WEB Колдонуучунун Интерфейси менен Arduino Батарея Сыноочу .: 5 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Бүгүнкү күндө электрондук жабдуулар жабдуулар өчүрүлгөндө же кокусунан жабдуулар өчүрүлгөндө абал сакталып калуу үчүн резервдик батареяларды колдонот. Колдонуучу, күйгүзүлгөндө, калган жерине кайтат жана ошону менен убактысын да, милдеттерин аткаруунун тартибин да текке кетирбейт.

1 -кадам: Киришүү

Мен ар кандай кубаттуулуктагы жана чыңалуудагы аккумуляторлордун абалын өлчөө үчүн бир проект жасап жатам: Эки катмарлуу туруктуу жүктөө. Бул ыкма батареядан 10 секундага кичинекей токту жана 3 секундага жогорку токту тартуудан турат (IEC 61951-1: 2005 стандарттары). Бул өлчөөдөн ички каршылык эсептелет жана демек анын абалы.

Жумуш станциясы бир нече туташтыргычтан турат, батарейканын ар бир түрү үчүн жана ПК. Бул үчүн колдонуучу интерфейси (UI) керек. Бул үйрөткүчтүн эң маанилүү бөлүгү - бул UI, анткени башка көрсөтмөлөрдө батареяны текшерүүнүн бул ыкмалары сүрөттөлгөн. Мен Processingди колдонуп көрдүм жана жакшы натыйжаларга жетиштим, бирок жергиликтүү веб -серверди колдонуп, жеке программамды түзүүнү чечтим жана HTML, CSS жана php потенциалын колдонууну чечтим.

Ардуинодон Windows PCге маалымат жөнөтүү абдан кыйын экени белгилүү, бирок аягында мен ийгиликке жетиштим. Бул программанын ичинде бардык программалар камтылган.

2 -кадам: Биз эмнени өлчөйбүз жана кантип

Ички каршылык.

Ар бир чыныгы батарейканын ички каршылыгы бар. Биз ар дайым бул идеалдуу чыңалуу булагы деп ойлойбуз, башкача айтканда, биз номиналдуу чыңалууну туруктуу кармап көп токту ала алабыз. Бирок, батарейканын өлчөмү, химиялык касиеттери, жашы жана температурасы батареянын булагына тийгизүүчү токтун көлөмүнө таасир этет. Натыйжада, биз идеалдуу чыңалуу булагы бар батарейканын жакшыраак моделин түзө алабыз.

Төмөн ички каршылыгы бар батарея көбүрөөк токту бере алат жана суукта калат, бирок каршылыгы жогору болгон батарея батарейканы ысып, чыңалууну жүктөөдө түшүрүп, эрте өчүрүүгө алып келет.

Ички каршылыкты разряддын ийри сызыгынын эки чекити берген токтун чыңалуусуна карата эсептесе болот.

Эки деңгээлдүү DC жүктөө ыкмасы ар кандай агымдагы жана убакыттын узактыгындагы ырааттуу эки разряддын жүгүн колдонуу менен альтернативдүү ыкманы сунуштайт. Батарея адегенде аз токто (0,2С) 10 секунда, андан кийин 3 секундада жогорку ток (2С) чыгат (2 -сүрөттү караңыз); Ом мыйзамы каршылык маанилерин эсептейт. Эки жүктөө шартында чыңалуу колтамгасын баалоо батарея жөнүндө кошумча маалыматты сунуштайт, бирок баалуулуктар катуу каршылык көрсөтөт жана заряддын абалын (SoC) же кубаттуулуктун баасын көрсөтпөйт. Жүктү текшерүү - бул DC кубаттуулугун жүктөгөн батареялар үчүн артыкчылыктуу ыкма.

Мурда айтылгандай, башка инструкцияларда иштелип чыккан жана батарейканы өлчөөнүн көптөгөн ыкмалары бар жана аларды Arduino менен ишке ашырса болот, бирок бул учурда, батарейканын абалына толук баа бербесе да, ал мүмкүн болгон баалуулуктарды берет алардын келечектеги жүрүм -турумун баалоо үчүн колдонулат.

Ички каршылык мамилени колдонуу аркылуу табылат

Кайда

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

? 1-Чыңалуу аз ток жана узак убакыт ичинде өлчөнөт;

? 2-Чыңалуу жогорку токтун жана кыска убакыттын ичинде өлчөнөт;

? 1 - Узак убакыт ичинде ток;

? 2 - Кыска убакыттын ичинде ток.

3 -кадам: Circuit

Район - бул Arduino PWM сигналы менен башкарылган бир гана схеманы колдонуп, батареялардан 0,2С (бул учурда 4мА) жана 2С (бул учурда 40мА) тарткан учурдагы булак. Ошентип, бардык резервдик батарейкаларды C = 20mAh менен, алардын чыңалуусуна карабай 1.2Vдан 4.8Vга чейин жана башка кубаттуулуктагы башка батареяларды өлчөөгө болот. Биринчи версияда мен 4мАны, экинчиси 40мАны төгүү үчүн жүктөлгөн эки транзисторду колдондум. Бул вариант келечекке ылайыктуу эмес болчу, анткени алар ар кандай кубаттуулуктагы башка батареяларды өлчөөнү каалашкан жана бул схема көптөгөн резисторлорду жана транзисторлорду талап кылган.

Учурдагы булагы бар схема 3 -сүрөттө көрсөтүлгөн. Arduino тактасынын 5 -пининен PWM сигналынын жыштыгы 940 Гц, андыктан Fc Low Pass Filter (LPF) 8 Гц, бул анын биринчи гармоник экенин билдирет PWM сигналы (940Гц) 20dB алсыратылат, анткени RC чыпкалары он жылда 10 дБ өчүрүүнү камсыз кылат (ар бир 10 жолу Fc - өчүрүү 80Hzде 10dB жана 800Hzде 20dB болот). IRFZ44n транзистору өтө чоң, анткени келечекте чоң кубаттуулуктагы батареялар сыналат. LM58n, кош операциялык күчөткүч (OA), Arduino тактасы менен IRFZ44n ортосундагы интерфейс. LPF микропроцессор менен фильтрдин ортосундагы жакшы ажыратууну камсыз кылуу үчүн 2 ыкчам күчөткүчтөрдүн ортосуна киргизилген. 3 -сүрөттө, Arduino пин A1 транзистор IRFZ44n булагына туташып, батареядан тартылган токту текшерет.

Кийинки сүрөттө көрсөтүлгөндөй, схема 2 бөлүктөн турат, Arduino UNO тактасынын астында жана учурдагы булактын үстүндө. Көрүнүп тургандай, бул схемада өчүргүчтөр да, баскычтар да жок, алар компьютерде UIде.

Бул схема ошондой эле батареянын кубаттуулугун мАч менен өлчөөгө мүмкүндүк берет, анткени анын учурдагы булагы бар жана Arduino тактасында таймер бар.

4 -кадам: Программалар

Жогоруда айтылгандай, колдонмонун бир жагында HTML, CSS менен жасалган UI, экинчи жагынан Arduino эскизи бар. Интерфейс учурда өтө жөнөкөй, анткени ал ички каршылыктын өлчөөсүн гана аткарат, келечекте ал көбүрөөк функцияларды аткарат.

Биринчи баракта ачылуучу тизме бар, ал жерден колдонуучу өлчөнө турган батареянын чыңалуусун тандайт (4 -сүрөт). Биринчи барак HTML программасы, BatteryTesterInformation.html деп аталат. Бардык батареялардын кубаттуулугу 20 мАч.

Экинчи барак, BatteryTesterMeasurement.html.

Экинчи бетте, батарея көрсөтүлгөн туташтыргычка туташтырылган жана өлчөөнү баштоо (БАШТОО). Азырынча бул LED кошулган жок, анткени анын бир гана туташтыргычы бар, бирок келечекте алар дагы туташтыргычтарга ээ болушат.

СТАРТ баскычы басылганда, Arduino тактасы менен байланыш башталат. Ушул эле баракта, Arduino тактасы батареяны текшерүүнүн жыйынтыгын жөнөткөндө жана БАШТОО жана ЖОКТОО баскычтары жашырылганда, Өлчөө жыйынтыктарынын формасы көрсөтүлөт. BACK баскычы башка батареяны сыноону баштоо үчүн колдонулат.

Кийинки программанын функциясы, PhpConnect.php, Arduino тактасы менен туташуу, Arduino такталарынан жана веб -серверден маалыматтарды берүү жана алуу.

Эскертүү: Ардуиного ПКдан берүү тез, бирок Ардуинодон ЖКга 6 секундага кечигүү бар. Мен бул жагымсыз жагдайды чечүүгө аракет кылып жатам. Сураныч, кандайдыр бир жардам абдан бааланат.

Жана Arduino эскизи, BatteryTester.ino.

Натыйжада ички каршылык баштапкыдан (жаңы батареядан) 2 эсе чоң болгондо, батарея начар. Башкача айтканда, эгерде текшерилип жаткан батареяда 10 Ом же андан көп болсо жана спецификациясы боюнча, мындай батарейканын 5 Омго ээ болушу керек, ал батарея начар.

Бул UI FireFox жана Google менен көйгөйлөрсүз сыналган. Мен xampp жана wampp орноттум, экөөндө тең жакшы иштейт.

5 -кадам: Жыйынтык

Компьютердеги колдонуучу интерфейсин колдонуп иштеп чыгуунун бул түрү көптөгөн артыкчылыктарга ээ, анткени бул колдонуучуга алар аткарып жаткан жумушту оңой түшүнүүгө, ошондой эле механикалык өз ара аракеттенүүнү талап кылган кымбат компоненттерди колдонуудан качууга мүмкүндүк берет, бул аларды үзгүлтүккө учуратат.

Бул өнүгүүнүн кийинки кадамы - коннекторлорду кошуу жана башка батарейкаларды текшерүү үчүн чынжырдын кээ бир бөлүктөрүн өзгөртүү жана батарейканын кубаттагычын кошуу. Андан кийин, ПХБ иштелип чыгат жана заказ кылынат.

UI батарейканын заряддагыч баракчасын камтыган көбүрөөк өзгөртүүлөргө ээ болот

Сураныч, кандайдыр бир идея, жакшыртуу же оңдоо бул ишти жакшыртуу үчүн комментарий берүүдөн тартынбайт. Экинчи жагынан, эгер сизде кандайдыр бир суроолор болсо, сураңыз, мен ага мүмкүн болушунча тез жооп берем.