Arduino մարտկոցի փորձարկիչ WEB ինտերֆեյսով: 5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Այսօր էլեկտրոնային սարքավորումներն օգտագործում են պահեստային մարտկոցներ ՝ փրկելու այն վիճակը, որում գործողությունը մնացել է, երբ սարքավորումն անջատվել է, կամ երբ պատահաբար սարքավորումն անջատվել է: Օգտագործողը, միացնելով, վերադառնում է այն կետին, որտեղ նա մնացել է, և այդպիսով չի վատնում ոչ իր ժամանակը, ոչ էլ իր առաջադրանքների կատարման կարգը:

Քայլ 1: Ներածություն

Ես կատարում եմ նախագիծ, որը չափում է տարբեր հզորությունների և լարման մարտկոցների վիճակը `օգտագործելով մեթոդը. Երկու աստիճանի DC բեռ: Այս մեթոդը բաղկացած է 10 վայրկյան մարտկոցից մի փոքր հոսանք և 3 վայրկյան բարձր հոսանք (IEC 61951-1: 2005 ստանդարտներ): Այս չափումից հաշվարկվում է ներքին դիմադրությունը և, հետևաբար, դրա վիճակը:

Աշխատանքային կայանը բաղկացած կլինի մի քանի միակցիչներից ՝ մեկը յուրաքանչյուր տեսակի մարտկոցի համար և համակարգչից: Դրա համար անհրաժեշտ է ինտերֆեյս (UI): Այս ձեռնարկի ամենակարևոր մասը UI- ն է, քանի որ այլ հրահանգներում նկարագրված են մարտկոցի փորձարկման այս մեթոդները: Ես փորձեցի Processing- ը և ստացա լավ արդյունքներ, բայց որոշեցի պատրաստել իմ սեփական ծրագրաշարը ՝ օգտագործելով տեղական վեբ սերվեր և օգտվել HTML- ի, CSS- ի և php- ի ներուժից:

Հայտնի է, որ շատ դժվար է Arduino- ից տեղեկատվություն ուղարկել windows համակարգիչ, բայց, ի վերջո, ինձ դա հաջողվեց: Բոլոր ծրագրերը ներառված են այս ձեռնարկում:

Քայլ 2. Ինչ ենք չափելու և ինչպես

Ներքին դիմադրություն:

Յուրաքանչյուր իրական մարտկոց ունի ներքին դիմադրություն: Մենք միշտ ենթադրում ենք, որ դա իդեալական լարման աղբյուր է, այսինքն, մենք կարող ենք ստանալ մեծ հոսանք ՝ անվանական լարման մշտական պահելով: Այնուամենայնիվ, մարտկոցի չափը, քիմիական հատկությունները, տարիքը և ջերմաստիճանը բոլորն էլ ազդում են մարտկոցի հոսանքի քանակի վրա: Արդյունքում, մենք կարող ենք ստեղծել մարտկոցի ավելի լավ մոդել `իդեալական լարման աղբյուրով և շարքով դիմադրիչով, ինչպես ցույց է տրված նկ. 1 -ում:

Internalածր ներքին դիմադրությամբ մարտկոցն ի վիճակի է ավելի շատ հոսանք հաղորդել և ցուրտ է մնում, սակայն բարձր դիմադրությամբ մարտկոցը հանգեցնում է մարտկոցի տաքացման և լարվածության նվազման ՝ առաջացնելով վաղաժամ անջատում:

Ներքին դիմադրությունը կարող է հաշվարկվել ընթացիկ-լարման հարաբերությունից `տրված լիցքաթափման կորի երկու կետով:

Երկաստիճան DC բեռի մեթոդը առաջարկում է այլընտրանքային մեթոդ ՝ կիրառելով տարբեր հոսանքների և ժամանակի տևողության երկու հաջորդական լիցքավորման բեռներ: Մարտկոցը նախ լիցքաթափվում է ցածր հոսանքով (0.2C) 10 վայրկյան, այնուհետև ավելի բարձր հոսանքով (2C) 3 վայրկյանով (տե՛ս նկար 2); Օմի օրենքը հաշվարկում է դիմադրության արժեքները: Երկու լարման պայմաններում լարման ստորագրության գնահատումը լրացուցիչ տեղեկատվություն է տալիս մարտկոցի մասին, սակայն արժեքները խիստ դիմադրողական են և չեն բացահայտում լիցքավորման վիճակը (SoC) կամ հզորության գնահատումները: Բեռների թեստը նախընտրելի մեթոդ է մարտկոցների համար, որոնք սնուցում են DC բեռները:

Ինչպես նախկինում նշվեց, մարտկոցների չափման բազմաթիվ մեթոդներ կան, որոնք վերաբերվում են այլ հրահանգներին և որոնք կարող են կիրառվել Arduino- ի հետ, բայց այս դեպքում, չնայած այն չի առաջարկում մարտկոցի վիճակի ամբողջական գնահատում, այն տալիս է արժեքներ, որոնք կարող են լինել օգտագործվում է գնահատելու իրենց ապագա վարքագիծը:

Ներքին դիմադրությունը հայտնաբերվում է ՝ օգտագործելով հարաբերակցությունը

Որտեղ

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

? 1-Լարման չափումը կատարվում է ցածր հոսանքի և ավելի երկար ժամանակի ընթացքում.

? 2-Լարման չափումը բարձր հոսանքի և կարճ ժամանակի ընթացքում.

? 1 - Ընթացիկ ավելի երկար ակնթարթում;

? 2 - Ընթացիկ ավելի կարճ ժամանակում:

Քայլ 3: Շղթա

Շղթան ընթացիկ աղբյուր է, որը ձգում է 0.2C (այս դեպքում `4 մԱ) և 2C (այս դեպքում` 40 մԱ) մարտկոցներից `օգտագործելով միայն մեկ միացում, որը վերահսկվում է Arduino- ի PWM ազդանշանով: Այս կերպ հնարավոր է չափել բոլոր պահեստային մարտկոցները C = 20mAh- ով, անկախ դրանց լարվածությունից 1.2V- ից մինչև 4.8V միջակայքում և այլ հզորությամբ այլ մարտկոցներով: Առաջին տարբերակում ես օգտագործել եմ երկու տրանզիստոր, որոնցից յուրաքանչյուրը բեռնվածությամբ հոսում է 4 մԱ, իսկ մյուսը `40 մԱ: Այդ տարբերակը հարիր չէր ապագային, քանի որ նրանք ցանկանում էին չափել այլ հզորություններ ունեցող այլ մարտկոցներ, և այս սխեման պահանջում էր մեծ թվով դիմադրիչներ և տրանզիստորներ:

Ընթացիկ աղբյուրով շղթան ցույց է տրված Նկարում: 3. Arduino տախտակի 5 -րդ կապից PWM ազդանշանի հաճախականությունը 940 Հց է, այդ իսկ պատճառով, Passածր փոխանցման ֆիլտրի Fc (LPF) 8 Հց է, դա նշանակում է, որ առաջին ներդաշնակությունը PWM ազդանշանը (940 Հց) կթուլանա 20 դԲ, քանի որ RC զտիչներն ապահովում են 10 դԲ թուլացում տասնամյակում (Fc- ի յուրաքանչյուր 10 անգամ - թուլացումը կլինի 10 դԲ 80 Հց և 20 դԲ 800 Հց): IRFZ44n տրանզիստորը չափազանց մեծ է, քանի որ ապագայում կփորձարկվեն ավելի մեծ հզորության մարտկոցներ: LM58n, երկակի գործառնական ուժեղացուցիչ (OA), Arduino տախտակի և IRFZ44n- ի միջերեսն է: LPF- ն տեղադրվել է 2 գործառնական ուժեղացուցիչների միջև `միկրոպրոցեսորի և զտիչի միջև լավ անջատումը ապահովելու համար: Նկ. 3 -ում Arduino- ի A1 կապը միացված է IRFZ44n տրանզիստորի աղբյուրին `մարտկոցից վերցված հոսանքը ստուգելու համար:

Շղթան կազմված է 2 մասից ՝ Arduino UNO- ի տախտակից ներքև և ընթացիկ աղբյուրից վեր, ինչպես ցույց է տրված հաջորդ լուսանկարում: Ինչպես տեսնում եք, այս միացումում չկան ոչ անջատիչներ, ոչ կոճակներ, դրանք համակարգչի UI- ում են:

Այս միացումը թույլ է տալիս նաև չափել մարտկոցի հզորությունը mAh- ով, քանի որ այն ունի ընթացիկ աղբյուր, իսկ Arduino- ի տախտակն ունի ժամաչափ:

Քայլ 4: րագրեր

Ինչպես նշվեց վերևում, հավելվածը մի կողմից ունի HTML, CSS, իսկ մյուս կողմից ՝ Arduino էսքիզ: Այս պահին ինտերֆեյսը չափազանց պարզ է, քանի որ այն կատարում է միայն ներքին դիմադրության չափումը, ապագայում այն ավելի շատ գործառույթներ կկատարի:

Առաջին էջն ունի բացվող ցուցակ, որտեղից օգտվողը ընտրում է չափվող մարտկոցի լարումը (նկ. 4): Առաջին էջի HTML ծրագիրը կոչվում է BatteryTesterInformation.html: Բոլոր մարտկոցներն ունեն 20 մԱ / ժ հզորություն:

Երկրորդ էջ, BatteryTesterMeasurement.html:

Երկրորդ էջում մարտկոցը միացված է նշված միակցիչին և սկսում (չափման կոճակը) չափումը: Այս պահին այս led- ը ներառված չէ, քանի որ այն ունի միայն մեկ միակցիչ, բայց ապագայում նրանք կունենան ավելի շատ միակցիչներ:

ՍԿՍԵԼ կոճակը սեղմելուց հետո սկսվում է հաղորդակցությունը Arduino տախտակի հետ: Այս նույն էջում Չափման արդյունքների ձևը ցուցադրվում է, երբ Arduino տախտակն ուղարկում է մարտկոցի փորձարկման արդյունքները, և թաքնված են START և CANCEL կոճակները: BACK կոճակը օգտագործվում է մեկ այլ մարտկոցի փորձարկումը սկսելու համար:

Հաջորդ ծրագրի ՝ PhpConnect.php- ի գործառույթն է կապել Arduino- ի տախտակին, փոխանցել և ստանալ տվյալներ Arduino- ի տախտակներից և վեբ սերվերից:

Նշում. ԱՀ -ից Arduino- ին փոխանցումն արագ է, սակայն Arduino- ից ԱՀ փոխանցումը 6 վայրկյան ուշացում ունի: Ես փորձում եմ լուծել այս տհաճ իրավիճակը: Խնդրում եմ, ցանկացած օգնություն մեծապես գնահատելի է:

Իսկ Arduino էսքիզը ՝ BatteryTester.ino:

Երբ արդյունքում ներքին դիմադրությունը 2 անգամ ավելի մեծ է, քան սկզբնականը (նոր մարտկոց), մարտկոցը վատ է: Այսինքն, եթե փորձարկվող մարտկոցն ունի 10 Օմ կամ ավելի, և, ըստ հստակեցման, այս տեսակի մարտկոցը պետք է ունենա 5 Օմ, այդ մարտկոցը վատ է:

Այս UI- ն փորձարկվել է FireFox- ի և Google- ի հետ առանց խնդիրների: Տեղադրեցի xampp և wampp և երկուսում էլ լավ է աշխատում:

Քայլ 5: Եզրակացություն

ԱՀ -ում օգտագործողի միջերեսի կիրառման այս տեսակը շատ առավելություններ ունի, քանի որ այն հնարավորություն է տալիս օգտվողին ավելի հեշտ հասկանալ կատարվող աշխատանքը, ինչպես նաև խուսափել մեխանիկական փոխազդեցություն պահանջող թանկարժեք բաղադրիչների օգտագործումից, ինչը նրանց ենթարկում է ընդմիջումների:

Այս զարգացման հաջորդ քայլը միակցիչների ավելացումն է և սխեմայի որոշ մասերի փոփոխումը `այլ մարտկոցների փորձարկման համար, ինչպես նաև մարտկոցի լիցքավորիչի ավելացումը: Դրանից հետո PCB- ն նախագծվելու և պատվիրվելու է:

UI- ն ավելի շատ փոփոխություններ կունենա մարտկոցի լիցքավորման էջը ներառելու համար

Խնդրում եմ, ցանկացած գաղափար, բարելավում կամ ուղղում մի հապաղեք մեկնաբանել ՝ այս աշխատանքը բարելավելու համար: Մյուս կողմից, եթե հարցեր ունեք, հարցրեք ինձ, ես կպատասխանեմ դրան որքան հնարավոր է արագ: