آموزش کار با ماژول نمایش شارژ باتری Uh-Oh
هر کسی که یک پروژه باتری محور اجرا میکند میداند که تمام شدن باتری یا افت ولتاژ تا حد ایجاد شرایط brown-out چقدر میتواند آزاردهنده باشد. TL431 در کیت Uh-Oh Battery Level Indicator میتواند به جلوگیری از این مشکلات کمک کند.
این راهنما به شما نشان میدهد که چگونه پس از لحیمکاری کامل کیت، از اندیکاتور خود استفاده کنید.
اتصالات مدار نمایش شارژ باتری
پس از اینکه کیت خود را لحیم کردید، وقت آن است که سطح باتری را پایش کنید. در این مثال، اندیکاتور را به یک باتری لیتیوم پلیمر 3.7V که آردوینو Uno را تغذیه میکند وصل میکنیم. همچنین از یک Power Cell – LiPo Charger/Booster نیز در مدار استفاده میکنیم تا مطمئن شویم هنگام رسیدن باتری به حد پایین ولتاژ بتوانیم آن را شارژ کنیم.
Uno → PowerCell Charger
- 5V → VCC
- GND → GND
PowerCell Charger → Uh-Oh Indicator
- PowerCell + → Sys +
- PowerCell – → Sys –
Uh-Oh Indicator → Battery
کانکتور JST روی باتری دارای یک شیار است که با شیار روی Uh-Oh Indicator مطابقت دارد.
در ادامه یک دیاگرام Fritzing مشاهده میکنید که اتصالات بین Uno، PowerCell، اندیکاتور Uh-Oh و باتری را نشان میدهد.
پس از اینکه همه چیز را وصل کردید، باید تریمر روی برد Uh-Oh indicator را به ولتاژی که میخواهید هنگام رسیدن به آن هشدار دریافت کنید تنظیم کنید.
تعیین مقادیر آستانه نمایشگر باتری
با وصل بودن صحیح همه اجزا، اکنون زمان تنظیم دقیق اندیکاتور باتری بر اساس نیاز پروژه است. برای این کار به یک مولتیمتر نیاز دارید تا مقاومت پتانسیومتر را بخوانید و در نتیجه ولتاژ آستانهای را که LED در آن روشن میشود تعیین کنید.
ابتدا اگر باتری به اندیکاتور وصل است، آن را جدا کنید. فقط زمانی میتوان مقاومت تریمر را اندازهگیری کرد که باتری وصل نباشد.
دو نقطه تست روی برد وجود دارد. این نقاط در پشت برد با TP1 و GND مشخص شدهاند.
مولتیمتر خود را بردارید و روی حالت اندازهگیری مقاومت قرار دهید. پراب مثبت را روی TP1 و پراب منفی را روی GND قرار دهید.
در حالی که هر دو پراب را نگه داشتهاید، با دست دیگر پتانسیومتر با برچسب ‘Adj.’ را بچرخانید. آن را بچرخانید تا مولتیمتر مقدار مقاومت موردنظر را نشان دهد. از جدول زیر برای یافتن ولتاژ آستانه و مقاومت معادل آن استفاده کنید. برای محاسبه مقادیر دیگر یا مقادیر خارج از جدول، بخش بعدی را ببینید.
| Voltage Threshold | TP Resistance |
| 3.0V | 8.3kΩ |
| 3.1V | 8.0kΩ |
| 3.2V | 7.8kΩ |
| 3.3V | 7.5kΩ |
| 3.4V | 7.3kΩ |
| 3.5V | 7.1kΩ |
| 3.6V | 6.9kΩ |
| 3.7V | 6.7kΩ |
برای مثال، اگر میخواهید LED زمانی روشن شود که ولتاژ باتری LiPo شما به 3.2V برسد، باید مقاومت تریمر حدود 7.8kΩ باشد.
محاسبه مقدار آستانه نمایشگر باتری
اگر به مقدارهایی نیاز دارید که در جدول بخش قبل وجود نداشتند یا میخواهید دقیقتر بدانید اندیکاتور Uh-Oh چگونه کار میکند، این بخش عملکرد آن را توضیح میدهد.
برای محاسبه ولتاژ آستانه، باید به شماتیک Uh-Oh Battery Indicator و دیتاشیت TL431 مراجعه کنیم. نمودارهای زیر از دیتاشیت بسیار مفید هستند و نشان میدهند داخل TL431 چه اتفاقی میافتد.
توجه داشته باشید که مقاومتهای R1 و R2 در این نمودار برای معادله تقسیم ولتاژ استفاده میشوند و با R1 موجود در شماتیک متفاوت هستند.
این اندیکاتور مانند یک تقسیم ولتاژ ساده عمل میکند. اولین اطلاعات موردنیاز، افت ولتاژ مستقیم LED است. برای روشن شدن، LED حداقل به 2.5V نیاز دارد. این مقدار بهعنوان Vout در معادله تقسیم ولتاژ زیر استفاده میشود:
پتانسیومتر مورد استفاده در این برد مقدار 10kΩ دارد، بنابراین میتوان گفت
در نتیجه،
پس از قرار دادن این مقادیر، به معادله زیر میرسیم:
اکنون باید مقدار Vin را مشخص کنیم. این مقدار همان ولتاژ باتری است که میخواهید هنگام رسیدن به آن هشدار دریافت کنید. برای مثال، اگر میخواهید LED زمانی روشن شود که ولتاژ باتری به 3.25V برسد، کافی است این مقدار را بهجای Vin قرار دهید و R2 را محاسبه کنید.
با استفاده از جدول بخش قبل، تریمر را بچرخانید تا مولتیمتر مقدار حدود 7692Ω را نشان دهد. میتوانید از این معادله برای محاسبه هر ولتاژ آستانهای استفاده کنید!
اکنون که میدانید Uh-Oh Battery Level Indicator چگونه کار میکند، میتوانید برد را برای باتریهایی با ولتاژهای متفاوت تغییر دهید. به مشخصات شانت رگولاتور توجه کنید یا یک مدل دیگر مناسب پروژه خود پیدا کنید.
