Un probador de batería Arduino simple

El probador de batería Arduino es una herramienta ingeniosa y genial que puede usar para verificar qué tan cargada está una batería.

Esto es perfecto para cualquiera que quiera saber aproximadamente cuánto tiempo le queda a una batería antes de que se agote.

Este probador de batería es un proyecto Arduino para principiantes bastante básico, pero se puede extender para que sea una configuración adecuada con la carcasa adecuada y más. Entro en detalles al final del tutorial sobre cómo podrías extender este proyecto un paso más allá.

Un proyecto como este realmente muestra cómo se puede hacer una configuración tan práctica usando el Arduino y algunos equipos. También es un gran proyecto para aprender más sobre los conceptos básicos de codificación y electrónica.

Este probador de batería no es muy preciso y probablemente sea mejor como herramienta de aprendizaje más que como una herramienta de medición precisa. Todavía recomiendo encarecidamente construir este proyecto, ya que es divertido y educativo.

Equipo

El equipo que utilizo en este proyecto de probador de baterías Arduino está justo debajo. Si ya tiene un kit de inicio, entonces debería tener la mayor parte del equipo, excepto el diodo Zener.

Arduino Uno

LED verde

LED amarillo

LED rojo

Diodo Zener de 5,1 k

Resistencias de 100 ohmios

Resistencia de 2,2 k ohmios

Tablero de circuitos

Alambre de tablero

Video

Si desea ver cómo hacer este proyecto, asegúrese de ver mi video a continuación. Realizo todos los pasos necesarios para poner en marcha este genial proyecto de comprobador de baterías.

Puede encontrar el tutorial escrito completo sobre cómo construir este probador de batería básico justo debajo del video.

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Montaje del circuito del probador de batería Arduino

Este circuito de prueba de batería es bastante fácil de montar. Si ha estado siguiendo mis tutoriales de Arduino, notará que estamos usando un nuevo componente llamado diodo Zener.

El diodo Zener le permitirá probar baterías que tengan un voltaje superior a 8 voltios. Un diodo Zener funciona permitiendo que la corriente fluya en una dirección hasta que alcanza el voltaje de ruptura (límite en el diodo, en nuestro caso es de 5,1 voltios). Una vez que alcanza este límite, permite que el voltaje vaya en la dirección inversa. Esto puede ayudar a proteger las piezas que solo pueden soportar una cierta cantidad de voltaje. En nuestro caso el Arduino.

La resistencia de 2.2k ohmios reduce la corriente proveniente de la batería a algo que el Arduino podrá absorber. Si su corriente es demasiado alta, entonces puede dañar su Arduino.

El circuito también tiene tres LED diferentes, cada uno de estos LED representa aproximadamente la cantidad de carga que queda en la batería.

  • El rojo representará que la batería está baja / casi muerta.
  • El amarillo representará que la batería se ha agotado aproximadamente a la mitad.
  • Finalmente, el verde representará que la batería está llena.

Para cada uno de los LED, conectamos una resistencia de 100 ohmios desde el pin de tierra a la conexión a tierra, para no quemar los LED. Esto es muy similar a lo que hicimos en el tutorial del semáforo de Arduino.

Ahora pasaré rápidamente por los pasos para armar este circuito. Debajo de las instrucciones, encontrará un diagrama de circuito si le resulta más fácil seguirlo.

1. Conecte el pin de tierra en el Arduino al riel de tierra en la placa de pruebas.

2. En la placa de pruebas, coloque los LED verde, rojo y amarillo. Conecte las clavijas de tierra al riel de tierra.

3. Coloque una resistencia de 100 ohmios en el extremo positivo de los LED y luego conecte un cable de una resistencia a los pines correspondientes del Arduino.

Los siguientes LED deben conectarse a los números de pin relevantes.

  • LED rojo = 4
  • LED amarillo = 3
  • LED verde = 2

4. Ahora conecte desde el pin analógico 0 (A0) a la placa de pruebas. Después de esto, agregue una resistencia de 2.2k y el diodo Zener (con la línea del diodo Zener mirando hacia el Arduino). Finalmente, tenga un cable suelto que viene del otro extremo del diodo.

5. Por último, conecte un cable suelto al riel de tierra.

El código

El código para este proyecto de prueba de capacidad de batería Arduino es sencillo, pero explicaré cada bit, para que pueda comprender lo que estamos haciendo. Si solo desea el código y no hay explicaciones, puede descargarlo aquí o en nuestro GitHub.

En primer lugar, necesitamos configurar todas nuestras variables. Esto incluye asegurarse de que todas las variables LED estén asignadas a su número de pin relevante mencionado anteriormente.

La variable analogValue es donde estaremos almacenando el valor que viene de la entrada analógica. Luego hacemos un cálculo (que explicaré más adelante) y almacenamos el número resultante en una variable llamada voltaje.

Finalmente, ledDelay es el tiempo que desea que los LED permanezcan encendidos antes de apagarse.

int greenLed = 2; int yellowLed = 3; int redLed = 4;  int analogValue = 0; float voltage = 0; int ledDelay = 1000;

La función de configuración se llama una vez y es el lugar perfecto para configurar todos nuestros pines. En este programa en particular, solo necesitamos configurar todos nuestros pines LED como salidas.

void setup() {   pinMode(greenLed, OUTPUT);   pinMode(yellowLed,OUTPUT);   pinMode(redLed,OUTPUT); } 

Dentro de la función loop, haremos un par de cosas. En primer lugar, leemos el pin analógico, el valor de este pin estará entre 0-1023. Necesitaremos hacer un cálculo para convertir esto en una variable, por lo que simplemente multiplicamos el valor analógico por 0.0048 para hacer esto.

void loop() {   analogValue = analogRead(A0);   voltage = 0.0048*analogValue;

En esta última parte comparamos nuestro voltaje calculado y lo comparamos con nuestros valores de voltaje definidos. Siempre que el voltaje cae entre un conjunto de valores, simplemente encendemos el LED correspondiente. Puede cambiar las variables de voltaje para que los LED se muestren como desee.

   if( voltage >= 1.6 )     digitalWrite(greenLed, HIGH);   else if (voltage > 1.2 && voltage < 1.6)     digitalWrite(yellowLed, HIGH);   else if( voltage <= 1.2)     digitalWrite(redLed, HIGH);       delay(ledDelay);   digitalWrite(redLed, LOW);   digitalWrite(yellowLed, LOW);    digitalWrite(greenLed, LOW); }

Una vez que haya terminado con el circuito, simplemente conecte el Arduino a una computadora y cargue el código. Una vez hecho esto, podemos continuar probando y comprobando que funciona correctamente.

Probando todo

Cuando enciende e implementa por primera vez el nuevo código en Arduino, notará que sigue saltando entre los LED. Esto se debe a que el cable de entrada analógica está flotando y capta ruido, lo que hace que nuestro programa detecte falsos positivos.

Para detener el salto, simplemente puede conectar a tierra el cable analógico al riel de tierra cuando no esté en uso. También puede intentar conectar a tierra los otros pines analógicos para ayudar a reducir la cantidad de ruido que está captando.

Para probarlo, todo lo que necesita hacer es conectar una batería a los dos cables. Coloque el cable de tierra en el extremo negativo de la batería y el cable positivo en el extremo positivo de la batería.

El Arduino debería tomar el voltaje y decirle al LED correspondiente que se encienda. Si no es así, eche un vistazo a agregar algunas líneas de depuración para la entrada de la batería. Esto debería indicarle si hay algún problema con la lectura de la entrada o simplemente hay un error en la visualización de los LED.

Extensiones

Ahora, este tutorial solo cubre los conceptos básicos de la configuración de un probador de batería con Arduino. Puede extenderlo para que sea mucho mejor y sea más un dispositivo permanente que puede usar todos los días.

Una mejora es imprimir la salida en una pantalla LCD conectada al Arduino en lugar de usar LED. Esto puede brindarle información más precisa, ya que podemos escribir valores en una pantalla.

También puede agregar un soporte de batería adecuado en lugar de usar los dos cables para verificar la vida útil de la batería. Esto probablemente lo hará un poco más seguro y hará que se vea más como una unidad de prueba de batería profesional.

Un estuche sólido y agradable funcionaría bien con un soporte de batería. Tener la capacidad de imprimir uno en 3D sería perfecto para lograrlo. Tener un paquete de baterías para Arduino, para que pueda ser portátil, lo hará perfecto para cualquier persona que necesite baterías de prueba pero no esté cerca de una fuente de alimentación.

Espero que hayas podido construir este probador de batería Arduino básico pero genial. Si ha encontrado algún problema o tiene algo más que le gustaría compartir, no dude en dejar un comentario en nuestro foro.