WEB интерфейсі бар Arduino батарея сынағышы: 5 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Бүгінде электронды жабдықтар резервтік батареяларды қолданады, бұл жабдықты өшіру кезінде немесе кездейсоқ жағдайда жабдықты өшіру кезінде операцияның қалған күйін сақтайды. Пайдаланушы қосқан кезде, ол қалған орнына қайтып оралады, осылайша уақытты да, тапсырмаларды орындау тәртібін де ысырап етпейді.

1 -қадам: Кіріспе

Мен әр түрлі сыйымдылықтар мен кернеулердегі аккумуляторлардың күйін өлшеу жобасын жасаймын: Екі деңгейлі тұрақты ток жүктемесі. Бұл әдіс батареядан кішкене токты 10 секундқа және жоғары токты 3 секундқа созудан тұрады (IEC 61951-1: 2005 стандарттары). Бұл өлшемнен ішкі қарсылық есептеледі, демек оның күйі.

Жұмыс станциясы батареяның әр түріне бір компьютерден және бірнеше қосқыштан тұрады. Ол үшін пайдаланушы интерфейсі (UI) қажет. Бұл оқулықтың ең маңызды бөлігі - бұл UI, себебі басқа нұсқаулықтарда аккумуляторды тексеру әдістері сипатталған. Мен өңдеуді қолданып көрдім және жақсы нәтижеге қол жеткіздім, бірақ жергілікті веб -серверді пайдаланып, HTML, CSS және php мүмкіндіктерін пайдалануды шештім.

Windows компьютеріне Arduino -дан ақпаратты жіберу өте қиын екені белгілі, бірақ мен сәтті болдым. Бұл оқулықта барлық бағдарламалар бар.

2 -қадам: біз нені және қалай өлшейміз

Ішкі қарсылық.

Әрбір нақты батареяның ішкі кедергісі бар. Біз әрқашан кернеудің идеалды көзі деп есептейміз, яғни номиналды кернеуді тұрақты ұстай отырып, біз көп ток ала аламыз. Дегенмен, батареяның мөлшері, химиялық қасиеттері, жасы мен температурасы батареяның ток алатын шамасына әсер етеді. Нәтижесінде біз кернеудің идеалды көзі мен резисторы бар аккумулятордың 1 -суретте көрсетілгендей жақсы үлгісін жасай аламыз.

Ішкі кедергісі төмен аккумулятор көп ток береді және суықты сақтайды, алайда жоғары қарсылыққа ие батарея аккумулятордың қызып кетуіне және жүктеме кезінде кернеудің төмендеуіне әкеліп соғады.

Ішкі қарсылықты разряд қисығында екі нүктемен берілген ток-кернеу қатынасы бойынша есептеуге болады.

Тұрақты токтың екі деңгейлі әдісі әр түрлі токтар мен уақыт ұзақтығының екі дәйекті разрядтық жүктемелерін қолдану арқылы балама әдісті ұсынады. Батарея алдымен 10 секунд ішінде төмен токта (0,2С) зарядсыздандырады, содан кейін 3 секунд ішінде жоғары ток (2С) (2 -суретті қараңыз); Ом заңы қарсылық мәндерін есептейді. Екі жүктеме жағдайында кернеудің қолтаңбасын бағалау аккумулятор туралы қосымша ақпаратты ұсынады, бірақ мәндер қатаң қарсылық көрсетеді және заряд күйін (SoC) немесе сыйымдылықты бағалауды көрсетпейді. Тұрақты ток жүктемелерін қуаттайтын батареялар үшін жүктеме сынағы қолайлы әдіс болып табылады.

Бұрын айтылғандай, басқа нұсқаулықтарда өңделген батареяларды өлшеудің көптеген әдістері бар және оларды Arduino -мен қолдануға болады, бірақ бұл жағдайда ол батареяның күйін толық бағалауды ұсынбаса да, ол мүмкін болатын мәндерді береді. олардың болашақ мінез -құлқын бағалау үшін қолданылады.

Ішкі қарсылық қатынасты қолдану арқылы табылады

Қайда

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

? 1-Кернеу төмен ток кезінде және ұзақ уақыт мезетінде өлшенеді;

? 2-Жоғары ток кезінде және қысқа уақыт ішінде өлшенетін кернеу;

? 1 - Уақыттың ұзағырақ уақытындағы ток;

? 2 - Уақыттың қысқа уақытындағы ток.

3 -қадам: Схема

Схема Arduino PWM сигналымен басқарылатын бір тізбекті пайдаланатын батареялардан 0,2С (бұл жағдайда 4мА) және 2С (бұл жағдайда 40мА) алатын ток көзі болып табылады. Осылайша, барлық резервтік аккумуляторларды C = 20mAh -пен өлшеуге болады, олардың кернеуі 1,2 В -ден 4,8 В -қа дейінгі диапазонда және басқа сыйымдылығы бар басқа батареяларға қарамастан. Бірінші нұсқада мен әрқайсысы 4мА, екіншісі 40мА ағызу үшін екі транзисторды қолдандым. Бұл нұсқа болашаққа сәйкес келмеді, өйткені олар әр түрлі сыйымдылықтағы батареяларды өлшегісі келді және бұл схема көптеген резисторлар мен транзисторларды қажет етті.

Ток көзінің тізбегі 3 -суретте көрсетілген. Arduino тақтасының 5 -ші түйреуішінен PWM сигналының жиілігі 940 Гц құрайды, сондықтан ФК төмен өту сүзгісі (LPF) 8 Гц құрайды, бұл бірінші гармониканы білдіреді. PWM сигналы (940 Гц) 20 дБ әлсіретіледі, себебі RC сүзгілері онжылдықта 10 дБ әлсіреуді қамтамасыз етеді (әр 10 рет Fc - өшу 80 Гцте 10 дБ және 800 Гцте 20 дБ болады). IRFZ44n транзисторының көлемі үлкен, себебі болашақта үлкен сыйымдылықтағы батареялар сыналады. LM58n, қосарлы операциялық күшейткіш (OA) - Arduino тақтасы мен IRFZ44n арасындағы интерфейс. LPF микропроцессор мен сүзгі арасындағы жақсы ажыратуды қамтамасыз ету үшін 2 операциялық күшейткіштің арасына енгізілді. 3 -суретте Arduino A1 түйреуіші IRFZ44n транзисторлық көзіне батареядан алынған токты тексеру үшін қосылған.

Келесі фотода көрсетілгендей тізбек Arduino UNO тақтасының астында және ағымдағы көздің үстінде 2 бөліктен тұрады. Көріп отырғаныңыздай, бұл схемада коммутаторлар да, түймелер де жоқ, олар компьютердегі интерфейс интерфейсінде.

Бұл схема сонымен бірге батарея қуатын мАч -та өлшеуге мүмкіндік береді, себебі оның ток көзі бар, ал Arduino тақтасында таймер бар.

4 -қадам: Бағдарламалар

Жоғарыда айтылғандай, қосымшаның бір жағында HTML, CSS көмегімен жасалған интерфейс, екінші жағында Arduino нобайы бар. Интерфейс қазіргі уақытта өте қарапайым, себебі ол тек ішкі қарсылықты өлшейді, болашақта ол көптеген функцияларды орындайды.

Бірінші бетте ашылмалы тізім бар, сол жерден пайдаланушы өлшенетін батареяның кернеуін таңдайды (4 -сурет). Бірінші бет HTML бағдарламасы BatteryTesterInformation.html деп аталады. Барлық батареялардың сыйымдылығы 20 мАч.

Екінші бет, BatteryTesterMeasurement.html.

Екінші бетте, батарея көрсетілген қосқышқа қосылады және өлшеуді (БАСТАУ түймесі) бастаңыз. Қазіргі уақытта бұл жарық диодты қосылмайды, себебі оның бір ғана қосқышы бар, бірақ болашақта олардың қосқышы көп болады.

СТАРТ батырмасы басылғаннан кейін Arduino тақтасымен байланыс басталады. Бұл бетте Arduino тақтасы батареяны тексеру нәтижелерін жібергенде және БАСТАУ мен ТОҚТАТУ түймелері жасырылған кезде Өлшеу нәтижелерінің формасы көрсетіледі. BACK түймесі басқа батареяны сынауды бастау үшін қолданылады.

Келесі бағдарламаның функциясы, PhpConnect.php, Arduino тақтасына қосылу, Arduino тақталары мен веб -серверден мәліметтерді жіберу және қабылдау болып табылады.

Ескерту: Дербес компьютерден Arduino -ға беру жылдам, бірақ Arduino -дан компьютерге беру 6 секундқа кідіреді. Мен бұл жағымсыз жағдайды шешуге тырысамын. Өтінемін, кез келген көмекті жоғары бағалайды.

Және Arduino эскизі, BatteryTester.ino.

Нәтижесінде ішкі кедергі бастапқыдан (жаңа батареядан) 2 есе үлкен болғанда, батарея нашар. Яғни, егер тексерілетін аккумуляторда 10 Ом немесе одан көп болса, және мұндай аккумуляторда 5 Ом болуы керек, бұл батарея нашар.

Бұл интерфейс FireFox пен Google -де қиындықсыз тексерілді. Мен xampp және wampp орнаттым және ол екеуінде де жақсы жұмыс істейді.

5 -қадам: Қорытынды

Дербес компьютердегі интерфейсті қолданудың бұл түрінің көптеген артықшылықтары бар, себебі ол пайдаланушыға істеп жатқан жұмысын жеңіл түсінуге мүмкіндік береді, сонымен қатар механикалық өзара әрекеттесуді қажет ететін қымбат компоненттерді пайдаланудан аулақ болады, бұл оларды үзілуге бейім етеді.

Бұл дамудың келесі қадамы - коннекторларды қосу және басқа батареяларды тексеру үшін тізбектің кейбір бөліктерін өзгерту, сонымен қатар зарядтағышты қосу. Осыдан кейін ПХД жобаланады және тапсырыс беріледі.

Пайдаланушы интерфейсінде батареяны зарядтағыш бетін қосу үшін көбірек өзгертулер болады

Өтінемін, кез келген идея, жетілдіру немесе түзету бұл жұмысты жақсарту үшін түсініктеме беруден тартынбайды. Екінші жағынан, егер сізде сұрақтар туындаса, мені сұраңыз, мен оған мүмкіндігінше тез жауап беремін.