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© Jörg Reisener letzte Aktualisierung: 26.09.2013 home Kontakt

Lipo-Piepser

LipoPiepser



Aufgabenstellung

Heute werden in Geräten häufig Lipo-Akkus zur Spannungsversorgung eingesetzt. Diese müssen jedoch vor Tiefentladung geschützt werden, um keinen Schaden zu nehmen. Bei Flugmodellen, die man immer im Blick hat, ist der beschriebene Lipo-Blitzer mit mehreren Warnstufen für diese Aufgabe sehr gut geeignet. Oft wäre jedoch eine akustische Warnung wünschenswert, z.B. an der FPV-Bodenstation oder generell beim FPV-Fliegen (mit Videobrille). Deshalb wurde der bewährte Lipo-Blitzer auf eine akustische Ausgabe umgebaut.

Schaltungsbeschreibung

Als Controller kommt ein Atmel ATtiny13 zum Einsatz. Wegen dem höheren Strombedarf des Piepers wurde die 5V-Versorgung mit einem Spannungsregler µA7805 realisiert. Ansonsten ist der Aufbau nahezu identisch mit dem Lipo-Blitzer. Der Spannungsteiler aus 68k und 4k7 setzt die zu messende Akkuspannung für den AD-Wandler des Tiny13 herunter, die Dimensionierung passt für 2S und 3S Lipos. Über den Jumper kann die Warnschwelle programmiert werden.

Schaltplan

LipoPiepser Schaltplan


Software

Das Programm ist in Assembler geschrieben. Im Betrieb wird die Lipo-Spannung gemessen und mit vorgegebenen Warnschwellen verglichen. Die mehrstufige Warnung wurde beibehalten, die Tonausgabe erfolgt dezent, aber weit hörbar als Folge von kurzen Doppel-Pieps. Bei Unterschreitung der ersten Vorwarnschwelle erfolgt ein kurzer Doppel-Piep alle 8 Sekunden. Bei der zweiten Vorwarnschwelle (etwa 0,3V tiefer) ertönen kurz hintereinander drei Doppel-Pieps, wiederholt nach 3s Pause. Wird die letzte Schwelle unterschritten, ertönen die Doppel-Pieps dauernd. Die Spannungshöhe dieser letzten Schwelle ist im Programmiermodus einstellbar (siehe unten). Der Abstand der Schwellen ist im Programm relativ zur letzten Schwelle festgelegt und liegt bei etwa 0,3V.

Das Programm für den Controller kann hier heruntergeladen werden (Download hex-File). Die Fuse-Bits bleiben wie im Lieferzustand.

Aufbau des Lipo-Piepsers

Der Aufbau wurde auf einer Lochrasterplatine realisiert. Hier eine mögliche Anordnung der Bauteile und die dazu passende Leitungsführung.

LipoPiepser Platine


So sieht der fertig aufgebaute Lipo-Piepser aus:

LipoPiepser fertig bestückt


Hier die Leiterseite.

LipoPiepser Leiterseite


Hier noch ein Miniaturaufbau ohne Platine. Es wurde ein Tiny13 in SMD-Bauform verwendet und alle Teile direkt angelötet. So wiegt der gesamte Piepser nur 2g und läßt sich damit auch in sehr kleine Flugmodelle einbauen.

LipoPiepser Leiterseite


Einstellung der Spannungsschwelle / Programmiermodus

Die Spannungsschwelle für Dauerpiepen muß einmalig eingelernt werden (kann jederzeit neu eingestellt werden). Dazu wird der Lipo-Piepser mit gestecktem Jumper an einer regelbaren Spannungsquelle in Betrieb genommen. Jetzt wird die gewünschte Spannung (z.B. 9,6V bei 3S-Lipo) eingestellt und der Jumper abgezogen. Die Schwelle ist nun dauerhaft gespeichert und der Piepser ist einsatzbereit. Die Warnschwellen sind in unserem Beispiel nun folgendermaßen eingestellt:

< ca.10,2V    1x 
Doppel-Piep    8s Pause
< ca.  9,9V    3x Doppel-Piep    3s Pause
< ca.  9,6V    ständig
Doppel-Piep mit 1s Pause

Schlußwort

Inzwischen gibt es bei diversen Modellbauhändlern fertige Lipowarner für wenig Geld. Meist haben diese aber nur eine Warnschwelle, sind oft nicht einstellbar und haben einen nervigen Dauerton. Wer also etwas dezenter und mehrstufig gewarnt werden will und Spaß am Basteln hat, ist mit der hier vorgestellten Lösung besser bedient.

Der Nachbau sollte einfach möglich sein. Bei Fragen oder Problemen, oder wenn Ihr euch das Programmieren des Controllers nicht zutraut, könnt Ihr euch gerne an mich wenden. Ich freue mich über jede Rückmeldung.


Viel Erfolg!