Obvod indikátora úrovne batérie Arduino

V tomto príspevku sa chystáme skonštruovať indikátor stavu batérie na základe Arduina, kde sériu 6 LED diód zobrazuje úroveň batérie. Ak máte záujem o monitorovanie a údržbu svojej 12V batérie, tento obvod by sa vám mohol hodiť.

Prečo je sledovanie stavu batérie zásadné

Všetky batérie majú určitý limit napätia na vybitie, ak prekročí predpísaný limit, životnosť batérie sa drasticky zníži.

Ako nadšenci elektroniky môžeme všetci mať batériu na testovanie našich prototypových obvodov. Keďže sa počas experimentu sústreďujeme na prototyp, menej nám záleží na batérii.

Navrhovaný nabíjačka batérií obvod vám ukáže, koľko energie v batérii zostáva, tento obvod môže byť pripojený k batérii, zatiaľ čo vy prototypujete svoje obvody. Ak tento obvod naznačuje vybitú batériu, môžete ju dať nabiť. Obvod má 6 LED, po jednej LED svieti na indikáciu úrovne napätia batérie.

Ak je batéria nabitá, svieti najviac LED dióda vľavo a batéria je mŕtva alebo je takmer na konci, svieti väčšina diód vpravo.

Ako to funguje

Obvod sa skladá z Arduina, ktoré je mozgom systému, z potenciálneho deliča, ktorý pomáha Arduinu vzorkovať vstupné napätie. Na kalibráciu vyššie uvedeného nastavenia sa používa vopred nastavený odpor. Séria 6 LED diód bude indikovať úroveň nabitia batérie.

Kalibračné LED indikátory

Vzťah medzi LED a úrovňou batérie je uvedený nižšie:

LED1 - 100% až 80%

LED2 - 80% až 60%

LED3 - 60% až 40%

LED4 - 40% až 20%

LED5 - 20% až 5%

LED6 -<5% (charge your battery)

Arduino meria úzky rozsah napätia od 12,70 V do 11,90 V. Plne nabitá batéria by mala mať po odpojení od nabíjačky napätie nad 12,70 V. Nízke napätie batérie nesmie klesnúť pod 11,90 V pre olovené akumulátory s napätím 12 V.

Autorský prototyp:

Programový kód:

//--------Program developed by R.Girish---------//
int analogInput = 0
int f=2
int e=3
int d=4
int c=5
int b=6
int a=7
int s=13
float vout = 0.0
float vin = 0.0
float R1 = 100000
float R2 = 10000
int value = 0
void setup()
{
Serial.begin(9600)
pinMode(analogInput,INPUT)
pinMode(s,OUTPUT)
pinMode(a,OUTPUT)
pinMode(b,OUTPUT)
pinMode(c,OUTPUT)
pinMode(d,OUTPUT)
pinMode(e,OUTPUT)
pinMode(f,OUTPUT)
digitalWrite(s,LOW)
digitalWrite(a,HIGH)
delay(500)
digitalWrite(b,HIGH)
delay(500)
digitalWrite(c,HIGH)
delay(500)
digitalWrite(d,HIGH)
delay(500)
digitalWrite(e,HIGH)
delay(500)
digitalWrite(f,HIGH)
delay(500)
digitalWrite(a,LOW)
digitalWrite(b,LOW)
digitalWrite(c,LOW)
digitalWrite(d,LOW)
digitalWrite(e,LOW)
digitalWrite(f,LOW)
}
void loop()
{
value = analogRead(analogInput)
vout = (value * 5.0) / 1024
vin = vout / (R2/(R1+R2))
Serial.println('Input Voltage = ')
Serial.println(vin)
if(vin>12.46) {digitalWrite(a,HIGH)}
else { digitalWrite(a,LOW)}
if(vin12.28) {digitalWrite(b,HIGH)}
else { digitalWrite(b,LOW)}
if(vin12.12) {digitalWrite(c,HIGH)}
else { digitalWrite(c,LOW)}
if(vin11.98) {digitalWrite(d,HIGH)}
else { digitalWrite(d,LOW)}
if(vin11.90){digitalWrite(e,HIGH)}
else {digitalWrite(e,LOW)}
if(vin<=11.90) {digitalWrite(f,HIGH)}
else {digitalWrite(f,LOW)}
delay(2000)
}
//--------Program developed by R.Girish---------//

Ako nastaviť obvod:

Kalibráciu pre tento obvod indikátora úrovne nabitia batérie Arduino 6 LED je potrebné vykonať opatrne. Ak ste kalibráciu nevykonali správne, v obvode sa zobrazí nesprávna úroveň napätia batérie.

Po zapnutí obvodu sa spustí test LED, kde sa LED diódy postupne rozsvietia s určitým oneskorením. To vám môže pomôcť pri ladení chýb pri usporiadaní LED diód.

1) Napätie vášho variabilného napájacieho zdroja nastavte presne na 12,50 V.

2) Otvorte sériový monitor.

3) Otočte nastavený odpor proti smeru hodinových ručičiek alebo proti smeru hodinových ručičiek a upravte hodnoty na 12,50 V.

4) Teraz znížte variabilný zdroj napájania na 12,00 V, hodnoty na sériovom monitore by mali ukazovať rovnaké alebo veľmi blízke 12,00 V

5) Teraz zvýšte napätie na 13,00 V, hodnoty na sériovom monitore by sa tiež mali zobrazovať rovnako alebo veľmi blízko.

6) Zároveň so zvyšovaním alebo znižovaním napätia by sa každá LED mala zapínať / vypínať s rôznymi úrovňami napätia.

Po úspešnom vykonaní vyššie uvedených krokov bude váš obvod indikátora stavu batérie pripravený na zamýšľaný účel.

Pridanie automatického prerušenia

Vyššie vysvetlený obvod indikátora úrovne nabitia batérie Arduino je možné ďalej vylepšiť zahrnutím možnosti automatického vypnutia úplného nabitia batérie.

Nasledujúci obrázok ukazuje, ako to možno implementovať v existujúcom dizajne: