Практически во всех современных автомобилях отсутствует индикатор напряжения. Есть только сигнальная лампа, которая должна зажечься при резком падении напряжения на аккумуляторе. Для аккумулятора вредно не только понижение но и сильное повышение напряжения, могущее привести к его перезаряду и закипанию.

Такой индикатор даже никак не реагирует на отключение аккумулятора на работающем двигателе. То есть, если, например, отвалилась клемма, вы об этом узнаете только тогда, когда попытаетесь завести двигатель, но это уже поздно.

Существует немало описаний автомобильных индикаторов - вольтметров, показывающих напряжение на аккумуляторе в виде столбика светящихся светодиодов. Но это неудобно, на мой взгляд лучше воспринимается цифровая индикация.

На рисунке 1 показана схема автомобильного вольтметра, работающего на аналоговом принципе, но дающий индикацию на двухразрядном цифровом индикаторе.

Диапазон измерения от 10 до 17V. Это более чем достаточно. Схема состоит из измерителя на поликомпараторной микросхеме LM3914 и схемы индикации на диодном десятично-двоичном преобразователе, двоично-семисегментном дешифраторе и двух семисегментных индикаторов!

Микросхема А2 с помощью подстроенных резисторов R4 и R5 настроена на измерение входного напряжения, поступающего на делитель R1-R3 в пределах от 10 до 17V. При этом, А2 индицирует фактически от 0 до 7, то есть, напряжение 10V взято как нуль. Индикация на выходе А2 установлена по типу движущейся точки. То есть, в любой момент времени открыт только один из её выходных ключей.

Вместо индикаторных светодиодов к выходам А2 подключены подтянутые к единице входы дешифратора D1, но через схему на диодах VD2-VD12, представляющую собой, совместно с R7-R8, монтажный десятично - двоичный преобразователь, преобразующий десятичные числа от 0 до 7 в трехразрядный двоичный код. Этот код поступает на входы дешифратора D1, предназначенного для работы с семисегментным светодиодным индикатором.

Практически, функция индикации входного напряжения лежит на индикаторе Н2, показывающим цифры младшего разряда, то есть, в диапазоне от 10 до 17 V он показывает от от "0" до "7". Индикатор Н1 служит только для визуального удобства считывания показаний, - на нем всегда светится единичка.

Вольтметр питается от измеряемого напряжения. Для того чтобы стабильность работы не зависела от колебаний этого напряжения, напряжение питания схемы выбрано равным 5V (это соответствует норме питания цифровой микросхемы 74LS247). Напряжение 5V вырабатывает интегральный стабилизатор А1. Диод VD1 и конденсатор С1 делают схему питания мало зависимой от провалов и бросков, который могут быть в бортовой сети автомобиля.

Конденсатор С3 служит для того, чтобы измерение происходило плавно, с некоторой едва заметной задержкой. Это позволяет избежать возникновения хаотичных не читаемых показаний из-за импульсных помех в цепях автомобиля и слишком быстрого изменения напряжения.

Детали

Микросхема А2 должна быть именно LM3914, так как нужна линейная индикация, а не логарифмическая. Микросхему 74LS247 можно заменить любой доступной микросхемой - дешифратором для работы с семисегментным светодиодным индикатором с общим анодом. Дешифратор нужно будет включить по типовой схеме, отключив все его дополнительные функции, - ячейки памяти, стробирование и др. (если таковые имеются).

Семисегментные светодиодные индикаторы так же могут быть практически любыми с общим анодом. Можно использовать сборку из двух индикаторов с раздельными сегментными выводами. От индикатора Н1 можно и отказаться, но тогда нужно мысленно представлять себе единицу в старшем разряде.

Стабилизатор 7805 можно заменить нашим типа КР142ЕН5А. Диод 1N4007 - любой выпрямительный диод малой или средней мощности, например, КД105. Диоды 1N4148 можно заменить на КД522, КД521. Конденсатор С1 должен быть на напряжение не ниже 20V.

Настройка

Настраивать вольтметр удобнее всего при питании его от регулируемого лабораторного источника постоянного напряжения. Подайте напряжение 17V и регулировкой R4 добейтесь показания "17".

Затем, подайте 10V и регулировкой R5 добейтесь показания "10". Затем проверьте соответствие показаний реальному напряжению в пределах всего диапазона (10-17V). Если нужно повторите настройку R4 и R5 еще несколько раз.