חיישן INA219 דיגיטלי למדידת צריכת זרם, מתח וכוח, קיבולת סוללה

ערכות נושא / טיפים

לאחר הסבת המברג ליתיום, עלה הרעיון ליצור מטען הדומה לדגמי המפעל עם מדידת זרם, מתח ויכולת סוללה. למעשה, לשם כך אתה זקוק למקור חשמל, לוח טעינת סוללה המבוסס על עקרון ה- CV CV ומודול תצוגת פרמטר. בואו להתעכב על מודול התצוגה של הפרמטרים לעיל. מודול זה יאפשר למדוד את הקיבולת בפועל של סוללה נטענת (או מכלול סוללה).

הבסיס של מודול התצוגה הוא חיישן מתח וזרם INA219 שנרכש ב- Aliexpress. צעיף זה נועד למדידת ערכי מתח עד 26 וולט וערכי זרם עד 3.2 A. כל הפרמטרים שנמדדו מועברים דרך I2C לארדואינו. חיישן זה קובע כמה פרמטרים בבת אחת: כוח וקיבולת ב mA \ h, זרם ומתח.

מאפייני חיישן INA219.
1) גבולות המתח הנמדד: בין 0 ל 26 וולט;
2) מתח אספקת חיישן: בין 3.0 ל 5.5 וולט;
3) פרמטרים לזרם הנמדד - 3.2A מקסימום;
4) דיוק המדידות של מתח וזרם של עד 1%.

חיישן INA219 אינו דורש רצועה נוספת, זה מספיק כדי לספק כוח לחיישן עצמו, לחבר את חוטי החשמל פלוס מינוס ולהתחבר דרך Arduino לממשק I2C. אתה יכול להשתמש במודול במעגלים שבהם אתה צריך לשלוט בנתונים במהלך טעינה ופריקה של סוללות. אתה יכול גם להשתמש בחיישן INA219 בספקי כוח כיחידת ניטור מתח וזרם עבור צרכנים מחוברים.

המכשיר עצמו יכלול את חיישן INA219 עצמו, הלוח ארדואינו (תוכלו להשתמש בכל אפשרות - Uno, Nano, Pro Mini), מסך LCD1602 דו-קוי עם לוח ממשק I2C, מודול ממסר 5V.

חיישן INA219 דיגיטלי למדידת צריכת זרם, מתח וכוח, קיבולת סוללה

ספירת כלים וחומרים.
תשלום ארדואינו ננו -1 pc;
חיישן INA219-1 יחידות;
- צג LCD1602 דו-קוי עם לוח ממשק I2C-1 יחידות;
- מודול ממסר עבור 5 וולט -1 pc;
- מטען מהטלפון להפעלת מעגל -1 pc;
חוטי חיבור;
ברזל הלחמה;
בוחן;
תיבת חלוקת פלסטיק -1 יחידות;
- לוח הורדת 5A -1 יחידות.

צעד ראשון. הרכבת יחידת התצוגה בחיישן INA219.

אנו מרכיבים את תרשים המכשירים באמצעות חוטים עם מחברים. חוטי כוח כניסה ויציאה דרכם יובאו העומס, אנו לוקחים קטע של 1-1.5 קילוואט, מ"מ. מודולי המעגל יופעלו מהמטען מהטלפון דרך מחבר ה- USB של לוח Arduino Nano, ואז מאנשי +5 ו- Gnd.התקשורת של חיישן INA219 עם ארדואינו דרך ממשק I2C עוברת במסופי CLK ו- SDA. ניתן לשנות את כתובת חיישן INA219 במידת הצורך על ידי הלחמת אנשי הקשר A1 ו- A0. מאוד להרכיב את מעגל החיישנים בזהירות ובזהירות עם אנשי הקשר V + שלך, V- חייב להיות מחובר בסדרה עם העומס, גם INA219 לא אוהב היפוך קוטביות. מבלי לשמור על דרישות אלה, אתה יכול בקלות להשבית אותה!

במארז תיבת המפיצים גזרו חלון לתצוגה LCD1602, בתחתית אנו מכינים חור למחבר ה- USB של לוח Arduino.

שלב שני תכנות מכשירים.
עליך להתקין את הספרייה עבור חיישן INA219. זה נמצא ב- IDE arduino. לחץ על "סקיצה", ואז על "חבר את הספרייה" ואז על "נהל ספריות". בשורת החיפוש, הקלד "INA219". מוצא את Adafruit INA219 על ידי Adafruit גירסה 1.0.3 "להתקין.
הורד את הסקיצה.

הצג / הסתר טקסט

# כלול 
# כלול 
# כלול 

const int relay_pin = 2; // סיכת חיבור ממסר
// const float minimal_voltage = 2.8;
const float minimal_voltage = 2.8; // מתח ניתוק עומס מינימלי
const int windows_sec = 3; // זמן רענון של מסך LCD

מתח צף = 0;
זרם צף = 0;
כוח צף = 0;

מתח לצוף_תצוגה = 0.0;
float current_display = 0.0;
float power_display = 0.0;

מתח צף_sum = 0.0;
float current_sum = 0.0;
float power_sum = 0.0;

קיבולת צף = 0.0;
מתח צף = 0;
מתח צף = 0;

מונה int = 0;
שניות int = 0;
דקות int = 0;

עובד בוליאני = נכון;

תחושת זמן ארוכה בלתי חתומה;
לא חתום זמן רב;

// LiquidCrystal_I2C lcd (0x27,16,2); // כתובת תצוגה
LiquidCrystal_I2C lcd (0x3F, 16.2);
Adafruit_INA219 ina219;


הגדרת ביטול () {
  Serial.begin (9600);
  lcd.init ();
  lcd.clear ();
  lcd.setBacklight (HIGH);
  pinMode (ממסר_pin, OUTPUT);
  ina219.begin ();
  shuntvoltage = ina219.getShuntVoltage_mV ();
  busvoltage = ina219.getBusVoltage_V ();
  מתח = מתח נפח + (מתח נפח / 1000);
  if (מתח> מתח מינימלי) {digitalWrite (ממסר_pin, HIGH);}
  אחר {עובד = שקר; lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("OFF");};
}

לולאת חלל () {
  אם (עובד) {
    עכשיו = מילי ();
    אם ((עכשיו - timelastinstance)> = 1000) {
      timelastinstance = עכשיו;
      shuntvoltage = ina219.getShuntVoltage_mV ();
      busvoltage = ina219.getBusVoltage_V ();
      זרם = ina219.getCurrent_mA ();
      כוח = ina219.getPower_mW ();
      מתח = מתח נפח + (מתח נפח / 1000);
      
      מתח_סום + = מתח;
      current_sum + = הנוכחי;
      power_sum + = כוח;

      מונה + = 1;
      שניות + = 1;
      אם (שניות> = 60) {
        דקות + = 1;
        שניות = 0;
      };
      
      if (counter> = windows_sec) {
        voltage_display = voltage_sum / float (מונה);
        current_display = current_sum / float (מונה);
        power_display = power_sum / float (מונה);
        קיבולת + = הנוכחי_תצוגה * windows_sec / 3600.0;
        מתח_סום = 0.0;
        זרם_סום = 0.0;
        power_sum = 0.0;
        String seconds_display = מחרוזת (שניות);
        if (שניות <10) {seconds_display = '0' + seconds_display;};
        String minutes_display = מחרוזת (דקות);
        if (דקות <10) {minutes_display = '0' + minutes_display;};

        String dataString = minutes_display + ":" + seconds_display + "U =" + מחרוזת (voltage_display) + "I =" + מחרוזת (current_display) + "P =" + מחרוזת (power_display) + "mAh =" + מחרוזת (קיבולת);
        dataString.replace (".", ",");
        dataString.replace ("", "\ t");
        Serial.println (datastring);
        lcd.setCursor (0, 0);
        lcd.print ("");
        lcd.setCursor (0, 0);
        lcd.print (מתח_תצוגה, 2);
        lcd.print ("V");
        lcd.set cursor (8, 0);
        lcd.print ("");
        lcd.set cursor (8, 0);
        lcd.print (הנוכחי_תצוגה, 0);
        lcd.print ("mA");
        lcd.setCursor (0, 1);
        lcd.print ("");
        lcd.setCursor (0, 1);
        lcd.print (power_display, 0);
        lcd.print ("mW");
        lcd.set cursor (8, 1);
        lcd.print ("");
        lcd.set cursor (8, 1);
        lcd.print (קיבולת, 0);
        lcd.print ("mAh");

        מונה = 0;
          if (מתח_הצגה <= מינימום_מתאם) {
            digitalWrite (ממסר_פין, נמוך);
            lcd.setCursor (0, 1);
            lcd.print ("");
            lcd.setCursor (0, 1);
            lcd.print ("OFF");
            עובד = שקר;
          };
        };
      עיכוב (10);
      };
  };
}

בדרך כלל המכשיר מתחיל לעבוד מייד. בצג היציאה תוכלו לראות את כל נתוני המדידה.
צג יציאת תמונות

שלב שלישי בדיקת תקינות המכשיר.
ללא עומס, המכשיר מציג ערכי מתח נוכחיים. אנו מחברים את העומס ועל גבי התצוגה אנו רואים את הערכים של מתח, זרם, צריכת חשמל וקיבולת, אם אתם צריכים להטעין סוללות ליתיום עליכם להשתמש בלוח CV CV. זה יאפשר לווסת הן מתח וזרם טעינה. . ניתן למקם צעיף זה יחד עם אחרים. ואז במקרה זה, אתה מקבל מכשיר שלם לטעינת סוללות כאלה.

כדי לקבוע את קיבולת הסוללה, עליכם לחבר אותה כמקור מול INA219 ולחבר עומס (למשל, מנורת רכב) לחוט הפלט. בסקיצה מגבלת ניתוק העומס התחתונה נקבעת על 2.8 וולט. יש לבחור את הערך לפי גיליון הנתונים של הסוללות. כאשר המתח מגיע ל 2.8 וולט, הממסר ינתק את העומס ועל גבי התצוגה נראה את קיבולת הסוללה בפועל בשעות מילי-אמפר. כדי להפעיל מחדש את המכשיר, עליכם לאפס את כוח 5 וולט לארduino או להתקין את כפתור האיפוס על סיכת ה- RST של לוחות Arduino ו- GND.

מזה תוצרת בית אתה יכול לקבוע את הקיבולת של סוללה יחידה כמו גם מכלולים של מספר סוללות (חבילת סוללה למברג).

פרטים נוספים ניתן לראות בסרטון

קוראי האתר כל טוב ביצירתיות ובחיים!

חיישן INA219 דיגיטלי למדידת צריכת זרם, מתח וכוח, קיבולת סוללה

מתאים לנושא

נושאים קשורים

הוסף תגובה

קטגוריות DIY