电源电压检测电路设计

目录

引言 (1)

1多功能计时器简介与电路设计目标 (1)

1.1多功能计时器简介 (1)

1.2电路设计目标 (3)

2 315M无线遥控系统概况 (3)

2.1无线发射组件特性 (3)

2.2无限接收组件特性 (5)

3 电压检测与遥控指示电路设计 (6)

3.1 锂电池放电特性分析 (6)

3.2 运放LM393用于稳压电路分析 (6)

3.3 TL431精密可调并联稳压器的特性分析 (9)

3.4 电压检测电路的设计 (9)

3.5 电压检测与遥控指示电路设计 (10)

4 实验结果及分析 (10)

4.1实验结果 (10)

4.2不足之处 (11)

总结 (11)

参考文献 (11)

英文摘要......................................................................................... 错误!未定义书签。致谢 (12)

附录 (13)

多功能计时器电源电压检测与遥控指示电路设计

电子系1101班姓名

指导老师摘要：随着锂电池可充电技术的成熟，该技术目前已经得到广泛的应用，相对于一次性充电电池，可充电电池具有循环利用、高效节能、环保等特点。可充电电池在经过放电后，会出现电池电压过低现象，如果不能及时的告诉工作人员，常常会造成一些不必要的损失。利用电池放电电量降低电压随着降低的原理，在电池电量降到正常工作的底线时，以此对应的输出电压值为临界点，或者稍微提高一点，当电池电压低于这个值后，利用电路通过蜂鸣器报警，以此来提醒工作人员进行充电或者更换电池。此方式运用于工作人员必须在场的情形下，因此有一定的局限性。另一方面，在当今无线遥控、无线传输也日益普遍的情况下，让电池低电量报警器与无线遥控相结合，在一定的范围内，工作人员可以收到报警，从而及时的更换电池或者进行充电，给工作人员带来了极大的方便。

关键词：多功能计时器；电池低电量报警；无线遥控

引言

随着科技的不断发展，电池容量设计的增大，对于电源电压实时监控的需求愈发强烈，目前国内很多厂家都相继推出了各种电源监控系统，如华为公司的电池动力及环境监控系统，以及ERICSSOM公司的电源监控子系统等，都已经具备非常高的水平以及实用价值。锂电池供电日益增加的状况下，当电量不足时，必须及时告知工作人员，以便做出相应的应急处理；另一方面，无线遥控功能也日益普遍，为了达到控制界面的简约化，如何将两种功能状态通过单一的指示灯来表征，则需要进行一番应用研究。

1多功能计时器简介与电路设计目标

1.1多功能计时器简介

多功能计时器是一种用来精确计时的电子装置，它的主要功能有时间显示、倒计时、定时报警等，通常是由一个主控芯片对电路进行调控，如单片机等，采用晶体振荡器来提供一个时钟信号，通过主控芯片的控制在多位数码管上进行时间显示，有的还具有遥控、语音等功能。由于现代科技的发展，各种芯片价格便宜且性能稳定，因此得到了广泛的使用。

本次设计的目标是为实验室的多功能计时器提供电源电压检测，计时器属于

精密电子仪器，电源的稳定与否关系到计时器的走时与显示等，因此不能大意。另外由于美观、减小体积等因素，将整个模块与计时器模块、无线遥控模块整合到了一起，使得整个电路简洁，方便。多功能计时器显示面如图1.1所示：

图1.1实验室多功能计时器显示面

计时器电源采用了一块12伏锂电池进行供电，最低工作电压为10.5V，将此电压值设为最低值，在此基础上将电压调高一点，将之设定为11.3V，为警戒值。

计时器外部由时间对位调整、储存、复位、开始以及三种模式选择键、电源开关共11位构成，前后均有4个LED数码管进行同步显示。两种工作模式分秒/时分模式、正/倒计时显示方式。多功能计时器操作面如图1.2所示：

图1.2 实验室多功能计时器操作面

计时器内部主要是由时钟电路、计时电路、控制电路和显示电路等几部分组成，其中时钟电路为计时器提供基本的时钟信号，而计时电路则完成相应的计时功能，整个计时电路由分十位计数器、分个位计时器、秒十位计数器、秒个位计

数器构成。控制电路由复位电路、启动电路组成，计时结果由数码管进行显示。

1.2电路设计目标

计时器电路板上有一个指示灯，计时器正常工作电压为12V左右，在锂电池电压高于11.3V的时候指示灯为绿灯，低于11.3V时指示灯变为红色表示电池电量不足，需要更换电池。当电压小于10.5V后，电路断开电池不再为计时器供电，以此保护计时器不受损坏。

315M无线遥控器遥控复位过程中信号指示灯为红色，随后显示绿灯表示计时器电源电量充足放心使用，当电压低于11.3V后，指示灯变为红色，提醒工作人员更换电池。整个电路简洁明了，方便使用。

2 315M无线遥控系统概况

2.1无线发射组件特性

无线遥控技术在日常生产生活中已经得到了广泛应用,例如车辆防盗系统、家庭防盗系统以及其他电器遥控装置上。多功能计时器上的遥控电路由无线发射模块和接收模块组成。

根据功能实现无线发射模块可以分为1键、2键、4键三种发射器，其主要原理都是一样的，只是发射方波的宽度不同或者调制高频载波的频率不同，导致已调制波不同。1键无线发射器只有一种已调制波，2键的2种......以此类推。以下是不同的无线遥控器。不同型号的无线遥控器如下图2.1所示：

图2.1不同型号的无线遥控器

发射模块技术参数：

发射距离：10-50米，受环境影响

工作电压：12V

调制方式：ASK

发射功率：10mW

发射频率：315Mhz

外接天线：25cm普通多芯或单芯线

引脚排列从左→右：（DATA；VCC；GND）

针脚定义如表2.2所示:

表2.1 发射模块引脚定义

脚位名称功能说明

1 ATAD 数据输入端

2 VCC 电源正极

3 GND 电源负极

其典型应用电路如图2.2所示。

图2.2 典型无线发射模块电路图

当按下按钮后，PT2262与之相连的针脚变成高电平，随之进入触发状态。F05V为一个超外差模块。使用时接入+3V的高电平，17脚高电平接入为唤醒状态时可以发出对应的信号。LED的功能是检测F05V是否供电。

F05V、J05V有休眠功能，低电平休眠，高电平唤醒。1-8脚为三态地址编码。每一位地址都可以有悬空、接地和高电平三种状态。不需要时可以把它们全部悬空。2262和2272的地址编码一致。