Hola, estoy haciendo un indicador basado en arduino para no dañar una batería LiPo de dos celdas, cada una de 3.7V, cuando alguna de estas celdas disminuye por debajo de 3.3 V la batería puede dañarse. Para ello utilizo el conector de tres pines que trae la batería:
Uno de los pines va directamente a una celda, otro es la suma de las dos, y el último es GND. Para medir la tensión en la primera celda es sencillo y se hace directamente, para medir la tensión en la segunda celda utilizo un divisor de tensión, puesto que arduino no admite 7.4 V en sus entradas analógicas (es la suma de ambas celdas) y luego mediante el código calculo la tensión en esa celda, multiplicando por dos (el divisor de tensión tiene ambas resistencias iguales por tanto divide la tensión entre dos) y restándole la tensión de la otra celda.
Un pequeño esquema para entenderlo mejor:
El potenciómetro que está conectado a la entrada analógica A2 sirve para ajustar el offset que puede haber debido a que el arduino no proporciona 5V fijos, puede ser 4.98 V o 5.20 V por ejemplo, con este potenciómetro ajustariamos esa diferencia (más adelante en el código se explica).
Los LEDs se encienden en función de la tensión que quede en las celdas, cuando la tensión de una de las celdas baja por debajo de los 3.3 V (zona de peligro) se enciende el LED rojo, también le pondré un zumbador y además el Arduino desactivará el circuito para que no siga conduciendo, por esta razón quiero que sea arduino el que controle la tensión en la batería, ya sé que hay otros circuitos que lo hacen pero a mi me interesa hacerlo con arduino.
Aquí dejo el código comentado:
Mi problema es que los valores de la tensión que obtengo varían demasiado, los mido con el voltímetro y dan valores fijos así que no es problema de la batería (en mi caso estoy usando una fuente de alimentación para probar el circuito) además he probado a poner dos seguidores de tensión con el amplificador operacional LM358 por si la impedancia de entrada de los pines analógicos de Arduino no era lo suficientemente elevada, pero aún así obtengo valores demasiado variables:
Esto no me permite determinar con la exactitud suficiente si la batería está en peligro o no.
En teoría, la precisión de Arduino en las entradas analógicas sería de 5/1023=4.89 mV lo que me debe permitir una precisión de dos cifras decimales en las lecturas de tensión, pero en la realidad no obtengo de forma precisa ni la primera cifra decimal.
¿Alguna idea de cuál puede ser el problema? o ¿Alguna sugerencia de cambio en el circuito u otro circuito simple para conseguir el mismo resultado?
Un saludo.
Uno de los pines va directamente a una celda, otro es la suma de las dos, y el último es GND. Para medir la tensión en la primera celda es sencillo y se hace directamente, para medir la tensión en la segunda celda utilizo un divisor de tensión, puesto que arduino no admite 7.4 V en sus entradas analógicas (es la suma de ambas celdas) y luego mediante el código calculo la tensión en esa celda, multiplicando por dos (el divisor de tensión tiene ambas resistencias iguales por tanto divide la tensión entre dos) y restándole la tensión de la otra celda.
Un pequeño esquema para entenderlo mejor:
El potenciómetro que está conectado a la entrada analógica A2 sirve para ajustar el offset que puede haber debido a que el arduino no proporciona 5V fijos, puede ser 4.98 V o 5.20 V por ejemplo, con este potenciómetro ajustariamos esa diferencia (más adelante en el código se explica).
Los LEDs se encienden en función de la tensión que quede en las celdas, cuando la tensión de una de las celdas baja por debajo de los 3.3 V (zona de peligro) se enciende el LED rojo, también le pondré un zumbador y además el Arduino desactivará el circuito para que no siga conduciendo, por esta razón quiero que sea arduino el que controle la tensión en la batería, ya sé que hay otros circuitos que lo hacen pero a mi me interesa hacerlo con arduino.
Aquí dejo el código comentado:
C++:
#define PinCelda1 A0 //La celda sola, conector de 3.7 V
#define PinCelda2 A1 //Conector 7.4 V pasado por el divisor de tensión.
#define PinOffset A2 //Potenciómetro de 10K mínimo
float VoltiosCelda1=0.0;
float VoltiosCelda2=0.0;
float offset = 0.0;
int LEDR = 12; //Led rojo
int LEDA = 11; //Led amarillo
int LEDV = 10; //Led verde
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(LEDR, OUTPUT); //Declaramos como salidas los pines de los leds
pinMode(LEDA, OUTPUT);
pinMode(LEDV, OUTPUT);
}
void loop()
{
/*Potenciómetro de 10K para ajustar el offset debido a que el arduino
* no proporciona los 5V perfectos, será un poco más o un poco menos
*/
float ajuste = map(analogRead(PinOffset),0,1023,-50,50); //Offset negativo o positivo
offset = (ajuste/100.0);
//Conversión a voltios de las lecturas realizadas en los pines analógicos con la corrección del offset
VoltiosCelda1 = (analogRead(PinCelda1)*5.0/1023.0-offset);
VoltiosCelda2 = (analogRead(PinCelda2)*5.0/1023.0-offset);
// Calculo del valor de la celda 2
VoltiosCelda2=(VoltiosCelda2*2)-VoltiosCelda1;
//Mostramos los resultados
Serial.print("S1 = ");
Serial.print(VoltiosCelda1);
Serial.print("V --- S2 = ");
Serial.print(VoltiosCelda2);
Serial.print("V ------ ");
Serial.print("Offset = ");
Serial.println(offset);
//Encendemos los LEDs en función de la carga de las celdas
if ((VoltiosCelda1 <= 3.30) || (VoltiosCelda2 <= 3.30)){ //Si alguna de las celdas está por debajo de los 3.3V
digitalWrite(LEDR, HIGH); //Encender LED rojo
digitalWrite(LEDA, LOW);
digitalWrite(LEDV, LOW);
// Si alguna de las celdas está entre 3.3 V y 3.6 V encender el LED amarillo
}else if (((VoltiosCelda1 > 3.30) && (VoltiosCelda1 <= 3.60)) || ((VoltiosCelda2 > 3.30) && (VoltiosCelda2 <= 3.60))){
digitalWrite(LEDR, LOW);
digitalWrite(LEDA, HIGH);
digitalWrite(LEDV, LOW);
//Si no se da nigún caso de los anteriores, encender luz verde
}else {
digitalWrite(LEDR, LOW);
digitalWrite(LEDA, LOW);
digitalWrite(LEDV, HIGH);
}
delay(500);
}Mi problema es que los valores de la tensión que obtengo varían demasiado, los mido con el voltímetro y dan valores fijos así que no es problema de la batería (en mi caso estoy usando una fuente de alimentación para probar el circuito) además he probado a poner dos seguidores de tensión con el amplificador operacional LM358 por si la impedancia de entrada de los pines analógicos de Arduino no era lo suficientemente elevada, pero aún así obtengo valores demasiado variables:
Esto no me permite determinar con la exactitud suficiente si la batería está en peligro o no.
En teoría, la precisión de Arduino en las entradas analógicas sería de 5/1023=4.89 mV lo que me debe permitir una precisión de dos cifras decimales en las lecturas de tensión, pero en la realidad no obtengo de forma precisa ni la primera cifra decimal.
¿Alguna idea de cuál puede ser el problema? o ¿Alguna sugerencia de cambio en el circuito u otro circuito simple para conseguir el mismo resultado?
Un saludo.
