WEB foydalanuvchi interfeysi bilan Arduino batareya tekshiruvchisi: 5 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Bugungi kunda elektron uskunalar zaxira batareyalar yordamida uskunani o'chirish paytida yoki tasodifan uskunani o'chirib qo'yish holatini saqlab qolish uchun foydalanadi. Foydalanuvchi yoqilganda, u qolgan joyiga qaytadi va shu bilan na vaqtini, na o'z vazifalarini bajarish tartibini yo'qotmaydi.

1 -qadam: kirish

Men turli xil quvvatli va kuchlanishli batareyalar holatini o'lchash bo'yicha loyiha qilyapman: Ikki darajali doimiy yuk. Bu usul batareyadan 10 soniya davomida kichik oqim va 3 soniya davomida yuqori oqim olishdan iborat (IEC 61951-1: 2005 standartlari). Bu o'lchovdan ichki qarshilik va shuning uchun uning holati hisoblab chiqiladi.

Ish stantsiyasi bir nechta ulagichdan iborat bo'ladi, har bir turdagi batareya va kompyuter. Buning uchun foydalanuvchi interfeysi (UI) kerak. O'quv qo'llanmaning eng muhim qismi - bu foydalanuvchi interfeysi, chunki boshqa ko'rsatmalarda batareyani sinovdan o'tkazish usullari tasvirlangan. Men ishlov berishni sinab ko'rdim va yaxshi natijalarga erishdim, lekin mahalliy veb -server yordamida o'z dasturiy ta'minotimni yaratishga va HTML, CSS va php imkoniyatlaridan foydalanishga qaror qildim.

Ma'lumki, Arduino -dan Windows kompyuteriga ma'lumot yuborish juda qiyin, lekin oxir -oqibat men bunga muvaffaq bo'ldim. Ushbu qo'llanmada barcha dasturlar mavjud.

2 -qadam: Biz nimani va qanday o'lchaymiz

Ichki qarshilik.

Har bir haqiqiy batareyaning ichki qarshiligi bor. Biz har doim uni ideal kuchlanish manbai deb hisoblaymiz, ya'ni nominal kuchlanishni doimiy ushlab turish uchun biz juda ko'p tok olishimiz mumkin. Biroq, batareyaning o'lchami, kimyoviy xossalari, yoshi va harorati batareyaning manbai bo'ladigan oqim miqdoriga ta'sir qiladi. Natijada, biz 1 -rasmda ko'rsatilgandek, ideal kuchlanish manbai va ketma -ket qarshilikka ega bo'lgan batareyaning yaxshiroq modelini yaratishimiz mumkin.

Ichki qarshiligi past bo'lgan batareya ko'proq oqim bera oladi va sovuqni saqlaydi, lekin yuqori qarshilikka ega bo'lgan batareya batareyaning qizib ketishiga va yuk ostida kuchlanishning pasayishiga olib keladi, bu esa erta o'chishni keltirib chiqaradi.

Ichki qarshilik oqimi egri chizig'idagi ikkita nuqta bilan berilgan oqim-kuchlanish munosabatlaridan hisoblanishi mumkin.

Ikki pog'onali shahar yuklash usuli har xil oqim va vaqt davomiyligining ketma-ket ketadigan ikkita yukini qo'llash orqali muqobil usulni taklif qiladi. Batareya birinchi navbatda past oqimda (0,2C) 10 soniya davomida, so'ngra 3 soniya davomida yuqori oqim (2C) tushadi (2 -rasmga qarang); Ohm qonuni qarshilik qiymatlarini hisoblab chiqadi. Ikki yuklanish sharoitida kuchlanish imzosini baholash batareya haqida qo'shimcha ma'lumot beradi, lekin bu qiymatlar mutlaqo qarshilikka ega va zaryad holati (SOS) yoki sig'im hisobini ko'rsatmaydi. Doimiy yuklarni quvvatlaydigan batareyalar uchun yuk sinovlari afzal ko'riladi.

Yuqorida aytib o'tilganidek, Arduino -da qo'llanilishi mumkin bo'lgan boshqa ko'rsatmalarni o'z ichiga olgan batareyalarni o'lchashning ko'plab usullari mavjud, ammo bu holda, u batareyaning holatini to'liq baholamasa ham, u kerakli qiymatlarni beradi. ularning kelajakdagi xatti -harakatlarini baholash uchun ishlatiladi.

O'zaro qarshilik yordamida ichki qarshilik aniqlanadi

Qaerda

Ri = (V1 - V2) / (I2 - I1)

? 1-kuchlanish past tok va uzoq vaqt ichida o'lchanadi;

2-kuchlanish yuqori oqim va qisqa vaqt ichida o'lchanadi;

? 1 - Uzoq vaqt ichida oqim;

? 2 - Qisqa vaqt ichida oqim.

3 -qadam: O'chirish

O'chirish - bu Arduino PWM signali bilan boshqariladigan bitta sxemadan foydalangan holda batareyalardan 0,2C (bu holda 4mA) va 2C (bu holda 40mA) quvvat oladigan oqim manbai. Shunday qilib, barcha zaxira batareyalarni C = 20mAh bilan o'lchash mumkin, ularning kuchlanishlari 1,2 V dan 4,8 V gacha va boshqa quvvatga ega bo'lgan boshqa batareyalar. Birinchi versiyada men har biri 4mA, ikkinchisi 40mA bo'lgan ikkita tranzistorni yukladim. Bu variant kelajak uchun mos emas edi, chunki ular har xil quvvatga ega bo'lgan boshqa batareyalarni o'lchashni xohlashdi va bu sxemada ko'p sonli rezistorlar va tranzistorlar kerak edi.

Oqim manbai bo'lgan sxema 3 -rasmda ko'rsatilgan. Arduino platasining 5 -pinli PWM signalining chastotasi 940 Gts ni tashkil qiladi, shuning uchun past o'tkazgichli filtr (LPF) ning chastotasi 8 Gts ni tashkil qiladi. PWM signali (940Hz) 20dB susayadi, chunki RC filtrlari har o'n yilda 10 dB susayishini ta'minlaydi (har 10 marta Fc - susayish 80Hzda 10dB va 800Hzda 20dB bo'ladi). IRFZ44n tranzistorining o'lchamlari katta, chunki kelajakda katta quvvatli batareyalar sinovdan o'tkaziladi. LM58n, ikkita operatsion kuchaytirgich (OA) Arduino kartasi va IRFZ44n o'rtasidagi interfeysdir. LPF mikroprotsessor va filtr o'rtasida yaxshi ajratishni ta'minlash uchun ikkita operatsion kuchaytirgich orasiga o'rnatildi. 3 -rasmda, Arduino -ning A1 pimi, IRFZ44n tranzistorli manbaiga ulangan, batareyadan olingan tokni tekshirish uchun.

O'chirish 2 qismdan iborat bo'lib, Arduino UNO taxtasi ostida va joriy manba ustida, keyingi rasmda ko'rsatilgandek. Ko'rib turganingizdek, bu sxemada na kalitlar, na tugmalar mavjud, ular kompyuter interfeysida.

Ushbu sxema shuningdek, batareya quvvatini mA / soat o'lchash imkonini beradi, chunki u oqim manbaiga ega va Arduino platasida taymer bor.

4 -qadam: Dasturlar

Yuqorida aytib o'tganimizdek, dasturda bir tomondan HTML, CSS va boshqa tomondan Arduino eskizlari bilan yaratilgan UI mavjud. Hozirgi vaqtda interfeys juda oddiy, chunki u faqat ichki qarshilik o'lchovini bajaradi, kelajakda u ko'proq funktsiyalarni bajaradi.

Birinchi sahifada ochiladigan ro'yxat bor, u erdan foydalanuvchi o'lchaydigan batareyaning kuchlanishini tanlaydi (4 -rasm). Birinchi sahifali HTML dasturi BatteryTesterInformation.html deb nomlanadi. Barcha batareyalar 20 mA / soat quvvatga ega.

Ikkinchi sahifa, BatteryTesterMeasurement.html.

Ikkinchi sahifada batareya ko'rsatilgan ulagichga ulangan va o'lchashni boshlang (START tugmasi). Hozirgi vaqtda bu LED qo'shilmagan, chunki u faqat bitta ulagichga ega, lekin kelajakda ular ko'proq ulagichlarga ega bo'ladi.

START tugmasi bosilgandan so'ng, Arduino platasi bilan aloqa boshlanadi. Xuddi shu sahifada, Arduino kartasi batareyani tekshirish natijalarini yuborganida va START va CANCEL tugmalari yashirilganda, o'lchash natijalari shakli ko'rsatiladi. BACK tugmasi boshqa batareyaning sinovini boshlash uchun ishlatiladi.

Keyingi dasturning vazifasi - PhpConnect.php - Arduino platasi bilan bog'lanish, ma'lumotlarni Arduino platalari va veb -serveridan uzatish va qabul qilish.

Eslatma: kompyuterdan Arduino -ga uzatish tez, lekin Arduino -dan kompyuterga uzatish 6 soniya kechikishga ega. Men bu noqulay vaziyatni hal qilishga harakat qilaman. Iltimos, har qanday yordam juda qadrlanadi.

Va Arduino eskizlari, BatteryTester.ino.

Natijada ichki qarshilik dastlabki (yangi batareya) dan 2 barobar katta bo'lsa, batareya yomon. Ya'ni, agar sinovdan o'tayotgan batareyada 10 Ohm yoki undan ko'p bo'lsa va bunday batareyada 5 Ohm bo'lishi kerak bo'lsa, batareya yomon.

Bu foydalanuvchi interfeysi FireFox va Google bilan muammosiz sinovdan o'tkazildi. Men xampp va wampp ni o'rnatdim va u ikkalasida ham yaxshi ishlaydi.

5 -qadam: Xulosa

Kompyuterda foydalanuvchi interfeysi yordamida ishlab chiqilishning bu turi ko'p afzalliklarga ega, chunki u foydalanuvchiga bajarayotgan ishini osonroq tushunishga, shuningdek, mexanik o'zaro ta'sirni talab qiladigan qimmatbaho komponentlardan foydalanishni oldini olishga imkon beradi, bu esa ularni uzilishlarga sezgir qiladi.

Ushbu rivojlanishning navbatdagi bosqichi - boshqa batareyalarni sinab ko'rish uchun ulagichlarni qo'shish va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismlarni o'zgartirish va zaryadlovchi qurilmasini qo'shish. Shundan so'ng, PCB loyihalashtiriladi va buyurtma qilinadi.

UIda batareya zaryadlovchi sahifasini kiritish uchun ko'proq o'zgartirishlar bo'ladi

Iltimos, har qanday fikr, takomillashtirish yoki tuzatish bu ishni yaxshilash uchun sharh berishdan tortinmaydi. Boshqa tomondan, agar sizda biron bir savol bo'lsa, mendan so'rang, men imkon qadar tezroq javob beraman.