Voltímetro DC sem circuito integrado e apenas com LEDS, diodos e resistores (referência visual)

Session.

Às vezes precisamos de simples e honestas soluções para situações corriqueiras do dia a dia. Uma delas é um humilde voltímetro baseado em LEDS para simples referência visual da tensão, por exemplo. Este é um circuito extremamente simples, de fácil montagem, que usa componentes comuns, com valores que podem ser reaproveitados de sucata e você pode usá-lo para monitorar visualmente diversas faixas de tensão.

Aí você me dirá que existem N soluções prontas na internet, inclusive digitais e muito precisas. E eu lhe responderei que sei disso e que concordo plenamente, mas que, em alguns casos, precisamos de soluções imediatas, de baixo custo e principalmente, de baixo consumo. Afinal de contas, a ideia por trás desse mini projeto é monitorar momentaneamente a carga de uma célula de lítio de 3,7V que opera o alimentador automático Dogis DA030BR Lite que alimenta a Madalena - se você não viu a modificação que eu fiz nele, clica aqui e deixa abrir lá na outra aba pra você ler depois ; )

O voltímetro bargraph com LEDs


Circuito básico, sem frescura, com grandes possibilidades de adaptação que você pode usar para medir outras faixas de tensão, ou como base de indicadores de pico/sinal de áudio, além de uma diversidade de outras aplicações possíveis. A ideia não é ser preciso: apenas indicar a carga atual da célula como uma referência de quando é necessário recarregá-la. Perguntas básicas:

Posso usar qualquer tipo de LED?

 
Pode, mas os valores que estão no projeto foram calculados para LEDs de alto brilho, ou seja, maior corrente. Se for usar LEDs comuns, de baixa corrente e menor tensão, pode ser necessário aumentar proporcionalmente os valores dos resistores para adaptar melhor o brilho deles sem saturação.

Quais as tensões mínimas e máximas com esses valores?


A tensão mínima que mantém somente o LED1 (menor carga) aceso é da ordem de 2,6V enquanto que precisamos de uma célula totalmente carregada entre 3,7V e 4,0V (sem carga) para que todos os LEDs estejam com seus brilhos máximos.

Posso alterar os diodos?


Qualquer diodo da ordem de 0,6V ou 0,7V pode ser empregado no circuito sem prejuízos, afinal, a ideia é uma referência visual e não uma aferição precisa. Se for necessário medir precisamente a tensão no seu projeto, recomendo usar voltímetros comerciais específicos para sua necessidade.
 

Como funciona?

 
Basta conectar o circuito diretamente à célula, nada mais. O funcionamento é pelo botão TEST e somente há consumo da célula quando o botão é mantido pressionado para visualizar o status da carga.

Tenha cuidado na seleção dos resistores, quanto aos valores. Meça todos eles antes de montar para evitar decepções: o circuito depende dos valores indicados para que os LEDs sejam iluminados corretamente. No mais, aproveite a ideia!





Ao apertar o botão, o status é mostrado

Alimentador automático Dogis DA030BR Lite

Session. E já estava com saudades daqui.

Recentemente, adotei a Madalena. Um SRD - ou para os mais íntimos, o bom e velho vira-latas - com dois meses que, como todos os adotáveis, tinha um futuro incerto. Como revezamos os home office durante a semana, ela fica dois dias sozinha em casa e eu precisava de um alimentador programável.

Optei pelo alimentador automático Dogis DA030BR, visto que foi o mais em conta que encontrei e que, segundo as características do fabricante, atenderia perfeitamente a minha necessidade. Porém, encontrei um probleminha que pode causar um grande inconveniente pra você, caso você tenha ou pense em comprar um: o LED indicador de pilhas fracas. 
 

Senta que lá vem história


Ontem, 21/06/2023, saí e deixei o alimentador pronto e programado. Quando retornei para casa, perto das 18h, vi que a bandeja não tinha girado conforme programado, deixando a Madalena sem as refeições programadas. Fiz o teste do avanço da bandeja e o aparelho acendia o LED de pilhas fracas, bem como todos os caracteres do display, e não girava mesmo a bandeja.

Bom, partindo do princípio que um indicador deve sinalizar algum evento com antecedência, é uma falha primária nesse projeto. Pode ser um defeito de fábrica? Até pode ser, mas eu duvido muito. O que parece mesmo é que esse monitoramento da carga das pilhas só leva em conta como carga o motor trabalhando, como aconteceu, e não realiza testes aleatórios, com o produto em espera.
 
Foi aí que uma ideia me ocorreu que poderia resolver o problema de vez e ainda me poupar de comprar mais três pilhas do tipo C - quem em sã consciência ainda fabrica produtos para esse tipo de alimentação?!

Bateria recarregável + buzzer = 3 horinhas de trabalho


Sinceramente, eu penso que esse produto já deveria ter vindo com uma bateria interna recarregável que fosse possível a sua troca futura apenas comprando uma reposição, com a gente fazia com os telefones sem fio. Simples assim. Mas como não fizeram dessa forma, lá fui eu analisar o circuitinho made in China pra explorar possibilidades.

Encurtando a prosa, constatei que uma célula de 3,7V x 2,2A seria capaz de sustentar muito bem o produto e ainda me daria muito mais autonomia que as três pilhas tipo C - vinha utilizando somente nas pilhas, embora exista uma porta microUSB disponível para alimentação, porque Madalena é filhote e poderia facilmente morder o fio e a fonte. Fiz vários testes e tudo funcionou normalmente, mesmo com essa diferença de tensão. Aproveitei para incluir um buzzer junto ao motor, para chamar mais a atenção - como é um buzzer é ativo, soldei um diodo em série para evitar inversão de polaridade, porque o motor gira a bandeja até o ponto X e faz um pequeno retorno ao contrário para alinhá-la.

Controle de carga da bateria

 
Aproveitei uma plaquinha de controle de carga que tinha aqui perdida para controlar a célula, soldei direto na porta microUSB do alimentador e instalei um LED externo que indica o status do carregamento - presente na própria plaquinha de controle, que se apaga quando a carga está completa.

Testei tudo de novo e agora é colocar o alimentador em produção para mensurar a autonomia dessa célula, já que por enquanto, não pretendo usá-lo diretamente na tomada.












 

*** update 21/07/2023

A cereja do bolo ficou por conta do status de carga da célula, mini projeto versátil que pode ser visto nesta postagem




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