WEB хэрэглэгчийн интерфэйстэй Arduino батерейны шалгагч: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Өнөөдөр электрон тоног төхөөрөмж нь нөөц батерейг ашиглан тоног төхөөрөмжийг унтраасан эсвэл санамсаргүй байдлаар унтраасан үед үйл ажиллагаагаа зогсоосон байдлыг хадгалдаг. Хэрэглэгч асаахдаа үлдсэн газартаа буцаж очдог бөгөөд ингэснээр цаг хугацаа, даалгавраа гүйцэтгэх дарааллыг дэмий үрдэггүй.

Алхам 1: Танилцуулга

Би янз бүрийн хүчин чадал, хүчдэл бүхий батерейны төлөв байдлыг хэмжих төслийг хийж байна: Хоёр түвшний тогтмол гүйдлийн ачаалал. Энэ арга нь батерейгаас 10 секундын турш бага гүйдэл, 3 секундын турш өндөр гүйдэл татахаас бүрдэнэ (IEC 61951-1: 2005 стандартууд). Энэхүү хэмжилтээс дотоод эсэргүүцлийг тооцоолж, улмаар түүний төлөв байдлыг тооцоолно.

Ажлын станц нь батерейны төрөл тус бүрт нэг компьютер, хэд хэдэн холбогчоос бүрдэнэ. Үүний тулд хэрэглэгчийн интерфэйс (UI) шаардлагатай. Энэхүү гарын авлагын хамгийн чухал хэсэг нь UI юм, учир нь бусад зааврын дагуу батерейг турших эдгээр аргуудыг тайлбарласан болно. Би Processing -ийг туршиж үзээд сайн үр дүнд хүрсэн боловч локал вэб сервер ашиглан өөрийн програм хангамжийг хийхээр шийдсэн бөгөөд HTML, CSS, php -ийн давуу талыг ашиглахаар шийдсэн.

Мэдэгдэж байгаагаар Arduino -оос Windows PC рүү мэдээлэл дамжуулах нь маш хэцүү боловч эцэст нь би амжилтанд хүрсэн. Энэ програмд бүх програмыг оруулсан болно.

Алхам 2: Бид юу хэмжих гэж байна, хэрхэн

Дотоод эсэргүүцэл.

Жинхэнэ батерей бүр дотоод эсэргүүцэлтэй байдаг. Энэ бол хүчдэлийн хамгийн тохиромжтой эх үүсвэр гэж бид үргэлж боддог, өөрөөр хэлбэл нэрлэсэн хүчдэлийг тогтмол байлгаж чадвал маш их гүйдэл авах боломжтой. Гэсэн хэдий ч батерейны хэмжээ, химийн шинж чанар, нас, температур зэрэг нь батерейг тэжээх чадварт нөлөөлдөг. Үүний үр дүнд бид 1 -р зурагт үзүүлсэн шиг хамгийн тохиромжтой хүчдэлийн эх үүсвэр ба эсэргүүцэл бүхий батерейны илүү сайн загварыг бий болгож чадна.

Дотоод эсэргүүцэл багатай батерей нь илүү их гүйдэл өгөх чадвартай бөгөөд хүйтэн байлгадаг боловч өндөр эсэргүүцэлтэй батерей нь батерейг халааж, ачаалал дор хүчдэл буурахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь эрт унтрахад хүргэдэг.

Дотоод эсэргүүцлийг цэнэглэх муруйн хоёр цэгээр өгөгдсөн одоогийн хүчдэлийн хамаарлаас тооцоолж болно.

Хоёр шатлалт DC ачааллын арга нь өөр өөр гүйдэл, хугацааны үргэлжлэх хоёр дараалсан цэнэглэх ачааллыг ашиглах өөр аргыг санал болгодог. Зай эхлээд 10 секундын турш бага гүйдэлтэй (0.2С) цэнэггүй болж, дараа нь 3 секундын турш илүү өндөр гүйдэл (2С) (Зураг 2 -ийг үзнэ үү); Ом -ийн хууль эсэргүүцлийн утгыг тооцдог. Ачааллын хоёр нөхцлийн дагуу хүчдэлийн гарын үсгийг үнэлэх нь батерейны талаар нэмэлт мэдээлэл өгөх боловч утгууд нь хатуу эсэргүүцэлтэй бөгөөд цэнэгийн төлөв (SoC) эсвэл хүчин чадлын тооцоог харуулдаггүй. Ачааллын туршилт нь тогтмол гүйдлийн ачаалал өгдөг батерейны хувьд хамгийн тохиромжтой арга юм.

Өмнө дурьдсанчлан, батерейг хэмжих өөр аргууд байдаг бөгөөд үүнийг Arduino -тэй хэрэгжүүлэх боломжтой боловч энэ тохиолдолд батерейны төлөв байдлын талаар бүрэн үнэлгээ өгөхгүй ч гэсэн байж болох утгыг өгдөг. Тэдний ирээдүйн зан төлөвийг үнэлэхэд ашигладаг.

Харилцааг ашиглан дотоод эсэргүүцлийг олно

Хаана

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

? 1-Хүчдэлийг бага гүйдэл болон урт хугацааны агшинд хэмждэг;

? 2-Өндөр гүйдэл ба богино хугацаанд хэмжигдэх хүчдэл;

? 1 - Урт хугацааны богино хугацаанд гүйдэл;

? 2 - Богинохон хугацаанд гүйдэл.

Алхам 3: Хэлхээ

Энэхүү хэлхээ нь Arduino -аас ХОУХ -ны дохиогоор удирддаг ганц хэлхээг ашиглан батерейнаас 0.2С (энэ тохиолдолд 4мА) ба 2С (энэ тохиолдолд 40мА) авдаг одоогийн эх үүсвэр юм. Ийм байдлаар бүх нөөц батерейг 1.2 В -ээс 4.8 В хүртэлх хүчдэл болон бусад хүчин чадалтай бусад батерейг C = 20 мАч -аар хэмжих боломжтой. Эхний хувилбарт би тус бүрдээ 4мА, нөгөө нь 40мА -ийг шавхах хоёр транзисторыг ашигласан. Өөр өөр хүчин чадалтай бусад батерейг хэмжихийг хүссэн тул энэ хувилбар нь ирээдүйд тохиромжгүй байсан бөгөөд энэ схемд олон тооны резистор ба транзистор шаардлагатай байв.

Одоогийн эх үүсвэртэй хэлхээг Зураг дээр үзүүлэв. 3. Arduino хавтангийн 5 -р зүүгээс ХОУХШ -ийн дохионы давтамж 940 Гц байгаа тул Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр (LPF) -ийн Fc нь 8 Гц байна, энэ нь анхны гармоник гэсэн үг юм. ХБХ -ийн дохио (940 Гц) нь 20dB сулрах болно, учир нь RC шүүлтүүрүүд арван жилд 10 дБ бууралт өгдөг (Fc -ийн 10 дахин давтамжтай бол 80 Гц -т 10 дБ, 800 Гц -д 20 дБ байх болно). IRFZ44n транзистор нь хэт том хэмжээтэй тул ирээдүйд илүү том хүчин чадалтай батерейг турших болно. LM58n, хос үйлдлийн өсгөгч (OA) нь Arduino самбар ба IRFZ44n хоорондох интерфейс юм. LPF -ийг микропроцессор ба шүүлтүүр хооронд сайн салгахын тулд 2 үйлдлийн өсгөгчийн хооронд оруулсан. Зураг 3 -т Arduino -ийн A1 зүү нь IRFZ44n транзисторын эх үүсвэрт холбогдсон бөгөөд батерейнаас авсан гүйдлийг шалгах болно.

Дараах зураг дээр үзүүлсэн шиг хэлхээ нь Arduino UNO хавтангийн доор болон одоогийн эх үүсвэрийн дээд талд 2 хэсгээс бүрдэнэ. Таны харж байгаагаар энэ хэлхээнд унтраалга, товчлуур байхгүй, тэд UI -д компьютер дээр байрладаг.

Энэ хэлхээ нь батерейны хүчин чадлыг мАч -ээр хэмжих боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь одоогийн эх үүсвэртэй бөгөөд Arduino самбар нь таймертай байдаг.

Алхам 4: Хөтөлбөрүүд

Дээр дурдсанчлан, програм нь нэг талаас HTML, CSS, нөгөө талаас Arduino -ийн ноорогоор хийгдсэн UI интерфэйстэй. Интерфейс нь одоогоор маш энгийн, учир нь энэ нь зөвхөн дотоод эсэргүүцлийг хэмждэг тул ирээдүйд илүү олон үүрэг гүйцэтгэх болно.

Эхний хуудас нь унах жагсаалттай бөгөөд хэрэглэгчээс хэмжих зайны хүчдэлийг сонгоно (Зураг 4). Эхний хуудас HTML програмыг BatteryTesterInformation.html гэж нэрлэдэг. Бүх батерей нь 20 мАч хүчин чадалтай.

Хоёрдахь хуудас, BatteryTesterMeasurement.html.

Хоёрдахь хуудсан дээр батерейг заасан холбогчтой холбож, хэмжилтийг эхлүүлнэ үү. Одоогийн байдлаар энэ удирдамжийг оруулаагүй болно, учир нь энэ нь зөвхөн нэг холбогчтой боловч ирээдүйд тэд илүү олон холбогчтой болно.

START товчлуурыг дарсны дараа Arduino самбартай холбоо үүсч эхэлнэ. Энэ хуудсан дээр Arduino самбар нь батерейны туршилтын үр дүнг илгээж, START ба CANCEL товчлууруудыг нуух үед хэмжилтийн үр дүнгийн маягтыг харуулна. BACK товчийг өөр батерейны туршилтыг эхлүүлэхэд ашигладаг.

Дараагийн програм болох PhpConnect.php нь Arduino самбартай холбогдох, Arduino самбар болон вэб серверээс мэдээлэл дамжуулах, хүлээн авах явдал юм.

Тэмдэглэл: PC -ээс Arduino руу дамжуулалт хурдан боловч Arduino -аас PC рүү дамжуулах нь 6 секундын хоцрогдолтой байдаг. Би энэ ядаргаатай нөхцөл байдлыг арилгахыг хичээж байна. Аливаа тусламжийг маш их үнэлдэг.

Мөн Arduino ноорог, BatteryTester.ino.

Дотоод эсэргүүцэл нь анхны (шинэ батерей) -аас 2 дахин их байвал батерей муу байна. Өөрөөр хэлбэл, туршиж буй батерей нь 10 Ом ба түүнээс дээш хэмжээтэй бөгөөд тодорхойлолтоор бол энэ төрлийн батерей нь 5 Ом байх ёстой, энэ нь муу байна.

Энэхүү интерфэйсийг FireFox болон Google дээр ямар ч асуудалгүйгээр туршиж үзсэн. Би xampp болон wampp суулгасан бөгөөд энэ нь хоёуланд нь сайн ажилладаг.

Алхам 5: Дүгнэлт

Компьютер дээрх хэрэглэгчийн интерфэйсийг ашигладаг ийм төрлийн хөгжүүлэлт нь олон давуу талтай байдаг, учир нь энэ нь хэрэглэгчдэд хийж буй ажлынхаа талаар илүү хялбар ойлголт өгөхөөс гадна механик харилцан үйлчлэл шаарддаг өндөр үнэтэй эд ангиудыг ашиглахаас зайлсхийх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр эвдрэлд өртөмтгий болдог.

Энэхүү хөгжлийн дараагийн алхам бол холбогч нэмж, бусад батерейг туршихын тулд хэлхээний зарим хэсгийг өөрчлөх, мөн цэнэглэгч нэмэх явдал юм. Үүний дараа ПХБ -ийг зохион бүтээж захиалах болно.

UI нь батерей цэнэглэгч хуудсыг оруулахын тулд илүү их өөрчлөлт хийх болно

Аливаа санаа, сайжруулалт, залруулга энэ ажлыг сайжруулахын тулд тайлбар өгөхөөс бүү эргэлзээрэй. Нөгөө талаар, хэрэв танд асуулт байвал надаас асуугаарай, би аль болох хурдан хариулах болно.