PIC devresindeki pil ömrü monitörü

Bir i2c arabirimi (daha sonra USB arabirimi üzerinden daha sonra okuyabilir) üzerinden harici bir EEPROM çip içine veri kaydediyor PIC18F14F50 mikrodenetleyici çip kullanarak küçük bir devre var. Her 15 dakikada bir bir örnek kaydedilir ve kısmen doğru zamanlanması gerekmez.

Piller değiştirilirken örneklerin gözden kaçırılması veya yanlış zamanlanması durumunda sorun yoktur, ancak pillerin kullanım süresi dolmuşsa ve birileri fark edene kadar birkaç gün boyunca hiçbir veri kaydedilmezse sorun olmaz.

Bu nedenle, pilin değiştirilmeleri için bol zaman dolduğunda kullanıcıyı uyarmak istiyorum. Ortalama akım 2mA'nın altında ve 4.5 volt vermek için 3 AA alkalin pillerden seri olarak çalışıyorum, bu yüzden birkaç gün dayanmalarını beklerdim.

Ama bataryanın zayıf olduğunu nasıl tespit edeceğimi merak ediyorum? Pillerin ömrünün sonuna geldikçe voltajın düşeceğini tahmin ediyorum. Bu PIC'nin 1.024v referans voltajına sahip olduğunu düşünüyorum, böylece besleme voltajını bölebilir ve bir analog girişe besleyebilirim ve bölünmüş voltaj düştüğünde bir uyarı tetikler.

Ama bunun ne kadar iyi çalışacağını bilmek için piller hakkında yeterince bilgim yok mu? Hangi voltajın seçileceğini bilmiyorum, belki de% 10-20 pil ömrünün kaldığını gösterir. Bu hiç işe yarayacak mı? Daha iyi bir yaklaşım var mı?

Bunun doğru olması gerekmiyor, sadece insanların hala içinde kalan pilleri atmasına gerek kalmadan bol miktarda iyi bir uyarı vermek istiyorum.

Mevcut kullanımım oldukça sabit olduğu için, pillerin ortalama olarak ne kadar süre dayanacağını öğrenip uyarı vermeden önce bu sürenin% 85'ini seçersem basit bir zamanlayıcı makul olur mu? Yoksa pil ömrü bundan daha mı farklı?

Herhangi bir düşünce memnuniyetle karşılanacaktır.

Önce zamanlayıcı devresi hakkında yorum yapmama izin verin. Bu, pilleriniz nispeten aynı yaşta ve aynı koşullarda tutulduğu sürece çalışır. Bunu kullanmaya devam ettiğiniz 6 ay içinde ve pilleriniz 6 aydan eskiyse zamanlayıcıyı güncellemeniz gerekir. İşlevsel çözüm, ama en iyisi değil.

Girişinizin voltajını, kullanım ömrünüzü etkilemeyecek kadar yüksek bir gerilime sahip bir direnç ağı ile bölebilirsiniz (yüklü bir ağ kullanabilirsiniz, sadece pillerinizi daha sık değiştirirsiniz). Bir yakalama var, ömrünün gerçek bir değerini görmek için bir pil takmanız gerekiyor. Bir pil ne kadar yüklü olursa, deşarj eğrisi bir çizgi gibi görünür. Asla bir çizgi olmayacak, hala net aşamalar olacak, ancak yüklü bir pil voltajını kalan yaşamınızla güvenilir bir şekilde ilişkilendirebilirsiniz.

Ölçüm sırasında PIC'niz açıksa, muhtemelen iyi bir ölçüm elde edersiniz. Fotoğrafta pilinizi ölçmek için zaman harcayın ve cihazınız ölene kadar ortaya çıkan voltaj eğrisine bakın. Eğri nispeten düz kalır ve sonra aniden düşer ve pilleriniz ölürse, pil ölçümleri sırasında akım çekişini artırmak için bir transistör ve yük direnci kullanmak istersiniz. Pil üniversitesindeki piller hakkında çok fazla bilgi var. Genellikle mikrodenetleyiciler tüm eğimli bir eğri elde etmek için yeterli akım çekemezler (MSP430 gibi ultra düşük güçlü uC ile bu sorunu gördüm). Muhtemelen sadece PIC'iniz çalışırken iyi olacaksınız.

AA pil kimyası üzerine yapılan araştırmalar bazı sonuçları ortaya koymuştur. Düşük akımlara (<500 mA) sahip oldukça düz deşarj eğrileri göstermiş gibi görünüyorlar. Bu, voltaj ölçümlerinin daha değerli olmasını sağlamak için muhtemelen bir transistör ile birleştirilmiş bir direnç deşarj devresi isteyeceğiniz anlamına gelecektir.

Bu yeterince açık değilse lütfen beni affet. Yorum ve sorularınız veya önerileriniz varsa bunu güncelleyeceğim.

Evet, pil voltajı düşecektir, ancak düşüş küçüktür, yarım volt deyin:

Bunu ADC aralığına almak için bir voltaj bölücü kullanırsanız, aralığı da bölersiniz. Sanırım bu hala doğrudan ADC ile ölçülebilir. 5 V / (2 ^ 10) = 0,005 V, ± 3 LSb ofset ve kazanç hatası ile, dolu ve boş arasında hala bir dizi ölçüm seviyesi var mı?

Pil şarjını ve deşarjını doğru bir şekilde ölçmek için, insanlar akım algılayıcı bir dirençle ne kadar akım çekildiğinin bir kaydını tutar ve belirli bir şarj geçtikten sonra pilin düşük olduğuna karar verir. Geçerli çiziminiz nispeten sabitse, evet, aynı şeyi yapmak için bir zamanlayıcı kullanabilirsiniz. Birkaç kez çalıştırın, pilin bittiğini düşününceye kadar geçen süreyi ölçün ve sonra gelecekte ne zaman öleceğini tahmin etmek için bir zamanlayıcı kullanın. Her seferinde yeni piller mi kullanıyorsunuz?

Sanırım böyle bir sistemi izlemenin tek sağlam yolu bekçi köpeği benzeri bir düzenlemedir: Ayrı ayrı çalışan , sistem zaman zaman kontrol edin (ya da bir sinyal bekleyin) ve yanıt vermiyorsa, uyarı alın.

Bunun yerine pili kontrol etmek için bu ayrı sistemi de kullanabilirsiniz. Ana bataryanın bitmesinden dolayı zarar görmez, bu da ana bataryadan çıkan izleme sistemlerini öldürür. Madeni para hücresi gibi küçük bir pille çalışacak ve ana pilden daha uzun süre dayanacağını garanti eden bir pil monitörü ayarlayabilirseniz, bu işi yapmalıdır.

İkinci bir güç kaynağı istemiyorsanız veya bu güç kaynağına sahip olamıyorsanız, diğer yorumlar kendi kendini izlemek için çok iyi öneriler içeriyor gibi görünmektedir.

Bir op amp ile çok daha doğru bir voltaj referansı alabilirsiniz (bir etkinleştirme pimli bir tane kullanın, böylece kolayca kapatılabilir) ve sadece devrenizi ölçmek istediğiniz voltaj aralığına ayarlayın: 0.8V'da 0V, ve 1.1V'de 3.3V. Doymuşsa, bol miktarda şarjınız olduğunu biliyorsunuz ve monitöre ihtiyacınız yok gibi görünüyor, sadece bir alarm.

Ayrıca, ölmekte olan bir pilin voltajda bir düşüşe neden olduğunu varsaymak yerine, birkaç kez ölçtüğünüzden (veya bir akım algılama direnci kullandığınızdan) emin olun. Değil - akü voltajı hem deşarj akımına hem de kalan şarja bağlıdır. Mevcut bir ani yükselme voltajda büyük bir düşüşe neden olabilir, ancak pil çıkarıldığında pil iyileşir. Energizer alkalin veri sayfasındaki Şekil 9'a bakınız .

Mümkünse, bir AA Alkalin pilin normal yükünüz (cihaz) tarafından yüklendikten ve yük akımını durdurduktan hemen sonra voltajı ölçün, AA pil başına 0,9V'un altına düştüğünde pilleriniz tükenir. Bunu tasarladığım birçok ürün var ve mükemmel çalışıyor. Bir yük çıkarıldıktan sonra normal alkalin piller geri kazanılır, ancak bu yük akımına bağlı olarak zaman alır. Bazen bu, sıcaklığa ve yük akımına bağlı olarak dakikalar hatta saatler olabilir. Küçük bir akımla sabit kullanım sırasında ölçmek, akımınıza bağlı olarak daha yüksek bir voltaj almanız gerekir, ancak normalde sadece 5mA kullanan bir cihaz için 1.2V iyidir.