Schaltkreis der Arduino-Batteriestandsanzeige

In diesem Beitrag werden wir eine Arduino-basierte Batteriestandsanzeige erstellen, bei der eine Reihe von 6 LEDs den Batteriestand anzeigen. Wenn Sie an der Überwachung und Wartung Ihrer 12-V-Batterie interessiert sind, kann diese Schaltung nützlich sein.

Warum die Überwachung des Batteriestands entscheidend ist

Alle Batterien haben eine bestimmte Spannungsgrenze zum Entladen. Wenn diese die vorgeschriebene Grenze überschreitet, verringert sich die Lebensdauer der Batterie drastisch.

Als Elektronik-Enthusiasten haben wir möglicherweise alle eine Batterie zum Testen unserer Prototyp-Schaltungen. Da wir uns während des Experiments auf den Prototyp konzentrieren, kümmern wir uns weniger um die Batterie.

Die vorgeschlagene Akkuladegerät Die Schaltung zeigt Ihnen, wie viel Energie noch in der Batterie vorhanden ist. Diese Schaltung ist möglicherweise mit der Batterie verbunden, während Sie Prototypen für Ihre Schaltungen erstellen. Wenn dieser Stromkreis einen niedrigen Batteriestand anzeigt, können Sie den Akku aufladen. Die Schaltung verfügt über 6 LEDs, von denen jeweils eine LED leuchtet, um den Spannungspegel der Batterie anzuzeigen.

Wenn Ihre Batterie voll ist, leuchtet die LED ganz links und Ihre Batterie ist leer oder steht kurz vor dem Aus. Die LED ganz rechts leuchtet.

Wie es funktioniert

Die Schaltung besteht aus Arduino, dem Gehirn des Systems, einem Potentialteiler, der dem Arduino hilft, die Eingangsspannung abzutasten. Ein voreingestellter Widerstand wird verwendet, um den obigen Aufbau zu kalibrieren. Die Reihe von 6 LEDs zeigt den Batteriestand an.

Kalibrieren von LED-Anzeigen

Die Beziehung zwischen LED und Batteriestand ist unten angegeben:

LED1 - 100% bis 80%

LED2 - 80% bis 60%

LED3 - 60% bis 40%

LED4 - 40% bis 20%

LED5 - 20% bis 5%

LED6 -<5% (charge your battery)

Der Arduino misst einen engen Spannungsbereich von 12,70 V bis 11,90 V. Ein voll aufgeladener Akku sollte nach dem Trennen vom Ladegerät eine Spannung über 12,70 V haben. Eine niedrige Batteriespannung darf bei einer versiegelten 12-V-Blei-Säure-Batterie 11,90 V nicht unterschreiten.

Prototyp des Autors:

Programmcode:

//--------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---------//

So richten Sie die Schaltung ein:

Die Kalibrierung für diese Arduino 6 LED-Batteriestandsanzeigeschaltung muss sorgfältig durchgeführt werden. Wenn Sie nicht richtig kalibriert haben, zeigt die Schaltung einen falschen Spannungspegel der Batterie an.

Wenn Sie die Schaltung einschalten, beginnt sie mit einem LED-Test, bei dem die LEDs nacheinander mit einer gewissen Verzögerung aufleuchten. Dies kann Ihnen beim Debuggen von Fehlern beim Anordnen der LEDs helfen.

1) Stellen Sie die Spannung Ihres variablen Netzteils genau auf 12,50 V ein.

2) Öffnen Sie den seriellen Monitor.

3) Drehen Sie den voreingestellten Widerstand im oder gegen den Uhrzeigersinn und bringen Sie die Messwerte auf 12,50 V.

4) Reduzieren Sie nun die variable Stromversorgung auf 12,00 V. Die Messwerte auf dem seriellen Monitor sollten gleich oder sehr nahe bei 12,00 V liegen

5) Erhöhen Sie nun die Spannung auf 13,00 V. Die Messwerte auf dem seriellen Monitor sollten ebenfalls gleich oder sehr nahe sein.

6) Gleichzeitig mit dem Erhöhen oder Verringern der Spannung sollte jede LED mit unterschiedlichen Spannungspegeln ein- und ausgeschaltet werden.

Sobald die oben genannten Schritte erfolgreich ausgeführt wurden, ist Ihre Batteriestandsanzeige bereit, den beabsichtigten Zweck zu erfüllen.

Hinzufügen einer automatischen Abschaltung

Die oben erläuterte Schaltung zur Anzeige des Arduino-Batteriestands kann durch Hinzufügen einer automatischen Abschaltfunktion für die volle Ladung der Batterie weiter verbessert werden.

Die folgende Abbildung zeigt, wie dies im vorhandenen Design implementiert werden kann: