు బోర్డు యొక్క ఛార్జింగ్ టెర్మినల్‌కు బ్యాటరీని కనెక్ట్ చేయండి. మీరు వాటిని సరైన ధ్రువణతతో కనెక్ట్ చేశారని నిర్ధారించుకోండి, ధ్రువణతను తిప్పికొట్టడం వలన బ్యాటరీ మరియు బోర్డుకి తీవ్రమైన నష్టం జరుగుతుంది. బ్యాటరీ శక్తిని కనెక్ట్ చేసిన తర్వాత 12 వి అడాప్టర్ ఉపయోగించి ఛార్జర్. మీకు పరిచయ వచనంతో స్వాగతం పలికారు మరియు బ్యాటరీ యొక్క స్థితి ఆధారంగా ఛార్జర్ CC మోడ్ లేదా CV మోడ్‌కు వెళ్తుంది. ఛార్జింగ్ సమయంలో బ్యాటరీ పూర్తిగా డిశ్చార్జ్ అయితే అది సిసి మోడ్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు మీ ఎల్‌సిడి క్రింద ఇలాంటిదాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.

బ్యాటరీ ఛార్జ్ అవ్వగానే ఈ క్రింది వీడియోలో చూపిన విధంగా వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది . ఈ వోల్టేజ్ 8.2 వికి చేరుకున్నప్పుడు ఛార్జర్ సిసి మోడ్ నుండి సివి మోడ్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు ఇప్పుడు అది క్రింద చూపిన విధంగా వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ రెండింటినీ ప్రదర్శిస్తుంది.

ఇక్కడ నుండి నెమ్మదిగా బ్యాటరీ ఛార్జ్ కావడంతో ప్రస్తుత వినియోగం తగ్గుతుంది. ప్రస్తుత 50mA లేదా అంతకంటే తక్కువకు చేరుకున్నప్పుడు, ఛార్జర్ బ్యాటరీని పూర్తిగా ఛార్జ్ చేసినట్లు and హిస్తుంది మరియు రిలేను ఉపయోగించి ఛార్జర్ నుండి బ్యాటరీని డిస్‌కనెక్ట్ చేస్తుంది మరియు క్రింది స్క్రీన్‌ను ప్రదర్శిస్తుంది. ఆ తర్వాత మీరు ఛార్జర్ నుండి బ్యాటరీని డిస్‌కనెక్ట్ చేయవచ్చు మరియు మీ అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించవచ్చు.

మీరు ప్రాజెక్ట్ను అర్థం చేసుకున్నారని మరియు దానిని నిర్మించడం ఆనందించారని ఆశిస్తున్నాము. పూర్తి పని క్రింది వీడియోలో చూడవచ్చు. మీకు ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే వాటిని ఇతర సాంకేతిక ప్రశ్నలకు ఫోరమ్‌లను ఉపయోగించండి క్రింద ఉన్న వ్యాఖ్య విభాగంలో పోస్ట్ చేయండి. మళ్ళీ సర్క్యూట్ విద్యా ప్రయోజనం కోసం మాత్రమే కాబట్టి కఠినమైన పరిస్థితులలో లిథియం బ్యాటరీలు స్థిరంగా లేనందున దానిని బాధ్యతతో ఉపయోగించుకోండి.