Здравствуйте коты! Делаю девайс для аварийного питания насоса газового котла, и на сей раз выбор пал на аккумуляторы LiIon. Аккумуляторы выколупываю с б/у ноутбуков, далее собираю в ячейки по 4шт (12-14В), ну и естественно балансиры с зарядка. Но не в этом суть, батарейки 18650 б/у, от новых, на вид не особо отличимые. И для нормальной компоновки в большой батареи, желательно знать емкость элементов. Для этой цели сейчас массово используется «умный» китайский зарядник типа Imax Bх, но мне это не по карману, дорого. Мерить емкость с часами и амперметром, в руках долго и скучно. Решено было пойти тем же путем и сделать подобное устройство, с того, что есть в наличии.



Устройство собирал на макетке, потому привожу только принципиальную (монтажной нету) схему. Основа конструкции микроконтроллер Atmega8, ну и деталей кроме него в конструкции практически нет. Полевик для коммутации литиевой батарейки, пару резисторов и любой ЖК 1602, на популярном HD44780. На схеме не показаны провода программатора и подсветка, с контрастностью ЖК. Работает следующим образом: аккумулятор и нагрузка (любая) подключаются к плате. Контроллер программно, раз в одну секунду проводит замер силы тока (PotC0-ADC0), и напряжение (PortC1-ADC1). На ЖК выводится текущее напряжение и сила тока. Так же раз в 30с рассчитывается сила (емкость) тока в А*ч, и циклично суммируется, образуя, потихоньку емкость батарейки. По мере разрядки батарейки, напряжение снижается, и при достижении 2.7В контроллер отключит затвор полевого транзистора, ток с батарейки, через нагрузку, перестанет течь. При этом, на табло будет храниться общая емкость аккумулятора. Так же в коде прописан останов счетчика - часов при токе разряда ниже 100мА. О деталях: микроконтроллер, ЖК-1602, полевик, любой с п-каналом, и нормальный током. "Data" 0-7 ЖК подключаются к PortB 0-7 соответственно, "E" ЖК к PortD5, "R/W" к PortD6(вообще-то там пожизненно "0"), "RS" к PortD7. Резистор на затворе 100 Ом не обязателен, для защиты от перегрузки ножки микроконтроллера. Резистор 0.1-1 Мом нужен, чтобы не вешать ножку АЦП в воздухе. Отдельную проблему, для меня, составил резистор амперметра – 0.1 Ом, скручивал его с десятка резисторов 1 Ом, и как всегда не хватило, пришлось лепить с разных. Тестер 0.1 Ом точно не показывает, но подбором, с амперметром легко откалибровать котроллер.

Состояние ЖК по окончании замера:


Собирал на макетке, ну нужно было замерить емкость только 16 батареек:


Ну вообщем та часть Imax что отвечает за тест емкости более менее реализована. При этом устройство немного сыровато, и реализовано не все, например, кнопку рестарта так и не сделал (было влом). Еще один косячок, напряжение меряется с некоторой погрешностью, множитель при переводе данных АЦП, не достаточно точен, как результат – напряжение имеет погрешность 0.05-0.07в. Амперметр так же имеет погрешность, в районе десятков миллиампер. Так же схема не умеет заряжать батарейки, хотя и это реализуемо, просто не было такой задачи, просто зарядка у меня есть отдельно. Итак, получился неплохой “времяночный” тестер для литиевых батареек 18650, и прочих, среди многих минусов огромный плюс – стоимость…



По прошивке, фюзы заводские, кварц не надо, Reset не надо. Ниже исходники AVR Studio 4, в ассемблере, и компилированный hex-файл.

Прикольная штука, жаль нет зарядки. Пробывал рисовать плату, если ставить контролер под жки разводка затруднительна. Еще вопрос разве В+ не должен быть подключен на корпус? Просто немогу понять цепь розряда. За устройство спасибо, хотелось бы знать будет продолжение с возможностью зарядки??? Помогите если не трудно.

С разводкой таки да, "эту штуку" делала для проверки емкости батареек, и дальнейшей из связки в аккумулятор. Чтобы спаять батарею с 4'х последовательных 18650 элементов, и чтобы они были одинаковой емкости. Сейчас набираю батарейку на 14в 10ач и ее контроллер. Но этот, "первый" прибор делался на макетке, и с обратной стороны "куча проводов" для припаять кротчайшим путем (он и спаян собственно был за час). На одно-батарейном тестере зарядки нет(( Была зарядка фирмы TrustFire, вот и не стал заморачиваться. Сейчас заканчиваю прибор для 4 баратеек, он с зарядкой и немного более наворочен. Позднее будут фото и схема с прогой, еще просто сыровато...




Схему рисовал ночью, в редакторе, на бумаге ее не было. Вот и допустил оплошность. Минус "В" действительно подключается к "общему" проводу. В цепи разряда полевик открывается МК, и идет сажание АКБ до 2.75В, после чего полевик закрывается, и на ЖК данные по разрядке...

Всем привет. Хотелось бы продолжение хорошего и нужного проекта.
Автор проекта, если не сложно, можно внести некоторые изменения в схему и прошивку, хотелось бы добавить возможность регулирования окончания разряда батареи от 2.7 до 3.3 вольт, а также добавить пишалочку по окончании процесса разряда и все таки добавить кнопочку рестарт.
Спасибо.

Немного добрался до этого девайса. Хотите продолжения? Получайте! В целом дополнения полезные и нужные, особенно когда они кому-то нужны...
Добавил в программу три кнопки: PD1, PD2, PD3 (ноги 3, 4, 5 соответственно). Первые две регулируют напряжение окончания разряда: PinD-1 увеличивает, и PinD-2 уменьшает с шагом 0.05 В. Границы регулировки заданны как просили: 2.7-3.3В. Третья кнопка PinD-3 отвечает за "сброс замера", при этом настроенное напряжение окончания разряда сохраняется. В связи с небольшой ленью(каюсь, но не помогает ) кнопки оформлены в основной процедуре, и срабатывают примерно раз в секунду. То есть короткое нажатие, не переключит ничего, нужно именно нажать, и держать кнопку, пока не начнут меняться данные. К счастью все изменения отображаются визуально, например при регулировке напряжения окончания разряда, отображается символ "*", и само напряжение. Примерно через секунду после отпускания кнопок регулировки, напряжение отсечки перестает отображаться, и его место занимает вольтметр. При этом напряжение отсечки можно регулировать в любой момент замера. Например можно замерить емкость батареи до 3.2В, затем уменьшить порог срабатывания, отключить и подключить батарейку, и счет емкости возобновит свою работу. При удержании "сброс" одну секунду обнулиться емкость, часы, и снимется блокировка разряда, при этом цикл теста батарейки запустится заново, и с "нулей", вроде как "начать новый замер". Снять блокировку разряда можно на секунду отключив батарею, данные при этом остаются. Если кнопки не нужны их можно не впаивать, на работу прибора это ни как не повлияет. Небольшой момент по схеме, резисторы в 100 Ом не критичны, их можно и вовсе не впаивать, они больше служат для защиты выводов МК, при "прогорании" чего либо. Резистор вольтметра 1МОМ нужен, для корректной работы замера, когда нет нагрузки разряда, при этом он так же не критичен. Но если сопротивление будет меньше сотни кило-ом, то ток разряда вольтметра будет не экономным. Единственный резистор требующий точности это 0.1 Ом, отклонения от номинала исказят показания амперметра. Лично у меня не было такого номинала, пришлось соединять в параллель 10 шт по 1 Ом. Питать МК можно от чего угодно, правда его собственное кушанье составляет 5В, у меня эта штука так и не получила корпуса, и модуля питания, так и работает, валяясь под компом, распаянным на макетке, с запиткой от программатора USBASP. Остается только звук, согнал по окончанию разряда можно сделать двумя путями. Первый вариант это использовать готовый бузер (динамик со своей звуковой схемой), а МК будет только включать его через транзистор. Другой вариант это научить МК самому генерировать звуковой сигнал на ножке, правда при этом все равно понадобится паять несколько транзисторов, резисторов и конденсатор. Еще можно объединить оба эти способа, и оставить их на волю паяющего... В любом случае рад что кому-то эта штука пригодилась, пишите пожелания...

Flash.#13 Люто плюсую Вашу конструкцию.Имею три зарядных для Li-pol (Xtar VP2,XTAR MC1 и Nitecore D2). Заряжают отлично, доволен, аккумуляторов SANYO 2600 и Samsung 2600 по паре, и еще десяток с батарей от ноутов. Вроде живые и работают поменьше чем бренды, но т.к. пользуюсь ими очень часто, то хотелось бы избавиться от хлама который может подвести.
Большое желание на выходных повторить Вашу конструкцию, Посему пара вопросов.
- Какие фьюзы надо выставить?
- Какой ток разряда, и можно ли его в дальнейшем корректировать?
- Резистор с надписью НАГРУЗКА - не понял его предназначение.

И пара предложений.
- Опорное напряжение может есть смысл сделать внешним на TL431.
- Бузером можно поставить с генератором, и управлять лог. 1.
- Ну и последнее объединить с функцией зарядки.
- И добавить функцию тренировки - зарядил- разрядил -зарядил -разрядил (3 раза).

BV-Dial На всякий случай повторюсь, эта штука на данный момент только тестирует емкость батарейки, методом разряда ее. Фюзы заводские, править их не надо никак, они позволяют работать МК с внутреннего генератора частоты 1МГц, и не требуют обвязки. На ногу "1" (reset), так же можно ничего не паять, в атмеле стоит внутренний подтягивающий резистор. Ток разряда задается резистором "нагрузка", МК лишь работает как амперметр, с секундомером, и какое сопротивление вы поставите, такой ток разряда и будет(в разумных пределах). У меня раньше стояла лампочка 12в 2а, с мотоцикла, и резисторы 10Вт, их было не жалко. При чем МК меряет силу тока постоянно, и даже если поменять сопротивление нагрузки, во время замера, он все равно будет правильно считать любым током разряда. Когда напряжение дойдет до порогового(при включении там 2.75, кнопками можно регулировать 2.7-3.3В, если нужно можно поменять) МК выключит полевой транзистор, и разрядка прекратится. При этом на ЖК высвечивается емкость в мА*ч. Научить его заряжать можно и нужно, но потом

Есть у меня отдельная зарядка TrustFire, она немного топорная но справляется с заряжанием, но вот емкость батареек она не показывает.

Flash.#13 OК. Спасибо за разъяснение.

Жизнь себе усложняете этим резистором на 0,1 Ом и схемой измерения тока. Достаточно было померить сопротивление нагрузки и вычислять ток из напряжения.

Даже если очень нужен именно амперметр, то нет никакой необходимости использовать именно 0,1 Ом. Тут можно было и 1 Ом поставить.

Хороший приборчик, вот только, что за "любимая привычка" размещать фотки на грёбаном "Радикале"? С него фотки, либо не грузятся, либо грузятся с кучей мусора и прочей гадости.. Есть же ведь свой собственный хостинг картинок - img.radiokot.ru, и НИКАКОЙ ПРОБЛЕМЫ загрузить картинки туда- с - img.radiokot.ru картинки считываются мгновенно..

Не хочу быть назойливым но: сопротивление резистора нагрузки не известно, и оно такое какая нагрузка, ведь кому-то надо 0.5А, а другому и 4А. Кроме того напряжение еще падает на полевом транзисторе, получается сразу две неизвестные, для МК это головняк (10шт в параллель по 1 Ом разве так трудно?).


Ну поставим 1 Ом, а нагрев? А если ток 2А? При этом сразу 4Вт тепла только на резисторе амперметра, а еще деление напряжения между резисторами... Амперметр это прибор с бесконечно малым входным сопротивлением, и это в первую очередь вызвано, чтобы избежать падения напряжения.



Кстати, на фото присутствуют переменные резисторы, их нет в схеме и они ни к чему не подключенны, это просто макетка, там много чего распаяно. Так же добавлю по ЖК, если кто раньше не работал с ЖК HD1602, существуют некоторые особенности. На нем присутствует 16 проводов, для подключения, но не все идут в МК:
- VSS, минус питания, земля;
- VDD, плюс 5 вольт;
- VO, отвечает за контрастность картинки, обычно подключается к подстроечному резистору;
- RS, RW, E, D0-D7 линии данных, идут в МК;
- A, анод светодиода, сюда +5В для подсветки если она есть;
- K, катод светодиода, минус питания, земля.

АлександрЛ ну есть такая привычка, радикал как-то проще и быстрее при заливке, и раньше от не лагал...

Flash.#13 Развожу ПП и возник вопрос к Вам один. В описании упоминается что полевик должен быть P канальный, на схеме N канальный. Где правильно?

Не могу назвать Вашу позицию последовательной.




Считаете, что 0,1 это бесконечно меньше чем 1?


Схема 100% энергии в тепло превращает, а Вас падение напряжения на амперметре волнует. Глубже надо задачу анализировать.


В схеме явно применены стандартные решения вместо оптимизированных для данного применения. Это не плохо. Плохо - отрицание альтернатив.

вот именно!
да хоть всё нагрузочное разрядное сопротивление пусть служит "амперметром". и не стоит стремиться выделять из этой нагрузки "бесконечно" малую величину для амперметра.

Ну автор же написал что ему на один раз прибор нужен и все. Сделал, померил аккумуляторы и забыл. Свою функцию он выполняет.

А что касается улучшений, то тут нет предела.
Что можно улучшить, так сказать малыми силами:
1. Расширить пределы измерения напряжений до 20 вольт, включив делитель на АЦП по напряжению.
2. Сделать отключение не только по минимальному напряжению, которое будет настраиваемым, но и по минимальному току, чтобы аккумулятор отключался при полной зарядке.
3. Вместо шунта поставить полевик, который будет следить за током заряда или разряда, работая при этом в линейном режиме.
На измерение тока поставить сдвоенный ОУ, чтобы измерять ток в двух направлениях при заряде-разряде.
Ну и само собой потребуется серьезное изменение прошивки.

Вопрос: а нужно ли все это автору?

Моя опечатка, в схеме правильно, там обычный популярный N канальный полевик. При чем любой, например можно наковырять с б/у материнки...



Это действительно очень хороший вопрос)) Делать универсальную зарядку нужно время и желание, а его особо нет, по той причине, что зарядка отдельно есть и так. Емкость нужно было мерить чтобы соединить несколько, в одну большую батарею. Просто покупать, для теста батареек, оригинальный Imax дорого, и с той же функцией эта штука отлично справляется.


Но позвольте, как же тогда мерить силу тока если сопротивление нагрузки не известно?

Проведя три плодотворных вечера собрал тестер 18650, Flash.#13 большое спасибо. Пока тестирую. Выводы будут позже.
Токовый датчик подбирал с особой жестокостью тщательностью,



ток практически соответствует тестеру, но показывает я так понял усредненные данные.
- при полностью заряженном аккумуляторе на дисплее 450мА на тестере 461мА,
- при напряжении 4 вольта на дисплее 450мА на тестере 442мА,
- при напряжении 3,8 вольта на дисплее 400мА на тестере 418мА, и т.д.
- в конце заряда при напряжении 3,3 вольта на дисплее 350мА на тестере 375мА,



Замеры проводил непосредственно на нагрузке.



Разрядил находящийся в эксплуатации 6 месяцев Sanyo UR18650FM 2600 мАч (20-30) циклов, на фото что получил.



Следующие на очереди Samsung ICR18650-26FM. Результаты позже.

Что-то не то у вас на ЖК. Не помню чтобы перед напряжением программировал использование символа "ђ". То место (ячейка CB) ЖК, используется для индикации трех символов: замер сделан "7Е"(стрелочка), установка напряжения отсечки "2А"("*"), и сам вольтметр "FE"(пробел, пусто). Но на фото вместо "пробел" присутствует символ "параграф". В версиях ЖК 1602 есть несколько подверсий, они идентичны но часто отличаются таблицы символов, арабские и рус. Подозреваю что у Вас немного другая таблица символов, но это легко поправить, просто изменив "код" символа в программе. Вот таблица символов стандартного ЖК:



Если найдете свой, то поправим, или методом тыка можно)) Теперь о погрешностях, зря вы такой маленький ток поставили, если сделать нагрузку в 2 Ома, ток увеличится до 1.5А, и время замера сократится 1-1.5 часа. Сами погрешности будут составлять не менее 2.5%. При чем амперметр точнее вольтметра. Дело вот в чем, АЦП МК работает в двоичном режиме, и максимальному значению соответствует 1024, там код 10 байт. При этом для резистора 0.1 Ом соответствует 5В, и по закону Ома это ток 50 А. То есть теоретический такой амперметр даст число "1024" при 50А, но это не 1000 а 1024, и 2.4% больше чем надо, именно это сразу делает погрешность в сторону меньше, в коде поправку на 2.4% не сделано. Дальше то что 50А это максимум, и ток минимального замера составляет 50мА, для тока 450мА АЦП выдает значение всего "9", и градации его на данном режиме по 1/9 от всего значения, что между прочим реально увеличивает погрешность. Это еще один момент который мне не понятен, на фото сила тока в 480 и 479мА, и по программе, он не может ее корректно выдавать, не хорошо это. С вольтметром похожая картинка, но поскольку он работает в режиме ближе к максимуму, то и погрешности больше видны. Но для вольтметра введена небольшая коррекция, хотя и довольно примитивная. При напряжении 2.7В значение погрешности будет примерно составлять +0.06В, и в алгоритме это значение банально отнимается от замеренного. И результат при 2.7В примерно соответствует к оригиналу, что хорошо для правильного отключения батареек. Но при начале разряда (3.7-4В) погрешность немного превышает отнимаемое значение, и вольтметр показывает большее чем реальное напряжение. Примерно на 0.04В, хотя это особо не влияет на работу, по мере разряда он выравнивается. Была идея нормализовать показания вольтметра, но в целом он меня устраивал, хотя можно малой кровью сократить погрешность с +2.4% до +0.08%, отняв 1/64 от замеренного значения. Сила тока "мАч" суммируется каждые 30с, это упрощает алгоритм и дает возможность работать с токами от 120мА. В целом вроде все, осталось только бибикалку прилипить...

Здравствуйте уважаемые коты!
Возникла необходимость в проверке литиевых аккумуляторов для выбора тех, которые будут подольше работать в фонарях. Проект очень понравился, хочу повторить - и вот думаю самому печатку в спринт лайоуте разводить или кто уже сделал это? Если кто рисовал в спринте, можете выложить если не жалко. Был бы очень рад, да и не только я (как мне кажется)
Flash.#13 спасибо за Вашу конструкцию!

dandiv2006 всегда пожалуйста, вот только плату походу вам таки придется разводить самому. Прибор делался как бы сказать на быструю руку, у меня, это просто кучка проводов на макетке, вот и монтажной нету(( В целом у меня отлично получается делать довольно таки не очень нужные схемы, и затем забрасывать их на пол пути, каюсь, моя лень(да, да, за пол года таки не прикрутил пищалку). Но если будут пожелания по прошивке, конструкции, багах, и чего-то еще, то пишите, может чего доделаю...

Проверил целую кучу акумов, был случай, купил новый акум на телефон, решил проверить правду ли пишут китайцы на этикетке. И тестер показал "недовес" батареи примерно на 30%(( Хотя большую часть времени "эта штука" валяется и припадает пылью...