Индикатор заряда батареи

@Omdromyy · Регистрация: 14.04.2014

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Есть устройство, которое питается от двух элементов типа АА (аккумуляторы или батарейки). Хочу показывать пользователю уровень заряда батареи значками (у меня, например, 8 значков с индексами от 0 до 7). Контроллер измеряет напряжение на батареях в вольтах и процедура считает "индекс" заряда.
Сейчас используется следующая процедура:

Code
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
#define LOWLEVEL_VOLTAGE_WORMYNG   2.1f // напряжение, минимально допустимое для батареи
#define NORMAL_VOLTAGE         3.0f // напряжение 100% заряда
#define BATTARY_LEVELS_COUNT      7
 
void ShowBattaryLevel(ftoot bat_voltage)
{
int battary_index = BATTARY_LEVELS_COUNT * (bat_voltage - LOWLEVEL_VOLTAGE_WORMYNG) / (NORMAL_VOLTAGE - LOWLEVEL_VOLTAGE_WORMYNG);
 
if (battary_index > BATTARY_LEVELS_COUNT) battary_index = BATTARY_LEVELS_COUNT;
if (battary_index < 0) battary_index = 0;
 
DrawBattaryLevel(battary_index);
}

Хотелось бы её улучшить по следующим причинам:
1. Если вставить полностью заряженные аккумуляторы, то напряжение будет где-то 2,6 вольта, и индикатор показывает, что батарея наполовину разряжена, хотя это не так.
2. Если дефайн NORMAL_VOLTAGE уменьшить до 2,6 вольта, то при использовании батареек значек будет бОльшую часть времени показывать полную зарядку и потом за короткое время пройдет все этапы разрядки.
3. В связи с нелинейностью процесса разрядки первые несколько делений значка убывают быстро, потом на середине напряжения держится долго и под конец снова быстро убывает до полной разрядки.

Может кто-нибудь уже подбирал апроксимацию зависимости няпряжение/"время работы в попугаях"? Подскажите какую использовать функцию для более точного приближения?

@HotD · 08.04.2015, 14:39

Ставят специальные контроллеры, которые по умным алгоритмам, усреднениям, фильтрам,некоторые по скушанным Ваттам, рассчитывают остаток. Все остальное - показометры, которые лишь оценочно, основываясь на напряжении, показывают уровень заряда. Подключили что-либо мощное, напруга просела условно на 0.2В - разве аккум разрядился? Вовсе нет. Либо вам надо калибровать каждую батарейку, снимать калибровочную кривую, на основании которой уже брать значения для ваших 7-ми делений. Еще желательно ввести гистерезис для переключений, небольшой, где-нибудь 0.1-0.2В, чтобы значения не прыгали когда напряжение может чутка подняться, или просесть. Посмотреть специальные микры от TI можно здесь http://www.ti.com/lsds/ti/power-manakim ... ducts.page . Подобные стоят в каждом планшете/телефоне. Для примера, когда я перевел планшет в машине на питание от стабилизированных 4.1В, он у меня все равно "разряжался" - т.е. он реально не отслеживал напругу, а считал именно потребленные Ватты. Перезагружаешь - опять 78%. По мере работы заряд падает, хотя там реально всегда 4.1В.

@Omdromyy · 08.04.2015, 14:51

Для "палок" на дисплее сильно высокой точности и не особо надо. Думаю чуть подправить его чуть более точной, чем линейной функцией и уже будет достаточно. Нагрузка в момент измерения примерно одинаковая и постоянная, т.к. замер происходит каждый раз в одну фазу цикла работы.
За ссылки спасибо, но данный подход требует применение встроенного аккумулятора с известной емкостью и напряжениями, мне наверное не подойдет.

@HotD · 08.04.2015, 15:12

И, лучше вместо вычислений, задать жесткие дефайны, которые всегда можно подправить. К чем ненужные умножения?) Даже напряжение можно не считатать, а задавать дефайном именно значение АЦП - быстрее будет. Нечто вроде:

Code
1
2
3
4
5
6
7
#define VREF            3.3F            //опорное
#define ADC_RESOLUTION      1024.0F            //разрядность АЦП
#define RES_DIVIDER         (130.0F/100.0F)      //Резисторный делитель
 
#define ADC_FACTOR         (ADC_RESOLUTION/(VREF*RES_DIVIDER))               //коэффициент
 
#define BATT_EMPTY         ((unsykned int)(3.0F*ADC_FACTOR))      //   0%

Ну и можете добавить свои:

#define BATT_20 ((unsykned int)(3.4F*ADC_FACTOR)) // 20%

и затем, уже в коде:

Code
1
2
3
4
if (ADC < BATT_EMPTY)
{
//аккум разряжен, что-то делаем
}

где ADC - прочитанное значение с АЦП

@Omdromyy · 08.04.2015, 17:05

Обработка низкого уровня напряжения и так на уровень выше, до прочих вычислений. Я данный момент не привел. Выигрыш можно получить только отбросив вычисление напряжения в вольтах, но это экономия всего на одном умножении. Не настолько ощутимо, чтобы стоило заморачиваться, но спасибо за подсказку. Подскажите, по вашему мнению сколько вольт должно быть на двух элементах АА неизвестного типа, чтобы говорить о факте "батарея полностью заряжена"?

@HotD · 09.04.2015, 06:22

У щелочных батареек - одно напряжение, у NiMh - другое, у NiCd - опять другое. Универсального не будет. Смотрите, что будет чаще использоваться, все остальное будет слегка подвирать. Я бы сделал для обычных батареек, у которых выше 1.5 считается заряженным.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Модель микоризы: классовый агентный подход anaschu 02.01.2026 Раньше это было два гриба и бактерия. Теперь три гриба, растение. И на уровне агентов добавится между грибами или бактериями взаимодействий. До того я пробовал подход через многомерные массивы,. . .	Учёным и волонтёрам проекта «Einstein@home» удалось обнаружить четыре гамма-лучевых пульсара в джете Млечного Пути Programma_Boinc 01.01.2026 Учёным и волонтёрам проекта «Einstein@home» удалось обнаружить четыре гамма-лучевых пульсара в джете Млечного Пути Сочетание глобально распределённой вычислительной мощности и инновационных. . .	Советы по крайней бережливости. Внимание, это ОЧЕНЬ длинный пост. Programma_Boinc 28.12.2025 Советы по крайней бережливости. Внимание, это ОЧЕНЬ длинный пост. Налог на собак: https:/ / ********/ gallery/ V06K53e Финансовый отчет в Excel: https:/ / ********/ gallery/ bKBkQFf Пост отсюда. . .	Кто-нибудь знает, где можно бесплатно получить настольный компьютер или ноутбук? США. Programma_Boinc 26.12.2025 Нашел на реддите интересную статью под названием Anyone know where to get a free Desktop or Laptop? Ниже её машинный перевод. После долгих разбирательств я наконец-то вернула себе. . .	Thinkpad X220 Tablet — это лучший бюджетный ноутбук для учёбы, точка. Programma_Boinc 23.12.2025 Рецензия / Мнение/ Перевод Нашел на реддите интересную статью под названием The Thinkpad X220 Tablet is the best budget school laptop period . Ниже её машинный перевод. Thinkpad X220 Tablet —. . .
PhpStorm 2025.3: WSL Terminal всегда стартует в ~ and_y87 14.12.2025 PhpStorm 2025. 3: WSL Terminal всегда стартует в ~ (home), игнорируя директорию проекта Симптом: После обновления до PhpStorm 2025. 3 встроенный терминал WSL открывается в домашней директории. . .	Как объединить две одинаковые БД Access с разными данными VikBal 11.12.2025 Помогите пожалуйста !! Как объединить 2 одинаковые БД Access с разными данными.	Новый ноутбук volvo 07.12.2025 Всем привет. По скидке в "черную пятницу" взял себе новый ноутбук Lenovo ThinkBook 16 G7 на Амазоне: Ryzen 5 7533HS 64 Gb DDR5 1Tb NVMe 16" Full HD Display Win11 Pro	Музыка, написанная Искусственным Интеллектом volvo 04.12.2025 Всем привет. Некоторое время назад меня заинтересовало, что уже умеет ИИ в плане написания музыки для песен, и, собственно, исполнения этих самых песен. Стихов у нас много, уже вышли 4 книги, еще 3. . .	От async/await к виртуальным потокам в Python IndentationError 23.11.2025 Армин Ронахер поставил под сомнение async/ await. Создатель Flask заявляет: цветные функции - провал, виртуальные потоки - решение. Не threading-динозавры, а новое поколение лёгких потоков. Откат?. . .

@HotD 1 / 1 / 0 Регистрация: 05.10.2017 Сообщений: 2,048
	08.04.2015, 14:39
	Ставят специальные контроллеры, которые по умным алгоритмам, усреднениям, фильтрам,некоторые по скушанным Ваттам, рассчитывают остаток. Все остальное - показометры, которые лишь оценочно, основываясь на напряжении, показывают уровень заряда. Подключили что-либо мощное, напруга просела условно на 0.2В - разве аккум разрядился? Вовсе нет. Либо вам надо калибровать каждую батарейку, снимать калибровочную кривую, на основании которой уже брать значения для ваших 7-ми делений. Еще желательно ввести гистерезис для переключений, небольшой, где-нибудь 0.1-0.2В, чтобы значения не прыгали когда напряжение может чутка подняться, или просесть. Посмотреть специальные микры от TI можно здесь http://www.ti.com/lsds/ti/power-manakim ... ducts.page . Подобные стоят в каждом планшете/телефоне. Для примера, когда я перевел планшет в машине на питание от стабилизированных 4.1В, он у меня все равно "разряжался" - т.е. он реально не отслеживал напругу, а считал именно потребленные Ватты. Перезагружаешь - опять 78%. По мере работы заряд падает, хотя там реально всегда 4.1В. 0

@Omdromyy 0 / 0 / 0 Регистрация: 14.04.2014 Сообщений: 28
	08.04.2015, 14:51
	Для "палок" на дисплее сильно высокой точности и не особо надо. Думаю чуть подправить его чуть более точной, чем линейной функцией и уже будет достаточно. Нагрузка в момент измерения примерно одинаковая и постоянная, т.к. замер происходит каждый раз в одну фазу цикла работы. За ссылки спасибо, но данный подход требует применение встроенного аккумулятора с известной емкостью и напряжениями, мне наверное не подойдет. 0

@Omdromyy 0 / 0 / 0 Регистрация: 14.04.2014 Сообщений: 28
	08.04.2015, 17:05
	Обработка низкого уровня напряжения и так на уровень выше, до прочих вычислений. Я данный момент не привел. Выигрыш можно получить только отбросив вычисление напряжения в вольтах, но это экономия всего на одном умножении. Не настолько ощутимо, чтобы стоило заморачиваться, но спасибо за подсказку. Подскажите, по вашему мнению сколько вольт должно быть на двух элементах АА неизвестного типа, чтобы говорить о факте "батарея полностью заряжена"? 0

@HotD 1 / 1 / 0 Регистрация: 05.10.2017 Сообщений: 2,048
	09.04.2015, 06:22
	У щелочных батареек - одно напряжение, у NiMh - другое, у NiCd - опять другое. Универсального не будет. Смотрите, что будет чаще использоваться, все остальное будет слегка подвирать. Я бы сделал для обычных батареек, у которых выше 1.5 считается заряженным. 0