مؤشر جهد البطارية باستخدام اردوينو ومخطط شريطي ليد

تأتي البطاريات بحد جهد معين ، وإذا تجاوز الجهد الحدود المحددة أثناء الشحن أو التفريغ ، فإن عمر البطارية يتأثر أو ينخفض. عندما نستخدم مشروعًا يعمل بالبطارية ، نحتاج أحيانًا إلى التحقق من مستوى جهد البطارية ، سواء كان مطلوبًا للشحن أو الاستبدال. ستساعدك هذه الدائرة على مراقبة جهد البطارية. يشير مؤشر جهد بطارية Arduino هذا إلى حالة البطارية عن طريق مصابيح LED متوهجة على 10 شرائح LED شريط الرسم البياني وفقًا لجهد البطارية. كما يُظهر جهد البطارية على شاشة LCD المتصلة بـ Arduino.

المواد المطلوبة

• اردوينو UNO
• 10 شريحة LED شريط الرسم البياني
• LCD (16 * 2)
• مقياس الجهد - 10 كيلو
• المقاوم (100 أوم -10 ؛ 330 أوم)
• البطارية (سيتم اختبارها)
• توصيل الأسلاك
• محول 12 فولت لاردوينو

مخطط الرسم البياني

رسم بياني لشريط LED

يأتي الرسم البياني الشريطي LED بحجم قياسي صناعي مع استهلاك منخفض للطاقة. يتم تصنيف الشريط من حيث شدة الإضاءة. يظل المنتج نفسه ضمن الإصدار المتوافق مع RoHS. لديها جهد أمامي يصل إلى 2.6 فولت. تشتت الطاقة لكل جزء 65 ميجاوات. درجة حرارة تشغيل الرسم البياني الشريطي LED هي -40 ℃ إلى 80. هناك العديد من التطبيقات للرسم البياني الشريطي LED مثل معدات الصوت ولوحات الأدوات وشاشة القراءة الرقمية.

مخطط دبوس

تكوين دبوس

برنامج Arduino لمراقبة جهد البطارية:

يتم تقديم كود Arduino الكامل وفيديو العرض التوضيحي في نهاية هذه المقالة. هنا قمنا بشرح بعض الأجزاء المهمة من الكود.

هنا ، نحدد مكتبة LCD ونحدد دبابيس LCD لاستخدامها مع Arduino. يتم أخذ الإدخال التناظري من دبوس A4 لفحص جهد البطارية. لقد قمنا بتعيين القيمة على أنها Float للحصول على الجهد حتى رقمين عشريين.

#تضمن const int rs = 12 ، en = 13 ، d4 = A0 ، d5 = A1 ، d6 = A2 ، d7 = A3 ؛ LiquidCrystal LCD (rs، en، d0، d1، d2، d3) ؛ const int analogPin = A4 ؛ تعويم التناظرية تعويم input_voltage ؛ تم إنشاء المصفوفة لتعيين المسامير على الرسم البياني لشريط LED.

int ledPins = {2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، 9، 10، 11} ؛ // مجموعة من أرقام الدبوس التي ترتبط بها مصابيح LED int pinCount = 10 ؛ // عدد الدبابيس (أي طول المصفوفة)

إعداد LCD والدبابيس التناظرية (A0 ، A1 ، A2 ، A3) كدبابيس OUTPUT.

إعداد باطل () {Serial.begin (9600) ؛ // يفتح المنفذ التسلسلي ، ويضبط معدل البيانات على 9600 بت في الثانية lcd.begin (16 ، 2) ؛ //// إعداد عدد الأعمدة والصفوف في شاشة LCD: pinMode (A0 ، الإخراج) ؛ pinMode (A1 ، الإخراج) ؛ pinMode (A2 ، الإخراج) ؛ pinMode (A3 ، الإخراج) ؛ pinMode (A4 ، الإدخال) ؛ lcd.print ("مستوى الجهد") ؛ }

هنا ، نقوم بعمل وظيفة لاستخدام الرسم البياني الشريطي LED لاستخدامه بطريقة بسيطة ، يمكنك حتى توهج مصابيح LED من خلال برمجتها واحدة تلو الأخرى ، لكن الرمز يصبح طويلاً.

void LED_function (int stage) {for (int j = 2؛ j <= 11؛ j ++) {digitalWrite (j، LOW)؛ } لـ (int i = 1، l = 2؛ i <= stage؛ i ++، l ++) {digitalWrite (l، HIGH)؛ // تأخير (30) ؛ }} في هذا الجزء ، قرأنا قيمة الجهد باستخدام الدبوس التناظري. بعد ذلك ، نقوم بتحويل القيمة التناظرية إلى قيمة جهد رقمي باستخدام صيغة التحويل التناظري إلى الرقمي وعرضها بشكل أكبر على شاشة LCD.

// صيغة التحويل للجهد التناظري القيمة = القراءة التناظرية (A4) ؛ Serial.println (analogValue) ؛ تأخير (1000) ؛ input_voltage = (analogValue * 5.0) / 1024.0 ؛ lcd.setCursor (0 ، 1) ؛ lcd.print ("الجهد =") ؛ lcd.print (input_voltage) ؛ Serial.println (input_voltage) ؛ تأخير (100) ؛

وفقًا لقيمة جهد الإدخال ، قدمنا ​​بعض الشروط للتحكم في مصابيح LED الخاصة بالرسم البياني الشريطي. الحالة التي يمكنك التحقق منها أدناه في الكود:

إذا (input_voltage <0.50 && input_voltage> = 0.00) {digitalWrite (2 ، HIGH) ؛ تأخير (30) ؛ digitalWrite (2 ، منخفض) ؛ تأخير (30) ؛ // عندما يكون الجهد صفرًا أو منخفضًا ، سيشير مؤشر LED الأول عن طريق الوميض} وإلا إذا كان (input_voltage <1.00 && input_voltage> = 0.50) {LED_function (2) ؛ } وإلا إذا (input_voltage <1.50 && input_voltage> = 1.00) {LED_function (3) ؛ } وإلا إذا (input_voltage <2.00 && input_voltage> = 1.50) {LED_function (4) ؛ } وإلا إذا (input_voltage <2.50 && input_voltage> = 2.00) {LED_function (5) ؛ } وإلا إذا (input_voltage <3.00 && input_voltage> = 2.50) {LED_function (6) ؛ } وإلا إذا (input_voltage <3.50 && input_voltage> = 3.00) {LED_function (7) ؛ } وإلا إذا (input_voltage <4.00 && input_voltage> = 3.50) {LED_function (8) ؛} وإلا إذا (input_voltage <4.50 && input_voltage> = 4.00) {LED_function (9) ؛ } وإلا إذا (input_voltage <5.00 && input_voltage> = 4.50) {LED_function (10) ؛ }}

عمل مؤشر جهد البطارية

مؤشر جهد البطارية فقط اقرأ القيمة من دبوس Arduino Analog وقم بتحويلها إلى قيمة رقمية باستخدام صيغة التحويل التناظري إلى الرقمي (ADC). يتميز Arduino Uno ADC بدقة 10 بت (لذا فإن قيم الأعداد الصحيحة من 0-2 ^ 10 = 1024 قيمة). هذا يعني أنه سيتم تعيين جهد الإدخال بين 0 و 5 فولت إلى قيم صحيحة بين 0 و 1023. لذلك إذا قمنا بضرب قيمة anlogValue إلى (5/1024) ، فإننا نحصل على القيمة الرقمية لجهد الدخل. تعلم هنا كيفية استخدام إدخال ADC في Arduino. ثم يتم استخدام القيمة الرقمية لتوهج الرسم البياني لشريط LED وفقًا لذلك.

تحقق أيضًا من مراقب مستوى البطارية البسيط هذا دون أي متحكم