Arduino y monitorización de baterias

[Lhrod]

Bueno con el fin de intentar que un arduino monitorice la carga de sus propias baterías, probé este montaje:

Bueno pues con este montaje probé este código:

void setup()

{

  Serial.begin(9600);

  pinMode(6, OUTPUT);

}

void loop()

{

  int val = analogRead(0);

  int level = map(val, 0, 1023, 0, 255);

  analogWrite(6, level);

  Serial.print(" level:");

  Serial.print(level);

  Serial.print(" ");

  Serial.print(val);

  Serial.println();

  delay(30000);

}

Pues el voltimetro uno y el dos dan prácticamente el mismo valor y a medida que se consume la carga de las pilas los voltimetros marcan menos voltios. Sin embargo y es aquí donde estoy confuso, el valor que leo en el puerto es mucho mas grande de lo que esperaba y es mas a medida que pierden carga el valor aumenta en vez de disminuir, no entiendo este comportamiento, sin embargo los 2 voltimetros marcan bien el voltaje, tanto el que mide la salida del arduino, como el que esta conectado a las baterias directamente. ¿Hay algo que se me pasa por alto?

[Román Estévez]

Buenas Fran, interesante, cabría la forma de hacer un cargador de pilas con arduino?

El marcador de la izquierda debería dar la mitad del de la derecha, no?

Si intercambias las pilas de los packs seguirá creciendo? puede que hayan diferencias entre las pilas..

Saludos.

[Lhrod]

Ummm supongo que si se podría hacer un cargador, Cristo Bolaños, esta fabricando uno solar para pilas. Mi intención es poder controlar la cantidad de carga para avisar y detener el ciclo cuando el voltaje no sea suficiente para un correcto funcionamiento, con eso me conformo (de momento).

Bueno en el esquema puse 2 voltimetros, en la vida real solo tengo uno, pero teóricamente lo que sale por el puerto 6 debe ser lo que se lee por el puerto analógico 0, y tanto el voltimetro izquierdo como el puerto 0 están conectados a 2 pilas osea que ambos voltimetros debieran marcar lo mismo (Y efectivamente lo hace).

Las 4 pilas son de un mismo pack y han sido recargadas el mismo numero de veces y usadas siempre a la vez. No creo que haya un problema en el circuito ni nada, pero si un problema en la interpretación de los datos. No entiendo muy bien los datos que me da por el puerto serie, aunque los voltimetros son correctos.

[Alberto]

On 24.09.2012 23:46, Lhrod wrote:
> Pues el voltimetro uno y el dos dan prácticamente el mismo valor y a
> medida que se consume la carga de las pilas los voltimetros marcan
> menos voltios. Sin embargo y es aquí donde estoy confuso, el valor
> que leo en el puerto es mucho mas grande de lo que esperaba y es mas
> a
> medida que pierden carga el valor aumenta en vez de disminuir, no
> entiendo este comportamiento, sin embargo los 2 voltimetros marcan
> bien el voltaje, tanto el que mide la salida del arduino, como el que
> esta conectado a las baterias directamente. ¿Hay algo que se me pasa
> por alto?

Buenas,

el pin Vin es para alimentarlo con un minimo de 6V ya que el chip
funciona
a 5V y los reguladores restan 1V. Cuando las pilas estan completamente
cargadas
son 1.2V * 4 = 4.8V sison recargables o 1.5V * 4 = 6.0V si son
alcalinas. Por
tanto lo estas bajando del mínimo, por tanto, por ese lado el
comportamiento
puede ser raro.

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno

Por otro lado, la referencia del arduino para hacer medidas de voltajes
analógicos es Vcc (el voltaje tras el regulador). Por tanto, si estas
midiendo Vx=Vbat/2, y Vcc=Vbat-1V, te sale que Vx=(Vcc+1)/2=Vcc/2+0.5.
Por
tanto, mira a ver si esta fórmula explica la deriva.

Y por otro lado, el PWM emite pulsos cuyo maximo es tambien Vcc. Por
tanto,
si se descarga la bateria, Vcc baja por tanto el promedio de la señal
PWM
baja tambien. Por eso ves que el voltímetro marca menos voltios.

Quizás conseguir alguna placa que no trabaje a 5V sino a 3.3V te dé
unos
resultados mejores.

--
Alberto Morales Diaz Linux Registered User #137275
Tenerife, Canary Islands email: amd77 en galotecnia.com
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[Cristo Bolaños]

Buenas,

2012/9/24 Lhrod <anp...@gmail.com>

aparte de lo ya comentado por Alberto, veo un poco raro el montaje.
Por lo que veo, quieres alimentar un Arduino con pilas y controlar el consumo de las mismas.
Ahí tienes un problema: necesitas una tensión de referencia en Aref para que la conversión del ADC de resultados fiables usando un rango fijo, si no, los valores del ADC van a variar a medida que se descarguen las pilas.
Se me ocurren varias ideas:

- Usar 3-4 pilas AA (a plena cargan dan 1.5V cada una) y un regulador de tensión para alimentar el Arduino a 3.3V
- Usar un portapilas con un elevador de tensión: te dará 5V (hay modelos que dan 3.3V) a partir de 2 pilas, y enchufar esa salida de 5V a la entrada Aref del Arduino, pero ojo, porque esa tensión caerá una vez empieces a enchufar componentes. Tendrás que calcular esa caída de tensión, o medirla directamente entre tierra y el cable que vayas a enchufar en Aref, para saber cuál será el valor máximo de las lecturas en el ADC.
- Variación del sistema anterior: conectar un regulador de tensión de 3.3V, de manera que tendrás una salida de tensión estable a 3.3V, pero a cambio vas a perder energía en el proceso de conversión.

Respecto al cargador solar, estoy con las pruebas pero son prometedoras: parece que la pila se carga aunque aún quedan varias cosas por resolver (controlar el tiempo de carga, cuando está la pila cargada, etc etc etc).

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[Alberto]

Cierto. También se me ocurre usar como Vref el propio 3.3V que tiene
Arduino para
sus cosas. O sea, alimentas de 6V hacia abajo cuando vaya descargando,
y
sabes que por lo menos hasta cierto voltaje la señal de 3.3V va a estar
más
o menos estable. Esto es comprobable alimentando con una fuente de
laboratorio,
bajando la perilla y viendo cuando deja de dar 3.3V. Ahí sabes que
estará tu límite
y que si bajas de ahí, todo va a ir mal.

Otra cosa que haría es medir no la mitad, sino todas las baterias
usando un partidor
de tensión. Por ejemplo, una resistencia de 10K en serie con una de 10K
es un divisor
1/2. Por tanto, 6V lo convertirán a 3V, lo cual es medible con la Vref
de 3.3V. Es
simplemente por principios: aunque vengan en el mismo blister eso no
quiere
decir que sus voltajes sean iguales 100%.

[Cristo Bolaños]

Buenas,

2012/9/25 Alberto <am...@galotecnia.com>

esta es la mejor opción si vas a usar una placa arduino.
De hecho, en los tutoriales de Adafruit recomiendan usar la salida de 3.3V porque sale de un regulador de tensión y está limpia (no hay más circuitos conectados que puedan meter ruido).
 

Otra cosa que haría es medir no la mitad, sino todas las baterias usando un partidor
de tensión. Por ejemplo, una resistencia de 10K en serie con una de 10K es un divisor
1/2. Por tanto, 6V lo convertirán a 3V, lo cual es medible con la Vref de 3.3V. Es
simplemente por principios: aunque vengan en el mismo blister eso no quiere
decir que sus voltajes sean iguales 100%.

Sí, coincido contigo: lo ideal sería usar un portapilas de 4 y un dividor de tensión (habría que calcular cuanta corriente va a circular para poner una resistencia de la potencia necesaria antes de ver cómo se quema).
Ese montaje es el que usaré para medir la tensión de la placa solar en el cargador de pilas (una cosa es la tensión de la placa y otra la tensión de las pilas), ya que la placa da en cortocircuito hasta 6.7V

--
Alberto Morales Diaz          Linux Registered User #137275
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[Lhrod]

Ok, con Vx=(Vcc+1)/2=Vcc/2+0.5 no parece acercarse. 

Podría probar con 6 pilas AA y con un divisor de tensión, pero en realidad no pensaba usar un arduino en el montaje final, mas bien un hardware con un solo regulador de tensión, el arduino solo lo use para hacer pruebas.