Меню

Esp8266 контроль напряжения питания

Мониторинг напряжения LiPo батареи с помощью Wemos D1 в сервисе thingspeak

Здравствуйте. В данной статье я покажу Вам как можно мониторить заряд своей LiPo батареи подключенной к микроконтроллеру ESP8266 на примере Wemos D1 mini и shield к нему для подключения Lipo батарей. Для чего это нужно? Ну даже наверное не стоит это объяснять, так как все прекрасно понимают, что знать когда подзарядить свое устройство очень важно, дабы не потерять информацию.

Батарею можно использовать любую, 3.7 V емкость не имеет значения, так как батарея любой емкости, когда теряет свой запас энергии, тогда и теряет напряжение понемногу. За счет данного свойства мы и будем реализовывать наш мониторинг заряда батареи.

Как я уже и сказал нам понадобится:

И резистор понадобится на 100кОм его можно купить в магазинах радиоэлектроники или также заказать на сайтах aliexpress и banggood.

Схема подключения выглядит следующим образом:

Я думаю схема довольно примитивная, чтоб ее объяснять, резистор на 100 кОм используется потому что в Wemos D1 mini уже используется внутренний делитель напряжения, который соединяет контакт A0 с АЦП ESP8266. Это делитель напряжения из резисторов 220 кОм и 100 кОм. Выглядит схема делителя напряжения таким образом:

Добавив еще 100 кОм получится 100k+220k+100k = 420k. Поэтому если напряжение полностью заряженной батарейки будет составлять 4.2 В, АЦП ESP8266 получит 4.2*100/420= 1 Вольт.

1 Вольт это максимальный вход для АЦП и даст на A0 значение 1024. voltage =raw/1023; voltage =4.2*voltage;

График напряжения на сайте thingspeak выглядит примерно таким образом:

Если подключите все так как описано выше, то имейте ввиду, что резисторы тоже разряжают батарею с постоянным потреблением 10uA (4.2v / 420000 ohm) . Энергопотребление ESP8266 в режиме сна составляет 77 uA. С резистором это будет 87 uA.

Источник

Arduino.ru

Считывание напряжения собственной батареи ESP8266

Добрый день. Подскажите, как считать напряжение батареи, питающей ESP8266?

Пытаюсь сделать автономное устройство и хочу, чтобы оно отслеживало напряжение питающей батареи, чтобы известить, когда подойдёт к нижнему пределу. Как это по правильному реализовать? Через опорное напряжение? (но оно вроде тоже сильно скачет). Может кто подробнее расписать (думаю, я не первый кто такое хочет сделать). Ювелирная точность не нужна.

А что за батарея? И как подключена?

ZhenyaRUS39, кажется есть функция
ESP.getVcc()

А что за батарея? И как подключена?

планирую обычную от радиомоделей (3,7-4,2V как в телефонах) подключаться к witty cload ESP через microUSB (там в ней уже преобразовывается на 3,3V).

спасибо, проверю, но это напряжение уже после преобразования до 3,3V уже наверное будет.

Источник опорного напряжения, не? Можно через tl431 настроить при каком напряжении он будет запираться и тогда аналоговое считывание и ненужно будет.

Читайте также:  Как повысить напряжение от генератора в авто

Или tl431 как источник опорного тоже можно использовать

Так если сама esp питается стабилизированным питанием, вроде как резистивного моста будет достаточно.

Вы имеете ввиду соединить резистором плюс батареи и аналоговый вход (ноль сделать общим), посмотреть сколько покажет на ардуиньке и сколько покажет мультиметр и посчитать поправочный коэффициент? а потом просто отключить мультиметр и просто считать умножением значения с А0 на поправочный коэффициент?

По идее должно работать, проверю на выходных.

Источник

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Мониторинг мощности и других энергетических параметров сетевых устройств с помощью ESP8266

Беспроводной ваттметр на основе ESP8266 своими руками

Микроконтроллерная платформа ESP8266 является отличным инструментом домашней автоматизации, и это можно продемонстрировать в сегодняшнем проекте. Это проект демонстрирует измерение энергетических параметров устройства, подключенного к розетке, и передачу данных с помощью Blynk с OTA.

Устройство данного примера измеряет переменный ток любых подключенных к нему сетевых устройств. Основой проекта является плата Wemos D1 Mini Pro на базе ESP8266. Она измеряет напряжение смещения и текущее напряжение с помощью аналого-цифрового преобразователя ADS1015. Фактическое измерение тока выполняется датчиком тока 30 А / 1 В YHDC SCT013. Питание осуществляется с помощью блок питания 5В, 1А. Принципиальная схема подключения устройства выглядит следующим образом.

Устройство работает следующим образом. Линия переменного тока первичной нагрузки проходит через датчик тока SCT013 к розетке. Когда устройство подключено к розетке переменного тока, SCT013 обнаруживает ток, протекающий через провод, который проходит через центр датчика. Он и обнаруживает вторичное напряжение, которое индуцируется от текущего тока. Он выдает линейное напряжение в диапазоне 0-1 В постоянного тока, 0 В = 0 А, 1 В = 30 А.

Допустим, у вас есть 1 В переменного тока. Напряжение на самом деле колеблется между 1 В и -1 В переменного тока. Не стоит работать с отрицательными числами, поэтому решаем это, подавая смещение напряжения на линию к SCT013. Используя делитель напряжения, мы снижаем напряжение 3,3 В примерно до 1,015 В постоянного тока и используем это для напряжения смещения. Это позволяет всем числам оставаться положительными. Так, например, если бы у вас было 30 ампер переменного тока, устройство вывело бы 0,015-2,015 вольт постоянного тока, потому что оно начинается с 1,015 вольт, и переменное напряжение для измерения переменного тока колеблется вокруг этого значения.

Для повышения точности фактическое напряжение смещения первоначально измеряется при включении питания ADS1015, поэтому он точно знает, сколько вольт нужно вычесть из выхода SCT013. При включении питания ничего не должно быть подключено к розеткам, чтобы получить точное измерение смещения. Он измеряет напряжение в течение 1/2 секунды (так как он должно улавливать около 30 циклов формы сигнала переменного тока) и записывает максимальное значение. Затем он вычитает напряжение смещения из этого значения, чтобы оставить нас с фактическим выходным напряжением SCT013. Затем мы рассчитываем ток путем умножения на 30 (потому что мы знаем 1 В = 30 А). Для расчета мощности в ваттах просто нужно еще использовать переменное напряжение сети, которое по умолчанию известно.

Читайте также:  Батэ 321823771 регулятор напряжения

При этом используется метод пикового сигнала для измерения переменного тока, поэтому он не является истинным среднеквадратичным показанием тока. Но все равно мы получаем довольно точное значение с использованием этого метода.

Устройство отображает всю информацию в приложении Blynk. Оно показывает: ток, мощность в кВт-ч, совокупную мощность кВт-ч, Wifi RSSI, показания смещения, измеренные показания и настроенное значение. Пользовательские элементы управления задают напряжение переменного тока, сбрасывают напряжение смещения, сбрасывают накопленный кВтч и перезагружают микросхему. Устройство использует EEPROM для хранения текущих (накопленных) кВтч каждый час в случае потери питания. Здесь также используется возможность прошивки по воздуху (OTA), чтобы его можно было запрограммировать / обновить без необходимости открывать корпус и вручную подключать к USB.

И помните, что с электричеством нужно работать осторожно. Если вы не знаете, как правильно работать и подключать цепи переменного тока, не пытайтесь это сделать.

Источник

Стабилизатор напряжения для микроконтроллера ESP8266

Следуя этому руководству вы создадите стабилизатор напряжения для микроконтроллера ESP8266, который можно будет использовать с литий-полимерными и литий-ионными аккумуляторами.

Потребление энергии микроконтроллером ESP8266

Хорошо известно, что микроконтроллер ESP8266 довольно прожорлив во время работы интерфейса Wi-Fi. Он может потреблять от 50 мА до 170 мА. Во многих случаях трудно применять такое устройство совместно с аккумулятором.

Лучше подойдёт блок питания, подключённый к электросети, чтобы не приходилось волноваться о потреблении энергии или зарядке аккумуляторов.

Использования ESP8266 совместно с LiPo/Li-ion аккумуляторами

Однако для некоторых проектов с микроконтроллером ESP8266, где используется режим глубокого сна и нет необходимости в постоянной работе интерфейса Wi-Fi, применение перезаряжаемых литий-полимерных аккумуляторов станет прекрасным решением.

Если используется питания от аккумуляторов рекомендуется плата ESP-01, так как на ней установлено небольшое количество компонентов.

Платы, подобные ESP8266 NodeMCU, используют много энергии, поскольку оснащены дополнительными элементами, такими как резисторы, конденсаторы, микросхемы и т. д.

Так как литий-полимерные аккумуляторы широко распространены, покажем как обеспечить питание микроконтроллера ESP8266 с их помощью.

В этом руководстве не объясняется как устроены и работают различные типы аккумуляторов. Здесь даётся лишь информация необходимая для реализации описываемой схемы.

LiPo/Li-ion аккумуляторы полностью заряжены

Полностью заряженный аккумулятор имеет на выходе напряжение 4,2 В

Со временем оно снижается.

Рекомендуемое рабочее напряжение микроконтроллера ESP — 3,3 В, но он может функционировать в диапазоне 3—3,6 В. Так что нельзя просто подключить литий-полимерный аккумулятор напрямую к микроконтроллеру ESP8266 — вам потребуется стабилизатор напряжения.

Читайте также:  Из постоянного напряжения три фазы

Стандартный линейный стабилизатор напряжения

Использование стандартного линейного стабилизатора для снижения напряжения с 4,2 до 3,3 В — не очень хорошее решение.

Например: если аккумулятор разрядится до выходного напряжения 3,7 В, ваш стабилизатор перестанет работать, так как у него высокое напряжение отсечки

Стабилизатор с малым падением напряжения или LDO-стабилизатор

Чтобы эффективно понизить напряжение аккумулятора, вам необходим стабилизатор с малым падением напряжения известный также как LDO-стабилизатор, который может регулировать выходное напряжение.

Малое падение напряжения означает, что даже если аккумулятор будет выдавать лишь 3,4 В, стабилизатор всё рано продолжит работать. Помните, что никогда не стоит полностью разряжать литий-полимерный аккумулятор, так как это повредит его или сократит срок службы.

Один из самых лучших LDO-стабилизаторов – MCP1700-3302E.

Он довольно компактный и выглядит как транзистор.

Есть также хороший вариант в виде HT7333-A.

Любой LDO-стабилизатор с характеристиками, аналогичными приведённым в документе ниже, также является хорошим вариантом. Ваш LDO-стабилизатор должен иметь такие же показатели для следующих параметров:

  • Выходное напряжение (3,3 В).
  • Ток в рабочей точке (

250 мА).
Малое падение напряжения (

Назначение выводов стабилизатора MCP1700-3302E

Назначение выводов стабилизатора MCP1700-3302E. Есть выводы GND, Vin и Vout (земля, вход и выход):

У других LDO-стабилизаторов должно быть такое же назначение выводов, но обязательно найдите техническое описание вашего стабилизатора, чтобы проверить это.

Схема подключения ESP8266, стабилизатора и литий-полимерного аккумулятора

Для стабилизатора нам понадобятся следующие компоненты:

Внимательно ознакомившись со схемой вы сможете самостоятельно собрать стабилизатор.

Или посмотрите схему, созданную с помощью ПО Fritzing (керамический и электролитический конденсатор подключены параллельно выводам GND и Vout стабилизатора).

Кнопка подключена к выводу RESET (СБРОС) платы ESP-01, сейчас в этом нет необходимости, однако это пригодится в будущих руководствах.

Предназначение конденсаторов

Для LDO-стабилизаторов необходимо подключать керамический и электролитический конденсатор параллельно выводам GND и Vout, для сглаживания скачков напряжения. Конденсаторы не допускают неожиданный перезапуск и нестабильную работу микроконтроллера ESP8266.

Испытания стабилизатора напряжения

Давайте подключим питание к схеме и проверим её. Измеряя мультиметром входное напряжение Vin от литий-полимерного аккумулятора, вы сможете увидеть приблизительно 4,2 В, поскольку сейчас аккумулятор полностью заряжен.

Теперь подключим щуп мультиметра к выводу Vout. Мультиметр показывает приблизительно 3,3 В — это рекомендуемое напряжение для микроконтроллера ESP8266.

Ещё один вариант стабилизатора напряжения

Вы припаиваете конденсаторы к LDO-стабилизатору, так что получается стабилизатор напряжения в компактном исполнении, который можно легко применить в ваших проектах.

Надеемся, это руководство было полезным. Эта схема очень пригодится для питания в будущих проектах.

Источник

Adblock
detector