Dans ce tutoriel, vous apprendrez comment surveiller les niveaux de tension d’une batterie pour des projets alimentés par batterie afin de pouvoir recharger la batterie à temps.
Pour presque tous les projets alimentés par batterie, qu’il s’agisse d’enregistreurs de données météo, de caméras de surveillance ou de robots, vous souhaitez généralement connaître l’état de charge de la batterie. Idéalement, vous voulez recevoir un avertissement lorsque la batterie doit être rechargée.
Cela évite une décharge excessive de la batterie, ce qui peut entraîner des dommages irréversibles ou une réduction de sa durée de vie. De plus, la surveillance des niveaux de tension permet de détecter des problèmes liés à l’alimentation, comme des connexions défectueuses ou des sources d’alimentation inadéquates.
Dans les sections suivantes, je vous montrerai deux exemples pour surveiller les niveaux de tension de la batterie. Commençons par les pièces nécessaires.
Pièces requises
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Vous trouverez ci-dessous les pièces nécessaires pour ce projet. Au lieu du petit 16×2 LCD écran, vous pouvez aussi utiliser un écran plus grand 20×4 LCD. Assurez-vous simplement qu’il dispose d’une interface I2C et non de l’interface SPI également courante.
Arduino Uno
Jeu de fils Dupont
Plaque d’essai (breadboard)
Câble USB pour Arduino UNO
Kit de trimmer
Écran LCD
Utilisation du convertisseur analogique-numérique (ADC)
Nous voulons mesurer la tension de notre batterie pour savoir quand il faut la recharger. Nous utiliserons une broche d’entrée analogique pour cela. Mais d’abord, parlons rapidement du Analog-to-Digital Converter (ADC) qui se trouve derrière la broche analogique et fait tout le travail difficile.
Le convertisseur analogique-numérique (ADC) est une fonction intégrée dans de nombreux microcontrôleurs, y compris Arduino, ESP8266 et ESP32, qui permet de mesurer des tensions analogiques et de les convertir en valeurs numériques. L’ADC fonctionne en échantillonnant la tension analogique à intervalles réguliers, puis en la quantifiant en valeurs numériques discrètes. Ce processus comprend plusieurs étapes :
Échantillonnage
L’ADC prend un instantané de la tension analogique à un moment précis. La fréquence d’échantillonnage détermine la fréquence à laquelle l’ADC prend ces instantanés. Une fréquence d’échantillonnage plus élevée offre une représentation plus précise du signal analogique. Par exemple, l’ADC d’un Arduino UNO échantillonne environ 15 000 fois par seconde.
Quantification
Après l’échantillonnage, l’ADC attribue une valeur numérique à la tension analogique. Cela se fait en divisant la plage de tension en un nombre spécifique de niveaux discrets. Le nombre de niveaux dépend de la résolution de l’ADC. L’Arduino Uno a une résolution de 10 bits (0-1023).
Conversion
L’ADC convertit la tension analogique en une valeur numérique via un processus appelé conversion analogique-numérique. Cela implique de comparer la tension échantillonnée à une tension de référence et de déterminer la valeur numérique correspondante selon les niveaux de quantification. Soyez très prudent ici ! La plage maximale de tension d’entrée est limitée. Pour un Arduino, elle est de 0-5V ! Si vous dépassez cette plage, vous endommagez l’ADC !
Sortie
Une fois la conversion terminée, l’ADC fournit la valeur numérique, qui peut être lue par le microcontrôleur. Notez que la précision de la conversion dépend de facteurs tels que la résolution, la tension de référence, la température et le niveau de bruit.
Utilisation d’un diviseur de tension
Comme nous l’avons vu, la plage de tension d’entrée pour la broche analogique est limitée à 0-5V pour un Arduino Uno. Cependant, si vous alimentez votre carte avec une batterie, la tension de la batterie est généralement plus élevée (elle sera réduite en interne par un régulateur de tension à une valeur adaptée). L’Arduino peut accepter des tensions d’alimentation de 6 à 20 volts, mais la broche analogique ne permet que 0-5 volts.
Cela signifie que nous ne pouvons pas connecter directement la batterie à une entrée analogique, car sa tension serait trop élevée ! Une méthode courante pour réduire la tension d’entrée à une plage adaptée à la mesure est d’utiliser un Voltage Divider.
Il se compose de deux résistances connectées en série, la tension de la batterie étant mesurée au point de jonction entre les résistances. Le diviseur de tension réduit la tension de la batterie à un niveau pouvant être mesuré en toute sécurité par le convertisseur analogique-numérique (ADC) du microcontrôleur.
L’image suivante montre un diviseur de tension avec deux résistances R1 et R2. Le pôle positif de la batterie sera connecté à Vin et on mesure la tension réduite à Vout.
Le diviseur de tension fonctionne selon le principe de la division de tension. En utilisant deux résistances de valeurs connues, le circuit divise la tension d’entrée proportionnellement entre elles. La tension au point de jonction entre les résistances peut être calculée avec la formule du diviseur de tension :
Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2))
Où :
Voutest la tension de sortie au point de jonction entre les résistances.Vinest la tension d’entrée (tension de la batterie).R1etR2sont les résistances des deux résistances.
Choix des valeurs des résistances
Nous savons maintenant ce qu’est un diviseur de tension et comment les tensions et les valeurs des résistances sont liées. Bien que la formule fonctionne pour toutes sortes de valeurs, en pratique, il est préférable de choisir des valeurs assez élevées.
La raison est que le circuit du diviseur de tension tire continuellement du courant de la batterie, ce qui peut affecter la consommation globale de votre projet. Plus les valeurs des résistances sont élevées, plus la consommation est faible. En revanche, si les résistances sont trop élevées, le courant sera trop faible pour que l’ADC mesure la tension avec précision.
Faisons un exemple avec des valeurs typiques de résistances. Si nous choisissons une valeur pour R1, nous pouvons calculer R2 comme suit :
R2 = (Vout / Vin) * R1
Par exemple, si nous sélectionnons une résistance de 10 kΩ pour R1 et voulons mesurer une tension de batterie de 12V avec un ADC ayant une tension d’entrée maximale de 5V, nous obtenons une valeur de résistance de 4167 Ω pour R2 :
R2 = (5V / 12V) * 10000Ω = 4167Ω
Utilisation d’un potentiomètre comme diviseur de tension
Bien que le diviseur de tension avec deux résistances fonctionne bien, il est un peu fastidieux de calculer les bonnes valeurs, et la solution est rigide. On ne peut pas facilement changer de batterie avec une tension différente une fois le diviseur construit.
Une solution plus simple et plus flexible est d’utiliser un potentiomètre à la place. Il fonctionne exactement de la même manière, mais comme un Potentiometer est essentiellement un diviseur de tension variable, on peut l’ajuster aux changements de Vin. Ci-dessous, vous pouvez voir un circuit diviseur de tension avec un potentiomètre de 500 kΩ, que nous utiliserons dans les circuits suivants.
Il faut juste s’assurer que Vout ne dépasse pas la tension maximale de la broche d’entrée analogique et de l’ADC connecté. Consultez notre tutoriel sur How use Arduino to control an LED with a Potentiometer pour plus de détails sur les potentiomètres.
Connecter le diviseur de tension à un Arduino pour mesurer la tension de la batterie est très simple. Le schéma suivant montre le circuit :
Le diviseur de tension est branché en parallèle à la batterie et sa sortie (2) est connectée à l’entrée analogique (A0) de l’Arduino.
Diviseur de tension avec Arduino sur breadboard
Construisons ce circuit sur une breadboard avec un Arduino Uno et une batterie 9V comme source d’alimentation. La photo ci-dessous montre le circuit complet. Mais avant de connecter les composants, lisez la suite ! Il y a des détails importants à considérer !
Commencez par connecter les pôles positif et négatif de la batterie 9V aux rails d’alimentation positifs et négatifs de la breadboard. Ensuite, connectez les rails d’alimentation positif et négatif aux broches du trimmer/potentiomètre comme indiqué ci-dessus (fils bleu et rouge), mais ne connectez pas encore le fil jaune.
Avant de connecter quoi que ce soit d’autre, assurez-vous que la sortie du diviseur de tension est inférieure à 5V ! Connectez un multimètre à la masse et à la sortie du diviseur de tension comme montré ci-dessous et vérifiez cela !
Si tout est correct, vous pouvez alors connecter la sortie Vout du diviseur de tension à l’entrée analogique A0 de l’Arduino (fil jaune). L’entrée sur A0 doit toujours être inférieure à 5V, même pour une batterie neuve !
Enfin, connectez le rail d’alimentation négatif à GND et le rail d’alimentation positif à VIN de l’Arduino (fils rouge et bleu). Soyez également prudent ici ! VIN is not protected against reversed polarity Assurez-vous que le pôle positif de la batterie est connecté à VIN (fil rouge).
Il est possible de connecter une batterie à VIN d’un Arduino Uno et le câble USB à votre ordinateur pour le téléversement ou la surveillance série en même temps (see discussion here). Mais ce n’est pas forcément le cas pour d’autres cartes !
Projet terminé
Enfin, voici une photo du projet terminé. Notez que j’utilise en fait une 9V Battery rechargeable. Je les trouve très pratiques et, à long terme, économiques pour les projets Arduino, car je n’ai pas à acheter de nouvelles piles tout le temps.
Exemple 1 : Avertissement de batterie faible avec Arduino
Dans cette section, nous allons écrire le code pour notre moniteur de tension de batterie. Jetez un coup d’œil rapide au code ci-dessous avant d’entrer dans les détails.
// Warn if battery voltage drops below a certain threshold
// Voltage is measured at A0
// Built-in LED switches on if voltage is too low
const int threshold = 300;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
int value = analogRead(A0);
Serial.println(value);
int warn = value < threshold ? HIGH : LOW;
digitalWrite(LED_BUILTIN, warn);
delay(1000);
}
Dans le code ci-dessus, nous surveillons la tension d’une batterie connectée à la broche A0. Si la tension descend en dessous d’un certain seuil, la LED intégrée sur la carte Arduino s’allume en guise d’avertissement. La boucle s’exécute en continu, vérifiant constamment la tension de la batterie et mettant à jour l’état de la LED en conséquence.
Décomposons le code en ses parties.
Constantes et variables
Le code commence par définir la constante threshold, qui spécifie le seuil de tension minimum pour la batterie.
const int threshold = 300;
Fonction setup
Dans la fonction setup(), nous initialisons la communication série à un débit de 9600 bauds, ce qui nous permet d’envoyer des données à l’ordinateur pour le débogage. Nous configurons également le mode de la LED intégrée (LED_BUILTIN) en sortie (OUTPUT), car nous allons la contrôler.
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
Fonction loop
La fonction loop() contient la logique principale du programme. D’abord, nous lisons la valeur analogique de la broche A0, qui représente la tension de la batterie. Nous affichons ensuite cette valeur sur le moniteur série pour le débogage.
void loop() {
int value = analogRead(A0);
Serial.println(value);
Notez que cette valeur n’est pas mise à l’échelle et, bien qu’elle soit proportionnelle à la tension mesurée, elle ne représente pas une mesure en volts.
Ensuite, nous déterminons si la valeur est inférieure au seuil en comparant value avec threshold. Si la valeur est inférieure au seuil, nous définissons la variable warn à HIGH, indiquant que la LED doit s’allumer. Sinon, nous définissons warn à LOW, indiquant que la LED doit s’éteindre.
int warn = value < threshold ? HIGH : LOW;
Notez que le seuil n’est pas non plus exprimé en volts. L’unité réelle de la mesure ne nous importe pas ici. Nous voulons seulement savoir si la batterie doit être rechargée en fonction de la valeur mesurée et du seuil défini.
Enfin, nous utilisons la fonction digitalWrite() pour contrôler l’état de la LED intégrée selon la valeur de warn. Si warn est HIGH, la LED s’allume ; sinon, elle s’éteint.
digitalWrite(LED_BUILTIN, warn);
Nous ajoutons un délai de 1000 ms (1 seconde) pour faire une pause entre chaque itération de la boucle.
delay(1000); }
C’est tout ! Le programme surveille en continu la tension de la batterie et avertit l’utilisateur si elle descend en dessous du seuil spécifié en allumant la LED intégrée. Vous pouvez définir le seuil à la valeur que vous souhaitez. Cela dépendra de votre batterie et de votre carte, du moment où vous voulez être averti d’un niveau de batterie faible.
Exemple 2 : Mesure de la tension de batterie avec Arduino
Dans l’exemple précédent, nous signalions si la tension descendait en dessous d’un certain seuil sans nous soucier de la tension réelle. Dans cet exemple, nous mesurerons la tension réelle et l’afficherons sur un écran LCD en volts.
Câblage de l’écran LCD
Le circuit reste essentiellement le même que dans l’exemple précédent. Nous ajoutons simplement l’écran LCD. L’image suivante montre le câblage complet.
Pour ajouter l’écran LCD, connectez d’abord VCC et GND de l’écran à 5V et GND de l’Arduino (fils rouge et bleu). Puis connectez SCL à A5 et SDA à A4.
Si vous avez besoin de plus de détails, consultez notre tutoriel sur How to control a character I2C LCD with Arduino.. J’ai aussi utilisé ce LCD 20×2 dans un tutoriel sur How to use the MQ-7 Gas Sensor with an LCD display and Arduino, donc vous pouvez aussi y jeter un œil en cas de doute.
Le projet terminé ressemble à ceci :
Code pour la mesure des tensions
Vous trouverez ci-dessous le code correspondant pour lire et afficher les tensions de batterie. Jetez d’abord un coup d’œil pour avoir une vue d’ensemble, puis nous expliquerons le code en détail dans les sections suivantes.
// Measure battery voltage at A0
// and displaying on 20x2 LCD display
#include "LiquidCrystal_I2C.h"
const double maxV = 9; // 9V max
LiquidCrystal_I2C lcd = LiquidCrystal_I2C(0x3F, 20, 4);
void setup() {
lcd.init();
lcd.backlight();
}
void loop() {
int value = analogRead(A0);
double voltage = value * maxV/1023.0;
lcd.clear();
lcd.setCursor(1, 0);
lcd.print("Voltage:");
lcd.setCursor(10, 0);
lcd.print(voltage);
lcd.setCursor(14, 0);
lcd.print("V");
delay(1000);
}
Pour comprendre le code en détail, examinons ses parties. Commençons par les constantes et variables.
Constantes et variables
Nous définissons d’abord la constante maxV qui spécifie la tension maximale de la batterie. Ici, elle est fixée à 9V. Si vous utilisez une batterie différente (6V, 12V, …), vous devez ajuster cette valeur !
const double maxV = 9; // 9V max
Bibliothèque et initialisation de l’écran LCD
Nous incluons la bibliothèque LiquidCrystal_I2C.h, qui fournit des fonctions pour contrôler l’écran LCD. Vous devrez installer cette bibliothèque si ce n’est pas déjà fait. Voir notre tutoriel sur How to control a character I2C LCD with Arduino pour plus de détails.
Nous créons ensuite une instance de la classe LiquidCrystal_I2C et l’initialisons avec l’adresse I2C de l’écran LCD (0x3F) et le nombre de colonnes et de lignes (20 et 4, respectivement). Une autre adresse I2C courante pour les écrans LCD est 0x27. Donc, si 0x3F ne fonctionne pas, essayez 0x27, ou utilisez un I2C scanner pour trouver l’adresse correcte de votre écran.
#include "LiquidCrystal_I2C.h"
LiquidCrystal_I2C lcd = LiquidCrystal_I2C(0x3F, 20, 4);
void setup() {
lcd.init();
lcd.backlight();
}
Fonction loop
Dans la fonction loop(), nous lisons d’abord la valeur analogique de la broche A0 avec la fonction analogRead(). Cette valeur est proportionnelle à la tension de la batterie. Nous calculons ensuite la tension en multipliant la valeur analogique par la tension maximale et en divisant par la plage maximale de l’entrée analogique (1023).
void loop() {
int value = analogRead(A0);
double voltage = value * maxV/1023.0;
Ensuite, nous effaçons l’écran LCD avec la fonction clear() et positionnons le curseur pour afficher la tension. Nous affichons la valeur de la tension sur l’écran LCD avec la fonction print(). Enfin, nous ajoutons l’unité « V » pour indiquer que la valeur est en volts.
lcd.clear();
lcd.setCursor(1, 0);
lcd.print("Voltage:");
lcd.setCursor(10, 0);
lcd.print(voltage);
lcd.setCursor(14, 0);
lcd.print("V");
Nous ajoutons un délai de 1000 ms (1 seconde) avec la fonction delay() pour contrôler la fréquence de rafraîchissement de la tension sur l’écran LCD.
delay(1000); }
C’est tout ! Nous avons le code pour lire et afficher les tensions, mais il faut maintenant calibrer le système pour des mesures précises.
Calibration du moniteur de tension de batterie
La calibration est simple. Déconnectez d’abord la batterie de votre projet et connectez-la à un multimètre. Mesurez la tension de la batterie. Dans l’exemple ci-dessous, nous mesurons 8,92V.
Reconnectez ensuite la batterie au projet Arduino. Maintenant, tournez très lentement le trimmer jusqu’à ce que l’affichage montre une tension aussi proche que possible de celle que vous venez de mesurer. Cela termine la calibration.
Notez que la résolution du voltmètre que nous venons de construire est assez faible (1023 pas) et que l’ADC d’un Arduino Uno n’est pas parfaitement linéaire. Ce projet n’est donc pas adapté aux mesures de tension très précises, mais il est parfait pour surveiller la tension d’une batterie.
Exemple 3 : Mesure de tension avec CPUVolt pour Arduino
Dans les deux exemples précédents, nous avons utilisé un diviseur de tension pour obtenir une tension lisible sur une broche analogique afin de surveiller les niveaux de batterie. L’avantage du diviseur de tension est qu’il fonctionne avec pratiquement tous les microcontrôleurs (Arduino, ESP32, ESP8622, …). L’inconvénient est qu’il nécessite du matériel supplémentaire (résistances).
Si vous utilisez un processeur ATMega (Atmel), comme un Arduino, il existe une petite bibliothèque sympa appelée CPUVolt, qui permet de surveiller les niveaux de batterie sans avoir besoin d’un diviseur de tension. Pour installer la bibliothèque CPUVolt, rendez-vous sur le dépôt GitHub à https://github.com/ripred/CPUVolt et cliquez sur « Code » puis « Download ZIP ».
Installez le fichier téléchargé CPUVolt-main.zip avec l’IDE Arduino en allant dans Sketch -> Include Library -> Add .ZIP Library … :
Nous sommes maintenant prêts à construire le circuit et écrire le code.
Câblage pour la mesure de charge de batterie
Le câblage pour mesurer et afficher les niveaux de tension de batterie est essentiellement le même que dans l’exemple 2. Nous laissons simplement de côté le diviseur de tension et n’avons plus besoin de la breadboard. Voir la photo ci-dessous.
Nous connectons la batterie à VIN et GND, et l’écran LCD à SDA et SCL, comme avant. Faites juste attention à la tension sur la broche VIN. Selon la carte Arduino utilisée, la tension maximale autorisée varie (lien) ! Pour un Arduino Uno, elle est entre 7V et 12V.
Dans la plupart des projets alimentés par batterie, vous n’aurez peut-être pas besoin ou ne voudrez pas utiliser un écran LCD. Mais il sera utile pour calibrer les mesures du niveau de batterie.
Code pour la mesure de charge de batterie
// Measuring battery charge levels
#include "CPUVolt.h"
#include "LiquidCrystal_I2C.h"
LiquidCrystal_I2C lcd = LiquidCrystal_I2C(0x3F, 20, 4);
void setup() {
lcd.init();
lcd.backlight();
}
void loop() {
lcd.clear();
// 5209 -> 9V, 4935 -> 6V
float pct = readPercent(4935, 5209);
lcd.setCursor(1, 0);
lcd.print("Percent:");
lcd.setCursor(10, 0);
lcd.print(pct);
long mv = readVcc();
lcd.setCursor(1, 1);
lcd.print("Voltage:");
lcd.setCursor(10, 1);
lcd.print(mv);
delay(1000);
Dans le code ci-dessus, nous mesurons les niveaux de charge de la batterie et les affichons sur un écran LCD en utilisant la bibliothèque CPUVolt et la bibliothèque LiquidCrystal_I2C.
Pour comprendre le code en détail, examinons ses parties.
Inclusion des bibliothèques
Nous commençons par inclure les bibliothèques nécessaires à notre projet. Nous incluons la bibliothèque « CPUVolt.h » pour mesurer les niveaux de charge de la batterie et la bibliothèque « LiquidCrystal_I2C.h » pour contrôler l’écran LCD.
#include "CPUVolt.h" #include "LiquidCrystal_I2C.h"
Initialisation de l’écran LCD
Dans la fonction setup(), nous initialisons l’écran LCD. Nous appelons la fonction init() pour initialiser l’écran et la fonction backlight() pour allumer le rétroéclairage.
void setup() {
lcd.init();
lcd.backlight();
}
Boucle principale
Dans la fonction loop(), nous effectuons les opérations principales du programme. Nous commençons par effacer l’écran LCD avec la fonction clear().
void loop() {
lcd.clear();
}
Mesure du niveau de charge de la batterie
Ensuite, nous mesurons le niveau de charge de la batterie avec la fonction readPercent() de la bibliothèque CPUVolt. Nous passons les valeurs minimale et maximale de tension de notre batterie en paramètres. La valeur retournée est stockée dans la variable pct.
// 5209 -> 9V, 4935 -> 6V float pct = readPercent(4935, 5209);
C’est ici que vous calibrez les niveaux de charge de la batterie. Dans mon cas, j’ai alimenté l’Arduino avec 9V, ce qui m’a donné une lecture de 5209 mV pour 100 % de charge, et avec 6V, ce qui a donné une lecture de 4935 mV, correspondant à 0 % de charge.
Affichage du niveau de charge de la batterie
Nous affichons ensuite le niveau de charge de la batterie sur l’écran LCD. Nous positionnons le curseur avec la fonction setCursor() et affichons le texte « Percent: » ainsi que la valeur de pct avec la fonction print().
lcd.setCursor(1, 0);
lcd.print("Percent:");
lcd.setCursor(10, 0);
lcd.print(pct);
Mesure de la tension de la batterie
Ensuite, nous mesurons la tension de la batterie avec la fonction readVcc() de la bibliothèque CPUVolt. La valeur retournée est stockée dans la variable mv (en millivolts).
long mv = readVcc();
Affichage de la tension de la batterie
Nous affichons ensuite la tension de la batterie sur l’écran LCD. Nous positionnons le curseur et affichons le texte « Voltage: » ainsi que la valeur de mv avec les fonctions setCursor() et print().
lcd.setCursor(1, 1);
lcd.print("Voltage:");
lcd.setCursor(10, 1);
lcd.print(mv);
Délai
Enfin, nous ajoutons un délai d’une seconde avec la fonction delay() pour contrôler la fréquence de rafraîchissement de l’écran LCD.
delay(1000);
Précision et sensibilité
Bien que la bibliothèque CPUVolt fonctionne, la précision ou la sensibilité est très limitée. Dans mon cas, j’ai pu faire baisser la tension d’alimentation de 9V à 6,4V et le pourcentage de charge affiché était toujours à 100 %. De 6,4V à 6V, le niveau de charge affiché chutait rapidement à 0 %.
Pour des applications pratiques, je préférerais une sensibilité plus linéaire, où les pourcentages affichés commencent à baisser plus tôt et fournissent une meilleure estimation de la durée de vie restante de la batterie. Mais si vous êtes pressé et avez besoin d’un avertissement de batterie faible sans diviseur de tension supplémentaire, la bibliothèque CPUVolt est très bien.
Conclusion
Surveiller la tension de la batterie est crucial pour les projets alimentés par batterie afin d’assurer des performances optimales et d’éviter les arrêts inattendus. Dans cet article, nous avons présenté deux exemples de surveillance de la tension de batterie pour Arduino.
Un exemple est un système d’alerte simple qui prévient lorsque le niveau de batterie est trop bas. L’autre exemple mesure réellement la tension de la batterie et l’affiche sur un écran LCD.
Dans les deux cas, nous avons utilisé un circuit diviseur de tension, qui permet de réduire la tension de la batterie à une plage mesurable par le microcontrôleur. Cette méthode offre plus de flexibilité en termes de plage de tension, mais nécessite des composants supplémentaires et un choix soigneux des valeurs des résistances.
Enfin, je vous ai montré comment utiliser la bibliothèque CPUVolt pour surveiller les niveaux de charge de la batterie sans avoir besoin d’un circuit diviseur de tension externe.
Pour obtenir une surveillance précise de la tension de la batterie, il est important de prendre en compte des facteurs tels que la compensation de température, le filtrage du bruit et la stabilité de l’alimentation. Prendre en compte ces facteurs vous aidera à obtenir des mesures fiables et cohérentes.
En conclusion, surveiller la tension de la batterie est essentiel pour les projets alimentés par batterie. En choisissant la bonne méthode de surveillance, en testant et calibrant le système, et en implémentant une fonction d’alerte de batterie faible, vous pouvez garantir des performances et une fiabilité optimales pour vos projets.
Alors, lancez-vous et commencez à surveiller la tension de vos batteries dans vos projets !
Questions fréquemment posées
Voici quelques questions fréquemment posées sur la surveillance de la tension de batterie pour les projets alimentés par batterie :
Q : Pourquoi est-il important de surveiller la tension de la batterie ?
R : Surveiller la tension de la batterie est crucial pour les projets alimentés par batterie car cela permet de suivre l’état de charge de la batterie. En surveillant la tension, vous pouvez déterminer quand la batterie est faible et doit être rechargée ou remplacée. Cela aide à éviter les arrêts inattendus et garantit la fiabilité de votre projet.
Q : Comment fonctionne la méthode du convertisseur analogique-numérique (ADC) ?
R : La méthode ADC consiste à connecter la tension de la batterie à une des broches d’entrée analogique du microcontrôleur. Le microcontrôleur convertit ensuite la tension analogique en une valeur numérique, qui peut être lue et traitée dans votre code. En mappant la valeur numérique à la plage de tension réelle, vous pouvez surveiller précisément la tension de la batterie.
Q : Qu’est-ce qu’un circuit diviseur de tension ?
R : Un circuit diviseur de tension est un circuit simple composé de deux résistances connectées en série. En connectant la tension de la batterie à travers une des résistances, vous créez un diviseur de tension qui produit une fraction de la tension de la batterie en sortie. Cette tension de sortie peut être mesurée et utilisée pour surveiller la tension de la batterie.
Q : Comment puis-je tester et calibrer le système de surveillance de tension ?
R : Pour tester et calibrer le système de surveillance de tension, vous pouvez utiliser une source de tension connue, comme un multimètre, pour comparer la tension mesurée à la tension réelle. Ajuster les résistances dans le circuit diviseur de tension ou appliquer des facteurs de calibration aux lectures ADC peut aider à améliorer la précision du système.
Q : Quels conseils pour une surveillance précise de la tension de batterie ?
R : Pour assurer une surveillance précise de la tension de batterie, considérez les conseils suivants :
- Utilisez des références de tension stables et précises pour la calibration.
- Minimisez le bruit et les interférences dans le circuit de mesure de tension.
- Tenez compte des chutes de tension dans les composants et les connexions.
- Mettez en œuvre des techniques de gestion d’énergie appropriées pour préserver la durée de vie de la batterie.
- Testez et calibrez régulièrement le système de surveillance de tension pour maintenir la précision.
En suivant ces conseils, vous pouvez obtenir une surveillance de tension de batterie plus fiable et précise pour vos projets.
Ces questions fréquemment posées devraient vous aider à mieux comprendre la surveillance de la tension de batterie pour vos projets alimentés par batterie. Si vous avez d’autres questions, n’hésitez pas à les poser dans la section commentaires ci-dessous.
