اختیاری کا استعمال کرتے ہوئے بیٹری کی سطح کا آسان اشارہ

جدید دنیا میں ، ہم آپ کے ہینڈ ہیلڈ موبائل فون ، ڈیجیٹل تھرمامیٹر ، اسمارٹ واچ ٹو الیکٹرک وہیکلز ، ہوائی جہاز ، مصنوعی سیارہ ، اور یہاں تک کہ مریخ پر روبوٹک روور استعمال ہونے والے بیٹریوں کا استعمال کرتے ہیں جن کی بیٹری لگ بھگ 700 سال (مریخ کے دن) تک چلتی ہے۔ یہ کہنا محفوظ ہے کہ ان الیکٹرو کیمیکل اسٹوریج ڈیوائسز ارف بیٹریوں کی ایجاد کے بغیر ، دنیا جیسا کہ ہم جانتے ہیں کہ اس کا وجود ہی نہیں ہوگا۔ بہت سی مختلف قسم کی بیٹریاں ہیں جیسے لیڈ ایسڈ ، نی-سی ڈی ، لتیم آئن ، وغیرہ۔ ٹکنالوجی کی آمد کے ساتھ ہی ، ہمیں لی ایئر بیٹریاں ، سالڈ اسٹیٹ لتیم بیٹریاں ، جیسے ایجاد کردہ نئی بیٹریاں نظر آ رہی ہیں جن کی اونچائی زیادہ ہے۔ توانائی ذخیرہ کرنے کی گنجائش اور اعلی آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد۔ ہم پہلے ہی بیٹریوں کے بارے میں اور ہمارے پچھلے مضامین میں وہ کیسے کام کرتے ہیں اس کے بارے میں مزید بات چیت کی ہے۔ اس مضمون میں ، ہم ایک سادہ ڈیزائن کرنے کا طریقہ سیکھیں گے آپٹ امپ کا استعمال کرتے ہوئے 12V بیٹری چارج لیول اشارے ۔

اگرچہ بیٹری کی سطح ایک مبہم اصطلاح ہے کیونکہ جب تک ہم بیٹری مینجمنٹ سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے پیچیدہ حساب کتاب اور پیمائش پر کام نہیں لیتے ہیں تب تک ہم واقعی بیٹری میں چھوڑے ہوئے چارج کی پیمائش نہیں کرسکتے ہیں۔ لیکن آسان درخواستوں میں ، ہمارے پاس اس طریقہ کار کی عیش و عشرت نہیں ہے لہذا ہم عام طور پر ایک عام اوپن سرکٹ سرج وولٹیج پر مبنی بیٹری لیول تخمینی طریقہ استعمال کرتے ہیں جو لیڈ ایسڈ 12V بیٹریوں کے لئے واقعتا اچھ worksا کام کرتا ہے کیونکہ ان کا خارج ہونے والا وکر 13.8V سے 10.1V تک تقریبا لکیری ہوتا ہے۔ ، جو عام طور پر اس کی اوپری اور نچلی انتہائی حدود سمجھا جاتا ہے۔ اس سے قبل ، ہم نے ارڈینو پر مبنی بیٹری لیول انڈیکیٹر اور ایک سے زیادہ سیل وولٹیج مانیٹرنگ سرکٹ بھی بنایا ہے ، اگر آپ دلچسپی رکھتے ہو تو آپ ان کو بھی چیک کرسکتے ہیں۔

اس پروجیکٹ میں ، ہم کواڈ موازنہ کرنے والے او پی اے ایم پی پر مبنی آئی سی ایل ایم 324 کی مدد سے 12 وی بیٹری لیول انڈیکیٹر ڈیزائن اور بنائیں گے جس کی مدد سے ہم ایک ہی چپ پر 4 اوپی اے ایم پی پر مبنی موازنہ استعمال کرسکتے ہیں۔ ہم بیٹری کی وولٹیج کی پیمائش کریں گے اور LM324 آایسی کا استعمال کرتے ہوئے پہلے سے طے شدہ وولٹیج کے ساتھ موازنہ کریں گے اور ایل ای ڈی کو ہمارے ذریعہ آؤٹ پٹ ظاہر کرنے کے ل. چلائیں گے۔ آئیے ہم اسی میں کودیں ، کیا ہم؟

ضروری اجزاء

• LM324 کواڈ اوپامپ IC
• 4 × ایل ای ڈی لائٹس (ریڈ)
• 1 × 2.5kΩ مزاحم
• 5 × 1 کΩ مزاحم
• 1 × 1.6kΩ مزاحم
• 4 × 0.5kΩ مزاحم
• 14 پن آئی سی ہولڈر
• پی سی بی سکرو ٹرمینل
• پرفور بورڈ
• سولڈرنگ کٹ

LM324 کواڈ اوپامپ IC

LM324 ایک کواڈ آپٹ امپ آایسی ہے جو ایک عام بجلی کی فراہمی کے ذریعہ چلنے والے چار اوپی ایم پی کے ساتھ مربوط ہے ۔ فرق ان پٹ وولٹیج کی حد بجلی کی فراہمی کے وولٹیج کے برابر ہوسکتی ہے۔ پہلے سے طے شدہ ان پٹ آفسیٹ وولٹیج بہت کم ہے جو 2mV طول و عرض کا ہے۔ آپریٹنگ درجہ حرارت 0˚C سے 70˚C تک محیط میں ہے جبکہ زیادہ سے زیادہ جنکشن درجہ حرارت 150˚C تک ہوسکتا ہے۔ عام طور پر ، اوپی- amps ریاضی کی کارروائی انجام دے سکتے ہیں اور مختلف ترتیب میں استعمال کیا جا سکتا ہے جیسے یمپلیفائر ، وولٹیج فالوور ، تقابلی ، وغیرہ۔ لہذا ، ایک ہی آایسی میں چار اوپی اے ایم پی ملازمت سے ، آپ سرکٹ کی جگہ اور پیچیدگی کو بچائیں گے۔ اس کو ایک ہی بجلی کی فراہمی کے ذریعے -3V سے 32V تک وسیع وولٹیج کی حد تک چلائی جاسکتی ہے جو اس سرکٹ میں 24V بیٹری لیول ٹیسٹنگ کے لئے کافی سے زیادہ ہے۔

12V بیٹری لیول اشارے کیلئے سرکٹ ڈایاگرام

12V بیٹری اشارے میں استعمال ہونے والا مکمل سرکٹ نیچے پایا جاسکتا ہے۔ میں نے نیچے دی گئی شبیہہ میں مثال کے طور پر ایک 9V بیٹری استعمال کی ہے ، لیکن اسے ایک 12V بیٹری کے طور پر فرض کریں۔

اگر آپ گرافیکل سرکٹس کو پسند نہیں کرتے ہیں تو ، آپ اسکیمیٹکس کے لئے نیچے کی تصویر کو چیک کرسکتے ہیں۔ یہاں وی سی سی اور گراؤنڈ وہ ٹرمینلز ہیں جن کو بالترتیب 12V بیٹری سے منسلک کرنا پڑتا ہے۔

اب ، سرکٹ کے کام کو سمجھنے کے ساتھ آگے بڑھیں۔ سادگی کی خاطر ، ہم سرکٹ کو 2 مختلف حصوں میں تقسیم کرسکتے ہیں۔

حوالہ وولٹیج سیکشن:

پہلے ، ہمیں یہ فیصلہ کرنے کی ضرورت ہے کہ سرکٹ میں ہم کس وولٹیج کی سطح کو ناپنا چاہتے ہیں ، اور آپ اس کے مطابق اپنے ریزٹر پر مبنی ممکنہ ڈویائڈر سرکٹ کو ڈیزائن کرسکتے ہیں۔ اس سرکٹ میں ، D2 ایک حوالہ زینر ڈایڈڈ ہے جس کی شرح 5.1V 5W ہے لہذا یہ آؤٹ پٹ کو اس کے اس پار 5.1V پر کنٹرول کرے گا۔ جی این ڈی کے سلسلے میں اس میں 4 1k مزاحمت منسلک ہے لہذا ہر ایک ریزسٹر میں تقریبا 1.25V ڈراپ موجود ہوگا جسے ہم بیٹری وولٹیج سے موازنہ کرنے کے لئے استعمال کریں گے ۔ موازنہ کے لئے حوالہ وولٹیجز تقریبا.1 5.1V ، 3.75V ، 2.5V ، اور 1.25V ہیں۔

نیز ، ایک اور وولٹیج ڈیوائڈر سرکٹ بھی ہے جس کا استعمال ہم بیٹری کے وولٹیجز کا موازنہ زینر کے اس پار وولٹیج ڈیوائڈر کے ذریعہ دیئے جانے والے وولٹیج سے کریں گے۔ یہ وولٹیج ڈیوائڈر اہم ہے کیونکہ اس کی قیمت کو مرتب کرتے ہوئے ، آپ وولٹیج پوائنٹس کا فیصلہ کریں گے جس سے آگے آپ اسی ایل ای ڈی کو روشن کرنا چاہتے ہیں۔ اس سرکٹ میں ، ہم نے 2.6 کے تقسیم کرنے والے عنصر کو فراہم کرنے کے لئے سیریز میں 1.6k ریزسٹر اور 1.0k ریزسٹر کا انتخاب کیا ہے۔

لہذا اگر بیٹری کی اوپری حد 13.8V ہے تو ، پھر ممکنہ ڈویڈر کے ذریعہ دیا ہوا وولٹیج 13.8 / 2.6 = 5.3V ہوگا جو زینر ڈایڈڈ سے پہلے حوالہ وولٹیج کے ذریعہ دیا گیا 5.1V سے زیادہ ہے لہذا تمام ایل ای ڈی ہوگی اگر بیٹری کی وولٹیج 12.5V ہے یعنی پوری طرح سے چارج نہیں کی گئی ہے اور نہ ہی پوری طرح سے ڈسچارج ہوئی ہے تو پھر اسی وولٹیج کی قیمت 12.5 / 2.6 = 4.8V ہوگی جس کا مطلب یہ ہے کہ یہ 5.1V سے کم ہے لیکن دیگر تین ریفرنس وولٹیج سے زیادہ ہے لہذا تین ایل ای ڈی روشنی اور ایک نہیں کرے گا۔ لہذا ، اس طرح سے ، ہم ایک انفرادی ایل ای ڈی روشنی کے ل voltage وولٹیج کی حدود کا تعین کرسکتے ہیں۔

تقابلی اور ایل ای ڈی سیکشن:

سرکٹ کے اس حصے میں ، ہم مختلف وولٹیج کی مختلف سطحوں کے لئے مختلف ایل ای ڈی چلا رہے ہیں۔ چونکہ آئی سی ایل ایم 324 ایک اوپی اے ایم پی پر مبنی موازنہ کرنے والا ہے لہذا جب بھی کسی خاص اوپی اے ایم پی کا نان-انورٹنگ ٹرمینل انورٹنگ ٹرمینل کے مقابلے میں زیادہ صلاحیت پر ہوتا ہے تو ، او پی اے ایم پی آؤٹ پٹ تقریبا V وی سی وولٹیج کی سطح پر کھینچا جائے گا جو ہمارے معاملے میں بیٹری وولٹیج ہے۔. یہاں ایل ای ڈی روشنی نہیں لائے گی کیونکہ ایل ای ڈی کے انوڈ اور کیتھوڈ دونوں پر وولٹیج برابر ہیں لہذا کوئی موجودہ بہاؤ نہیں کرے گا۔ اگر انورٹنگ ٹرمینل کی وولٹیج نان الورٹنگ ٹرمینلز سے زیادہ ہے ، تو اوپی اے ایم پی کی آؤٹ پٹ کو جی این ڈی سطح پر کھینچا جائے گا لہذا ایل ای ڈی روشن ہوجائے گا کیوں کہ اس کے ٹرمینلز میں اس کا ایک ممکنہ فرق ہے۔

ہمارے سرکٹ میں ، ہم نے ہر او پی اے ایم پی کے نان الورٹنگ ٹرمینل کو بیٹری کے پار منسلک امکانی ڈیوائڈر سرکٹ کے 1 کΩ ریسیسر سے منسلک کیا ہے ، اور انورٹنگ ٹرمینلز زینر کے پار منسلک امکانی تقسیم سے مختلف وولٹیج کی سطح سے جڑے ہوئے ہیں۔ لہذا ، جب بھی بیٹری کی تقسیم شدہ وولٹیج اس اوپی اے ایم پی کے متعلقہ حوالہ وولٹیج سے کم ہے تو ، آؤٹ پٹ کو زیادہ کھینچا جائے گا اور ایل ای ڈی روشنی نہیں کرے گا جیسا کہ پہلے بتایا گیا ہے۔

چیلنجز اور بہتری:

یہ بیٹری کی وولٹیج کو قریب کرنے کا ایک خام اور بنیادی طریقہ ہے اور آپ 5،V وی زینر ڈایڈڈ کے ساتھ جڑے ہوئے امکانی تقسیم کے ساتھ سیریز میں اضافی ریسسٹار شامل کرنے کے ساتھ اپنی پسند کے مطابق وولٹیج کی حد پڑھنے کے ل it اس میں مزید ترمیم کرسکتے ہیں ، اس طرح ، آپ ایک چھوٹی سی رینج پر زیادہ درستگی حاصل کرسکتے ہیں تاکہ آپ حقیقی دنیا کی ایپلی کیشنز کیلئے جیسے کہ لیڈ ایسڈ بیٹری کی طرح ایک چھوٹی حد میں زیادہ وولٹیج کی سطح کی شناخت کرسکیں۔

آپ مختلف وولٹیج کی سطح کے ل different مختلف رنگ کے ایل ای ڈی انٹرفیس بھی کرسکتے ہیں اور اگر آپ بار گراف چاہتے ہیں۔ میں نے اس سرکٹ میں صرف ایک ہی LM324 کا استعمال کیا ہے تاکہ آپ اسے آسان رکھیں ، آپ کمپریٹر آئی سی کی ن تعداد کا استعمال کرسکتے ہیں اور ن ریسیٹرز کے ساتھ ، حوالہ وولٹیج زینر ڈایڈڈ کے سلسلے میں ، آپ جتنے ریفرنس والٹیج کے مقابلے میں موازنہ کرسکتے ہیں جتنا آپ چاہتے ہیں۔ جو آپ کے اشارے کی درستگی میں مزید اضافہ کرے گا۔

ہمارے 12V بیٹری کی سطح کے اشارے کی تعمیر اور جانچ

اب جب ہم سرکٹ ڈیزائن کر رہے ہیں ، ہمیں اسے پرف بورڈ میں گھڑنے کی ضرورت ہے۔ اگر آپ چاہتے ہیں تو ، آپ اس کے کام کو دیکھنے کے لئے پہلے اسے بریڈ بورڈ پر بھی جانچ سکتے ہیں اور سرکٹری میں جو غلطیاں دیکھ سکتے ہیں اسے ڈیبگ کرسکتے ہیں۔ اگر آپ ایک ساتھ مل کر سارے اجزاء کو سولڈرنگ کی پریشانی کو بچانا چاہتے ہیں تو ، آپ خود پی سی بی کو آٹوکیڈ ایگل ، ایزیڈا ، یا پروٹیوس آرس یا کسی دوسرے پی سی بی ڈیزائننگ سافٹ ویئر پر بھی ڈیزائن کرسکتے ہیں۔

چونکہ LM324 بجلی کی فراہمی کی وسیع رینج پر کام کرسکتا ہے -3V سے 32V تک ، لہذا آپ کو LM324 IC کو کسی بھی علیحدہ بجلی کی فراہمی کے بارے میں فکر کرنے کی ضرورت نہیں ہے لہذا ہم نے پی سی بی سکرو ٹرمینلز کا صرف ایک جوڑا استعمال کیا ہے جو ہو گا براہ راست بیٹری ٹرمینلز سے منسلک اور پورے پی سی بی کو طاقت بخش۔ اس سرکٹ کا استعمال کرکے آپ کم سے کم 5.5V سے زیادہ سے زیادہ 15V تک وولٹیج کی سطح کی جانچ کرسکتے ہیں۔ میری پوری سفارش ہے کہ آپ زنر کے اس پار ممکنہ تقسیم میں سیریز میں ایک اور ریزٹر شامل کریں اور ہر ایل ای ڈی کی وولٹیج کی حد کو کم کریں۔

اگر آپ وولٹیج ٹیسٹنگ کی حد کو 12V سے لے کر 24V تک بڑھانا چاہتے ہیں کیونکہ LM324 24V بیٹری تک کی جانچ کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے تو ، آپ کو بیٹری کے اس پار وولٹیج تقسیم کرنے والے عنصر کو تبدیل کرنا ہوگا تاکہ ان کو دیئے گئے ولٹیج کی سطح سے موازنہ کیا جاسکے۔ زینر ریفرنس سرکٹ کے ذریعہ اور یہ بھی ، ایل ای ڈی کے ساتھ منسلک مزاحمت کو دوگنا کریں تاکہ ان کے ذریعے چلنے والے تیز بہاؤ کے خلاف اس کی حفاظت کی جاسکے۔

اس ٹیوٹوریل کا مکمل کام ذیل میں منسلک ویڈیو میں بھی پایا جاسکتا ہے۔ امید ہے کہ آپ نے ٹیوٹوریل سے لطف اندوز ہوئے ہوں گے اور کچھ مفید سیکھا ہے اگر آپ کے ذہن میں کوئی سوالات ہیں تو ان کو کمنٹ سیکشن میں چھوڑ دیں یا آپ دوسرے تکنیکی سوالات کے لئے ہمارے فورمز استعمال کرسکتے ہیں۔