Измерение напряжение на АЦП ATmega8

[LegionKC]

Добрый день.

Экспериментирую с платой TP4056 и MK ATmega8, конкретнее - пытаюсь собрать простенькое зарядное устройство с выводом параметров при зарядке/разрядке на АЦП МК. Для измерения тока нашел ACS712. Думаю, что получится выводить ток при зарядке (т.е. когда идет питание на TP4056 и нагрузка отключена) и при разрядке (питание выключено, нагрузка подключена). Нагрузка - резистор. Возникла проблема с измерением напряжения на АКБ. Вернее, проблема с отсутствием идей как это сделать. Может какую-нибудь схему делителя напряжения нужно сделать? Прошу помочь советом. Схему из пэинта прилагаю.

Спасибо.

[BOB51]

Это в добавок к аккумулятору еще и нагрузкой USB порт мурыжить??
Или вручную кабло выдергивать?

[LegionKC]

Через USB порт идет питание и, соответственно, заряд акб. Я предполагал 2 варианта:
1) либо отключать вручную питание и подключать нагрузку;
2) либо, не отключая питание, сделать переключение акб с модуля на нагрузку.
Правда, я не уверен в работоспособности второго варианта.
Кто нибудь знает, можно ли вообще подключать резистор для разряда АКБ к этому модулю?

[Starichok51]

а в чем тайный смысл разряда аккумулятора на резистор?

[LegionKC]

Тайного смысла нет, я хотел измерять ток как во время заряда, так и при разряде, Первое, что пришло в голову использовать для нагрузки - простой резистор. Планировалось, что я переключу акб на резистор и через последний потечет ток разряда.
Если есть какие-нибудь мысли - я готов к обсуждению

[Самсусамыч]

[uquote="LegionKC",url="/forum/viewtopic.php?p=3641744#p3641744"]Может какую-нибудь схему делителя напряжения нужно сделать?[/uquote]
Поставь резистивный делитель и меряй напряжение на аккуме… в зависимости от опорного напряжения подбираешь такие номиналы, чтобы при максимальном напряжении (4,2В), выход с делителя не превышал опорное напряжение АЦП МК. И чтобы в то же время, не особо разряжать делителем аккум.

[Ivanoff-iv]

[uquote="Самсусамыч",url="/forum/viewtopic.php?p=3642336#p3642336"]И чтобы в то же время,[/uquote] это не взаимоисключающие параметры, хоть и оба влияют на выбор номиналов сопротивлений резистора.
Ещё: рекомендую подбирать резтсторы так, чтобы на выходе АЦП получать красивые, требующие наименьшего пересчёта, значения. например 4,2в—>2,5в (при опоре = 2,56в это будет 1000 отсчетов) даст на выходе ацп напряжение батареи в % от нормы с точностью 0,1%, и сможет измерять небольшой перезаряд до 102,3% или 4,3в...
5в—>2,5в (в 2 раза) позволит измерять напряжение с точностью до сотой если отбросить последний бит измерения (он обычно шумящий...), а если не отбрасыввть, то до 0,005в. (максимальное измеряесое напряжение с таким делителем составит 5, 115в)

[Starichok51]

интересно, а зачем вы тут все собрались делить напряжение?
когда АЦП в состоянии измерить 4,2 Вольта вообще без делителя...

[LegionKC]

Starichok51, т.е. я могу напрямую соединить "+" акб с АЦП-портом МК? А если у меня величина зарядного тока в районе 900-1000 mAh, это не отразится на самом МК?

[Starichok51]

а как это может отразиться?
у тебя что, 1000 мА течет через сам МК? так МК через себя никак не пропустит 1000 мА...
это из разряда "какой вопрос - такой ответ"...

[Stan47]

Вижу некоторое несоответствие между словами "простенькое" и "МК". Также не ясно, какие токи и какие напряжения участвуют в деле?. Может обычный вольтметр и амперметр подойдет?

[Самсусамыч]

[uquote="Starichok51",url="/forum/viewtopic.php?p=3642436#p3642436"]интересно, а зачем вы тут все собрались делить напряжение?[/uquote]
Я так понял, что питание на МК будет от аккума, а значит опорное напряжение будет или 2,56В, или в данном районе, что вынуждает использовать делитель…

Добавлено after 5 minutes 30 seconds:
[uquote="LegionKC",url="/forum/viewtopic.php?p=3642440#p3642440"]Starichok51, т.е. я могу напрямую соединить "+" акб с АЦП-портом МК?[/uquote]
Да, но это лишь в том случае, если питание МК будет не от аккумулятора, а от внешнего источника 5В. И опорное напряжение выберешь равное напряжению питания.

[GoldenAndy]

А кто мешает использовать питание от АКБ, как опору, а измерять АЦПшкой напряжение встроенного ИОН ?
меряем ИОН (BANDGAP) : MUX[3:0] = 1110, используя напряжение питания, ка Reference: REFS[1:0] = 01
В обычных условиях ADCres = Vin * 1024 / Vref
У нас Vin = Vbandgap (~1.25 В), а нужно найти Vref
Vref = Vbandgap * 1024 / ADCres.

Единственное, из личного опыта, Vbandgap у восьмой меги редко когда равен 1.25 В... Он от экземпляра к экземпляру гуляет от 1.15 до 1.35 вольт...

[Самсусамыч]

Вообще-то поставленная задача была в том, чтобы измерять ток используя микру (ACS712) и дополнительно напряжение на аккуме (прочтите первый пост топика)… то есть необходимо использовать два канала мультиплексора. Вот если бы задача была только измерять собственное питание, тогда я бы с Вами согласился.

[GoldenAndy]

Простите, но вход Aref контроллера не обязательно цеплять на свое питание. Его можно повесить на аккумулятор. Главное, питать МК бОльшим или равным напряжением.
И да, я читаю все посты топика.
Предложенный вариант - просто способ уйти от делителя.
А при питании МК от аккумулятора - еще и практичный вариант померять напряжение аккумулятора.

[LegionKC]

Прошу прощения, что пропал. Спасибо всем за ответы.
Модуль, что представлен в виде фотографии на моей схеме - и есть тот самый TP4056. Питание на него поступает от сети через преобразователь (у меня сделано так, на деле же можно подключить питание через usb-зарядник). Напряжение с модуля поступает через ACS712 на АКБ и заряжает его. Сам микроконтроллер питается через USBASP напряжением 5 вольт. ACS712 питается от МК тоже 5 В. В качестве опорного, будет использоваться питание самого МК.
Я правильно понимаю, что для этого мне надо соединить между собой порт Vcc и порт AREF? Или нужно соединить Vcc и AVcc?
Сама задача была измерить напряжение на АКБ, но в силу неопытности не знал, что на порты АЦП можно подавать до 5 В без каких-либо доп. ограничителей. Постараюсь завтра подпаять провод к АКБ и подключить к АЦП порту.
Единственный вопрос - нужно ли как-то пересчитывать поступающее на АЦП напряжение, как в случае с током, поступающим на АЦП с ACS712?
goldenandy, Но если использовать напряжение АКБ в качестве опорного, то рано или поздно напряжение на АКБ станет меньше, чем нужно для питания МК, после этого показания уже будут не точными, разве не так?

[Самсусамыч]

goldenandy, Ваша настройка ("меряем ИОН (BANDGAP) : MUX[3:0] = 1110, используя напряжение питания, ка Reference: REFS[1:0] = 01") позволяет измерять напряжение выдаваемое микросхемой ACS712, а так же ещё и напряжение аккумулятора? Если да то каким образом, если ко входу АЦП подключен ИОН 1,22В. А в качестве опорного напряжения – напряжение питания.

[GoldenAndy]

вы питаете МК от 5 вольт. Опору тоже питаете от 5 вольт.
В этом случае МК сумеет измерить любое напряжение в диапазоне от 0 до 5 вольт с дискретностью около 5 мВ.

Самсусамыч, мега не умеет мерять одновременно более одного сигнала.
Под каждое измерение можно конфигурировать мегу как угодно.
Посмотрел на спецификацию ACS712. Чего то я думал, что это цифровой измеритель и для чтения его показаний не нужен АЦП.
Я ошибся.

Тогда действительно проще один из входов АЦП зацепить через резистор килоом 10 на "+" батарейки. Зацепив вход АЦП еще и через 0.1 мкФ на землю...

[Самсусамыч]

[uquote="LegionKC",url="/forum/viewtopic.php?p=3643490#p3643490"]Я правильно понимаю, что для этого мне надо соединить между собой порт Vcc и порт AREF?[/uquote]
Нет, эти выводы между собой соединять не нужно.

Или нужно соединить Vcc и AVcc?

Верно, только между этими выводами поставьте индуктивность в районе 10…100 мкГн. И на вывод AVcc поставьте неполярную ёмкость (0,1 мкФ). В настройках опорного напряжения (REFS) выберете подачу напряжения на AREF с AVcc (опорное напряжение равно напряжению питания). На вывод AREF так же желательно установить ёмкость (0,1 мкФ). В таком случае диапазон измерения АЦП будет равен от 0 до AVcc (0...5B).

[Starichok51]

у ACS712 аналоговый выход. и выход у него двухполярный, и нулю тока соответствует на выходе 2,5 Вольта (половина питания).