Индикатор заряда батареи на Arduino

В нашей повседневной жизни достаточно часто возникают ситуации, когда нам необходимо (желательно) измерить уровень заряда интересующей нас батареи. Поэтому в данной статье мы рассмотрим проект простого индикатора заряда батареи на основе платы Arduino, который будет показывать уровень заряда батареи с помощью столбчатой диаграммы на светодиодах, а также высвечивать его на экране ЖК дисплея.

Внешний вид индикатора заряда батареи на Arduino

Необходимые компоненты

  1. Плата Arduino Uno.
  2. 10-сегментная столбчатая диаграмма на светодиодах (10 Segment LED Bar Graph).
  3. ЖК дисплей 16х2.
  4. Потенциометр 10 кОм.
  5. Резисторы (100 Ом – 10 шт., 330 Ом – 1 шт.).
  6. Батарея (которую будем тестировать).
  7. Соединительные провода.
  8. Адаптер на 12 В (для питания Arduino).

Работа схемы

Схема рассматриваемого нами индикатора заряда батареи представлена на следующем рисунке.

Схема индикатора заряда батареи на ArduinoСтолбчатая диаграмма (индикатор) на светодиодах (LED Bar Graph)

Столбчатые индикаторы на светодиодах изготавливаются стандартных промышленных размеров и отличаются низким энергопотреблением. Они классифицируются по интенсивности свечения. Использованный нами индикатор рассчитан на рабочее напряжение до 2,6 В, а рассеяние мощности на один сегмент составляет 65 мВт. Диапазон рабочих температур индикатора: от -40℃ до 80℃. Подобные светодиодные индикаторы находят широкое применение в разнообразных электронных устройствах.

Внутрення схема соединений индикатора на светодиодах

Распиновка подобного индикатора представлена на следующих рисунках.

Распиновка индикатора на светодиодах

Объяснение программы для Arduino

Полный текст программы для Arduino приведен в конце статьи, здесь же рассмотрим его основные фрагменты.

Сначала в программе нам необходимо подключить библиотеку для работы с ЖК дисплеем, а также сказать плате Arduino, к каким ее контактам подключен ЖК дисплей. Измеряемая батарейка одним концом подключается к корпусу, а другим – к аналоговому контакту A4 платы Arduino. Мы будем использовать переменную типа Float для хранения значения измеренного на батарейке напряжения чтобы обеспечить точность измерений до двух знаков после запятой.

Для работы со светодиодным индикатором инициализируем массив.

Установим режим работы контактов.

Запрограммируем функцию для работы со светодиодным индикатором. Можно, конечно, включать светодиоды в индикаторе по одному, но тогда код программы станет немного длиннее.

В следующем фрагменте программы мы считываем значение напряжения с контакта A4 и конвертируем его в цифровое значение с помощью аналогово-цифрового преобразования (АЦП), и затем отображаем его на экране ЖК дисплея.

Запишем условия для отображения уровня заряда батареи на светодиодном индикаторе:

Работа проекта

Тестирование работы проекта

Принцип работы нашего индикатора заряда батареи достаточно прост. Напряжение с выхода батареи считывается аналоговым контактом A4 платы Arduino и конвертируется в цифровое значение с помощью АЦП. Разрешение АЦП платы Arduino составляет 10 бит, поэтому на его выходе диапазон возможных значений составляет от 0 до 1023. То есть чтобы получить цифровое значение входного напряжения, мы значение с выхода АЦП должны умножить на (5/1024). Более подробно об АЦП в Arduino можно прочитать в этой статье. Затем это цифровое значение напряжения используется для того, чтобы зажечь соответствующие светодиоды в составе светодиодного индикатора.

Исходный код программы

Видео, демонстрирующее работу индикатора заряда батареи

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
106 просмотров

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *