Kontrola energii - robot mobilny

[andyy92]

Cześć,

Zastanawiam się w jaki sposób mógłbym kontrolować, poziom energii w robocie.

Coś na zasadzie jak to jest w laptopach. Mógłby ktoś podpowiedzieć od której strony to "ugryźć" ?

[marek1707]

Pytanie co rozumiesz pod pojęciem "kontrola energii". Jeżeli wystarczy Ci zwykły alarm od wyładowanych akumulatorów, to jeden komparator ustawiony na jakiś próg załatwi sprawę. Zwykle mikrokontrolery mają przetworniki ADC więc możesz po prostu mierzyć napięcie zasilania. To też może być prosty alarm progowy lub troszkę bardziej precyzyjne pokazywanie napięcia. Niestety napięcie ma się słabo do stopnia naładowania akumulatorów, spada co prawda w trakcie wyładowania, ale spada także przy większym obciążeniu np. startem silnika. Najlepszą metodą jest pomiar prądu i całkowanie tego po czasie. W ten sposób dostaniesz ładunek wyssany ze źródła a znając pojemność aku możesz łatwo wyznaczyć ich stopnień naładowania. Są do teo specjalne scalaki ale możesz to też zrobić na piechotę. Przetwornik ADC może (poprzez specjalny wzmacniacz) mierzyć prąd akumulatora, naliczać go w formie mAh i pokazywać pozostały albo zużyty ładunek.

[andyy92]

Buduję robota w oparciu o raspberry pi i chciałbym mieć jakąś ogólną informację o stanie baterii ? ( oczywiście nie mówię tu o dokładnym odczycie tylko +/- ).

Zależy mi też na prostym rozwiązaniu, dodam że jestem początkującym więc prosiłbym o porady.

[matty]

Skoro jesteś początkujący, zacznij od przeczytania tego:

https://forbot.pl/blog/artykuly/elektronika/sprawdzone-sposoby-na-mierzenie-stanu-baterii-id7306

[andyy92]

Przeczytałem powyższy artykuł i zdecydowałem, że w moim przypadku najlepszym rozwiązaniem będzie wykorzystanie dodatkowego komparatora. Gdyż RPI nie posiada pinu ADC.

Zastanawiam się nad kupnem tego wzmacniacza: https://botland.com.pl/wzmacniacze-operacyjne/3386-modul-wzmacniacza-operacyjnego-lm358-mod-32.html

do tego diody Zenera, lecz są z różnymi napięciami jaką najlepiej wybrać ?

Czy do pomiaru stanu baterii muszę zakupić jakiś akumulator ewentualnie jaki polecacie ? czy mogą być zwykłe baterie paluszki.

[marek1707]

Do pomiaru stanu baterii na pewno musisz mieć jakąś baterię którą będziesz mierzył, no ale w końcu robot musi być z czegoś zasilany. A pytasz o jakąś inną? Po co?

Zdecydowałeś się użyć komparatora a kupujesz wzmacniacz operacyjny... Dziwne.

[andyy92]

Zdecydowałeś się użyć komparatora a kupujesz wzmacniacz operacyjny... Dziwne.

Cytat z artykułu podanego wyżej

"Układ LM358 został wybrany ponieważ nie potrzebuje on symetrycznego zasilania. Wzmacniacz operacyjny pracuje w układzie komparatora napięć, tzn. porównuje napięcie podane na wejście nieodwracające (+) z napięciem podanym na wejście odwracające (-)"

Dlatego wyszukałem taki wzmacniacz. Jeśli jednak nie może być to możesz polecić ?

[marek1707]

Wzmacniacze operacyjne nie potrzebują bipolarnego zasilania, chyba że wymaga tego zakres zmian sygnału na wejściach lub wyjściu. Komparatory także, choć raczej ich stopnie wyjściowe robione są do wyprowadzania typowych sygnałów cyfrowych a więc unipolarnych. Dopóki nie pokażesz schematu trudno powiedzieć czy ten wzmacniacz będzie pasował bezpośrednio do Maliny. Możesz sprawić żeby pasował, a może kompletnie nie. Typowy komparator z wyjściem OC pasowałby na pewno. Ale tak, oczywiście, możesz ten wzmacniacz kupić. Chciałem upewnić się, że wiesz co robisz.

A o co chodzi z tymi paluszkami?

[andyy92]

Typowy komparator z wyjściem OC pasowałby na pewno.

Mógłbyś jakiś polecić ?

[marek1707]

Przecież tego są setki rodzajów. Wypiszę Ci kilka ciekawych a Ty powiesz, że w Twoim sklepie ich nie ma albo co gorsza będziesz próbował coś ściągać z Chin. Jeśli będziesz coś kupował w Botlandzie, to popatrz co mają. Teraz ich strona coś mi się nie ładuje więc nie mogę niczego wskazać. LM393 (lub 293 lub 193) to szalenie popularny, podwójny komparator w cenie piachu. Pracuje od min. zasilania 2V i ma wyjście cyfrowe typu OC pasujące do każdego procesora. Skoro Malina to na pewno masz na pokładzie zasilanie 5V - z tego napędzaj komparator. Znajdź sobie jego dane katalogowe. Do jednego wejścia zapodaj dzielnik z akumulatora, do drugiego napięcie odniesienia z diody Zenera np. 2.4V. Jako napięcia odniesienia możesz też użyć 3.3V wychodzące z RPi. Wstaw histerezę rzędu 50-100mV, dodaj potencjometr do regulacji progu wyzwalania i tyle. Masz jakiś pomysł na wykorzystanie drugiego komparatora? W końcu i tak za niego zapłacisz (jakieś grosze). Może detekcja drugiego progu (alarm "delikatny" i "pełne rozładowanie"?).

[Elvis]

andyy92, jeśli nie potrzebujesz dokładnego pomiaru, prosty przetwornik możesz zrobić z rezystora i kondensatora, a przy okazji nauczyć się nieco podstaw elektroniki. Przykładowe rozwiazanie znajdziesz tutaj: https://learn.adafruit.com/basic-resistor-sensor-reading-on-raspberry-pi/overview

[andyy92]

Witam ponownie. Zakupiłem komparator LM393N staram się połączyć cały układ, aby określić stan baterii. Chciałbym sygnalizować niski stan diodą led.

Zasilanie 5 baterii AA łącznie 7.5V

Dioda Zenera 3.3V

Patrząc na wyprowadzenia komparatora:

Mam takie połączenie:

V+ - zasilanie

GND - masa

OUTPUT B - dioda LED +

Inverting input B / non-inverting input B - mam podłączyć rezystor ?

Nie wiem, gdzie podłączyć dowolny PIN z raspberry pi.

Prosiłbym o jakieś porady.

[deshipu]

Może popatrz do noty katalogowej, powinny być przykładowe układy narysowane.