آیا انبوهی از باتری های AA قابل شارژ در کشوی خود دارید؟ برخی قدیمی و برخی جدید هستند، اما در سفر بعدی کدام مجموعه ها را با دوربین خود می آورید و عمر مفید کدام یک از آنها گذشته است؟ من استفاده از باتری های قابل شارژ را دوست دارم، اما مطمئن هستم که برخی از آنها به ظرفیت ذکر شده روی برچسب عمل نمی کنند.
پس این باتری ها چقدر خوب هستند؟ تسترهای ساده باتری ولتاژ را اندازه گیری می کنند، اما این چیزی نیست که ما نیاز داریم – ما می خواهیم ظرفیت کلی باتری را پیدا کنیم. باتری از زمانی که به طور کامل شارژ می شود تا زمانی که نشانگر «باتری کم» روی دستگاه شما می آید چقدر دوام می آورد؟
در آخرین مرحله از این آموزش می توانید این را به صورت عملی در ویدیویی مشاهده کنید.
مرحله 1: این یک کار برای یک میکروکنترلر است
یک راه ساده برای آزمایش باتری این است که یک مقاومت بار را به یک باتری کاملاً شارژ شده وصل کنید و ولتاژ را تا زمانی که به زیر مقدار مفید خود کاهش یابد نظارت کنید. مدت زمان دوام باتری نشان دهنده ظرفیت آن است.
این یک راه حل سریع برای مشکل است، اما شامل تماشای یک ولت متر برای چند ساعت است. این اصلاً جالب نیست. با یک میکروکنترلر، مانند تراشه خوب قدیمی AVR، می توانیم یک تستر باتری قابل شارژ بسازیم که کار را برای ما انجام می دهد. تستر من باتریهای AA را در آزمایش تخلیه قرار میدهد و ظرفیت را بر حسب میلیآمپر ساعت (mAh) گزارش میکند تا بتوانید ظرفیت باتری را مقایسه کنید.
ویژگی های طراحی
تستر می تواند چندین سلول را به صورت جداگانه آزمایش کند و نتایج را روی LCD نمایش دهد.
تستر در حین نظارت بر ولتاژ باتری ها، باتری را تخلیه می کند. وقتی به آستانه پایین رسید، آن سلول تمام شد، بار را از باتری جدا می کند. پس از اتمام تمام تست ها، یک سری بوق به کاربر هشدار می دهد. تستر نوع باتری را با ولتاژ اولیه آن شناسایی می کند و اجازه می دهد هر دو باتری NiCd و NiMh آزمایش شوند.
طراحی بر اساس میکروکنترلر ATMega168 است که دارای 6 مبدل A/D بر روی تراشه است، بنابراین از آنها برای خواندن ولتاژ باتری و تعیین جریان بار استفاده می شود. از آنجایی که هر باتری به دو مبدل A/D در هر سلول نیاز دارد، حداکثر تعداد سلول ها سه عدد است.
من دو تا از تسترها را ساختم، ابتدا از یک برد آردوینو به عنوان سیستم توسعه و سپس یک دستگاه مستقل استفاده کردم که جمع و جورتر خواهد بود و آردوینو را برای پروژه های دیگر آزاد می کند.
مرحله 2: قطعات اصلی
در اینجا چیزی است که شما نیاز دارید:
- یک برد آردوینو
- یا یک تراشه ATMega168 یا 328p و قطعات مرتبط برای نسخه مستقل - برای جزئیات بیشتر به شماتیک مراجعه کنید.
- یک LCD گرافیکی نوکیا 5510.
- سه ماسفت - برای روشن و خاموش کردن بار مقاومتی استفاده می شود.
- مقاومت هایی برای تخلیه باتری
- مقاومت برای اتصال به LCD
- یک بلندگوی کوچک معمولاً در رایانه های شخصی یافت می شود.
- برد مدار یا برد برد.
- یک نگهدارنده برای باتری های AA. این باید به گونه ای اصلاح شود که هر سلول به صورت جداگانه سیم کشی شود.
- یک مورد برای خانه پروژه
مرحله 3: طراحی مدار
مدار تخلیه نسبتا ساده است، هر باتری دارای یک مقاومت بار مربوطه است که با روشن شدن FET باتری را تخلیه می کند. سوئیچینگ توسط میکروکنترلر کنترل می شود. مبدل A/D میکروکنترلر برای نظارت بر ولتاژ باتری استفاده می شود. یک مبدل A/D دوم به FET متصل می شود تا جریان عبوری از مقاومت بار را تعیین کند. جریان با کم کردن ولتاژ FET از ولتاژ باتری محاسبه می شود که منجر به ولتاژ دو طرف مقاومت می شود. تقسیم بر مقاومت جریان تخلیه می دهد. این را در زمان ضرب کنید و مقدار میلی آمپر ساعت را دریافت می کنید.