Le montage est contruit autour d'un micro-contrôleur PIC16F873. Ses 4Ko de mémoire Flash, ses 22 lignes I/O, son convertisseur A/N 10 bits et sa faible consommation sont autant d'atouts pour ce type de montage. La consommation en courant est un paramètre essentiel dans le choix des autres composants. 2 mA max pour l'afficheur LCD 2x16, 10µA pour le MAX872 (référence de tension), 20µA pour le MAX667 (régulateur de tension), 1mA pour le MAX4376 (capteur de courant) et 17µA pour le MAX478 (AOP). Soit une consommation totale inférieure à 7mA. Le régulateur 5V (MAX667) est ajusté à environ 5,8V en utilisant la patte 6 (SET) connectée au diviseur de tension R11, R12 et R13. Le MAX667 peut être remplacé par le ADP667 (Analog Device) ou le MAX666. La tension régulée alimente les capteurs de courant (MAX4376) et permet d'obtenir ainsi la pleine échelle de mesure (5V) pour 100mV aux bornes du shunt. La tension du diviseur R9 et R10 connecté à l'entrée 3 (Low Battery In) est comparée à la référence interne du régulateur qui détecte ainsi une chute de tension ou une coupure d'alimentation. Sa sortie LBO (Low Battery Out) génère un front descendant sur l'entrée RA4 du PIC. La diode D2 protège le circuit des inversions de tension, D1 fait chuter la tension d'alimentation à une valeur admissible pour les composants. L'ondulation résiduelle est filtrées par le condensateur de 100µF (C3), il sert également de réservoir de tension lors des coupures de tension pendant la sauvegarde.
Le quartz à 11,0592 MHz est une valeur qui donne des multiples justes de la seconde. . Les quatre lignes (RB4-RB7) du portB ont la fonction de données pour l'afficheur LCD programmé en mode 4 bits. Les lignes de commande E, RS, R/W sont assurées par RC2,RC3 et RC4. Les trois boutons poussoirs permettent d'accéder aux menus de configuration. S1 (Valid) provoque l'affichage du menu et la validation de l'option. S2 et S3 permettent de se déplacer dans les menus.
Après le diviseur de tension formé par R6,R7 et R8, l'ampli OP IC3A (MAX478) monté en suiveur (gain 1) transmet la tension de la batterie à l'entrée RA2 du convertisseur A/N. Tandis que IC3B monté en comparateur donne au programme l'indication de sens du courant circulant dans le shunt (charge ou décharge). Le MAX478 peut être remplacé par un LM358 mais sa consommation est bien supérieure. Pour des tensions mesurées inférieure à 2,5V, le PIC utilise l'entrée RA2 comme référence de tension à 2,5V fournie par le MAX872. Tout autre composant référence de tension à 2,5V peut convenir.
Les capteurs de courant (MAX4376FAU - SOT23-5L)(voir remarque fin de page) prélève la tension aux bornes du shunt et la multiplie par 50. La version F est donc celle qu'il faut choisir. Le prototype fonctionne également avec un MAX4377FAU (un seul boîtier 8 µMAX plus délicat à souder).R14 ajuste le contraste de l'afficheur. F2 (RXE010) est un fusible réarmable bien pratique pour protéger le montage. Ce qui n'exclue pas une recherche systématique de l'origine du court-circuit.
Le circuit imprimé est intégré dans un boîtier étanche avec couvercle transparent. Une fois le couvercle fixé, les boutons poussoir ne sont plus accessibles, mais ils ne sont de toute façon plus utiles une fois la configuration effectuée. Une attention toute particulière sera nécessaire pour souder les MAX4376 en boîtier SOT23-5L, un contrôle visuel à la loupe ou mieux encore à l'ohmètre n'est pas inutile.
Il semble que le MAX4376 ne soit plus produit en boitier SOT23-5L mais qu'il soit disponible en 8SO- Voir remarque sur le circuit imprimé en fin de page.
Commencez par souder les MAX4376 comme sur la photo avec un fer à souder très fin. Souder ensuite les supports de CI, les résistances et ainsi de suite jusqu'aux composants les plus épais. N'oubliez pas les deux passages de circuit imprimé. Certains composants et contacts de supports de CI doivent être soudés des deux côtés.
Attention à partir de la version V1.11 du logiciel, la résistance R7 de 2.2 MOhm est remplacée par un strap
Avant de monter les circuits intégrés, vérifier la continuité (de toutes les liaisons) à l'aide du schéma. Placer le MAX667 (régulateur) et vérifier la tension (5.2V) à la sortie de la diode 1N4148. Vérifier que cette tension est présente sur les contacts de l'afficheur et sur les autres CI. Mettre en place le MAX872, contrôler le 2.5V (6) de référence. Mettre en place le MAX478 et vérifier (1) la présence de la tension du diviseur de tension. Mettre en place tous les composants et régler le contraste pour visualiser les informations de l'afficheur LCD. Rien ne fonctionne ? Recommencer les vérifications à partir du début.
Le shunt (+shunt) sera connecté directement au pôle + de(s) batterie(s), (-shunt) côté utilisation. Aucun circuit ne sera connecté entre (+shunt) et le pôle + de la batterie. L'alimentation du montage (+12V) sera différente de (+shunt). Trois types de shunt peuvent être utilisés 50A/100mV, 100A/100mV ou 200A/100mV.
Après le contrôle d'usage, brancher les fils d'alimentation et le shunt (XX A, 100mV) comme indiqué sur le schéma. L'afficheur doit, pendant 3 secondes, afficher la version du logiciel, puis indique les différentes mesures. Appuyer sur la touche VALIDE (rouge) et sélectionner le type de shunt utilisé (50A, 100A ou 200A). Fixer la tension de seuil d'alarme à l'aide des touches '+' et '-'. Vous pouvez 'QUITTER' ce menu.
Calibration du voltmètre (à partir version V1.11) : Appuyer sur la touche VALIDE (rouge) tout en maintenant la touche du milieu enfoncée. Le menu 'CALIBRE TENSION' ainsi que la tension mesurée s'affiche. Agir sur les touches '+' et '-' pour régler la tension affichée par comparaison avec celle d'un voltmètre numérique. Appuyer sur VALIDE (rouge) quand la tension est juste. Refermer le boitier les réglages sont terminés.
Si vous changer la batterie, la fonction "EFFACE MEMOIRE" met à zéro les ampères/heure et le pourcentage de charge.
Liste des composants:
Remarque: Si vous ne trouvez plus le MAX4376 en boîtier SOT23-5L mais en 8SO, vous pouvez télécharger les typons du circuit imprimé réalisés par Jean-Marie Guimond (Montréal) pour le boîtier 8SO: typon_8S0.zip
Le MAX667 (ou MAX666) étant difficile à trouver en France, il est possible de le remplacer par le ADP667 de Analog Device vendu par exemple chez Radiospares.
