Индикатор запаса топлива | Полная схема с исходным кодом

Вот простая схема индикатора запаса топлива для контроля уровня топлива в транспортных средствах. Он подает аудиовизуальную индикацию, когда уровень топлива падает ниже резервного уровня, помогая избежать нехватки бензина в пути.

В настоящее время автомобили оснащаются указателем уровня топлива, установленным на приборной панели, который показывает уровень топлива на аналоговом дисплее. На некоторых автомобилях «резервный» уровень обозначается красной маркировкой, однако движение иглы через красную маркировку может сбивать с толку и быть неточным. Эта схема индикатора запаса топлива контролирует уровень топлива в баке ниже уровня резерва и предупреждает с помощью индикаторов LED и звуковых сигналов о приближении опасного уровня.

Работа индикатора запаса топлива

Система индикатора запаса топлива состоит из поплавкового датчика, установленного на баке, и измерителя тока (счетчика топлива), которые соединены последовательно. Поплавковый датчик, прикрепленный к внутреннему реостату, обеспечивает высокое сопротивление, когда резервуар пуст. Когда резервуар полон, сопротивление уменьшается, позволяя большему току проходить через счетчик и давать более высокие показания.

Цепь контроля топлива работает, распознавая изменение напряжения, возникающее на счетчике, и активирует звуковой сигнал, когда топливный бак почти пуст. Его точка А подключена к входной клемме счетчика топлива, а точка Б — к кузову автомобиля. Схема состоит из операционного усилителя CA3140 (IC1), двух микросхем таймера 555 (IC2 и IC3) и декадного счетчика CD4017 (IC4).

Работа схемы

Операционный усилитель IC CA3140 подключен как компаратор напряжения. На его инвертирующий вход (контакт 2) подается опорное напряжение, управляемое через VR1. На неинвертирующий вход (контакт 3) поступает переменное напряжение, поступающее с входной клеммы счетчика топлива через резистор R1. Когда напряжение на контакте 3 выше, чем на контакте 2, на выходе IC1 появляется высокий уровень, и загорается зеленый LED (LED1). Это состояние сохраняется до тех пор, пока напряжение на выводе 3 не упадет ниже напряжения на выводе 2. Когда это происходит, выходной сигнал IC1 меняется от высокого к низкому, посылая низкий импульс на триггерный вывод моностабильного устройства (обычно удерживаемый высоким с помощью R3) через C1. Моностабильный триггер срабатывает, и его выходной сигнал становится высоким в течение заранее определенного времени в зависимости от значений R5 и C2. При заданных значениях время включения составит около четырех минут.

Выход IC2 используется для питания нестабильной схемы, состоящей из таймера 555 (IC3), через диод D2. Колебания IC3 контролируются R6, R7, VR2 и C4. При заданных значениях периоды времени включения и выключения составляют 27 и 18 секунд соответственно. Импульсы с IC3 подаются на тактовый вход (вывод 14) декадного счетчика CD4017 (IC4), и его выходы один за другим повышаются. Когда цепь включена, светодиоды LED1 и LED2 светятся if, в баке вашего автомобиля достаточно бензина.

Когда уровень топлива опускается ниже резервного уровня, выход IC1 переходит в низкий уровень, светодиод LED1 выключается и на контакт 2 IC2 поступает отрицательный пусковой импульс. Выходной сигнал IC2 остается высоким в течение примерно четырех минут, и в течение этого периода времени тактовый вывод 14 IC4 получает тактовый импульс (от низкого к высокому) с выхода IC3.

При первом тактовом импульсе выход Q0 микросхемы IC4 становится высоким, а зеленый LED (LED2) светится примерно 50 секунд. При получении второго тактового импульса Q1 переходит в высокий уровень, загорается желтый LED (LED3) и звучит зуммер в течение примерно 45 секунд. Этот аудиовизуальный сигнал предупреждает вас о том, что в автомобиле заканчивается топливо. При получении третьего тактового импульса светодиод 3 и зуммер гаснут. Прежде чем объем производства Q5 достигнет высокого уровня, пройдет около двух с половиной минут.

К тому времени, когда Q5 переходит в высокий уровень и загорается красный LED (LED4), проходит четыре минуты и питание IC3 отключается. Состояние выхода на Q5 не изменится, если на его контакт 14 не будет получен тактовый сигнал от низкого к высокому. Таким образом, светодиод 4 будет светиться непрерывно вместе со звуковым сигналом. Постоянное свечение красного LED (LED4) и звуковой сигнал зуммера указывают на то, что в автомобиле очень скоро закончится топливо.

Выход Q6 микросхемы IC4 подключен к выводу сброса 15 через диод D3. Это означает, что после включения Q5 отсчет всегда будет начинаться с Q0. Конденсатор C5 обеспечивает сброс IC4 при включении питания, когда switch S1 закрыт. Выход IC1 также подключен к выводу сброса IC4 через диод D1 (1N4148). Поэтому, когда ваш автомобиль заправлен выше резервного уровня, светодиод 2 загорается, указывая на то, что в баке достаточно топлива.

IC5 обеспечивает регулируемое напряжение постоянного тока 12 В для правильного функционирования схемы, даже если аккумулятор заряжен до напряжения более 12 В.

Построение схемы

Схему можно собрать на перфорированной плате. Регулируйте VR1 до тех пор, пока напряжение на выводе 2 IC1 не упадет до 1,5 В. Когда точка A подключена к клемме счетчика топлива (указатель уровня топлива), которая идет к датчику топлива, зеленые светодиоды (LED1 и LED2) светятся, указывая на нормальный уровень топлива. VR2 можно изменить, чтобы установить период времени включения IC3 примерно на 20 секунд.

Заключите схему в небольшой case и закрепите на приборной панели с помощью клейкой ленты. Схема работает только в автомобилях с отрицательным заземлением кузова.