Đo điện áp nguồn của Arduino bằng cách sử dụng Analog In

Tôi cung cấp năng lượng cho Arduino sử dụng pin 5v (3.7v cho mô-đun tăng cường) và tôi cần đo điện áp. Giả sử pin mang lại dòng điện cao , có an toàn khi đo điện áp qua Analog In không? Như trong này:

Lý do tôi hỏi là tôi không biết nhiều về kiến ​​trúc và giới hạn ADC của Arduino. Vì vậy, thông thường, tôi sẽ làm như vậy cho an toàn:

Các kết nối trong sơ đồ đầu tiên có an toàn cho ADC không? Cảm ơn trước!

Lưu ý: Một câu hỏi tương tự đã được hỏi ở đây: ( Giám sát việc sử dụng nguồn DC ), nhưng nó không trả lời câu hỏi về tải cao hiện tại trên pin.

Kiểm tra biểu dữ liệu cho dòng điện đầu vào trên chân I / O Nó phụ thuộc vào loại bộ điều khiển chính xác trên Arduino của bạn. Nó có thể được gọi là chân I / O rò rỉ đầu vào và sẽ ở gần 1μA .

Dưới đây là biểu dữ liệu ATmega điển hình được sử dụng trên Uno / Duemilanove / ... , bạn có thể tìm thấy tham số trên trang 304. Kiểm tra biểu dữ liệu cho bộ điều khiển cụ thể của bạn để biết chi tiết chính xác.

Nếu bạn sử dụng pin 3.7V và bộ chuyển đổi tăng cường để cung cấp 5V cho bộ điều khiển, bạn có thể kết nối pin trực tiếp với đầu vào tương tự của bộ điều khiển. Tuy nhiên, khi điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi tăng giảm xuống dưới mức điện áp của pin (vì bất kỳ lý do gì) thì toàn bộ Arduino của bạn sẽ được cung cấp thông qua pin đầu vào tương tự và đó là điều bạn không muốn. Tất cả các chân đầu vào có bảo vệ chống quá áp cho phép hành vi này, nhưng điốt không được đánh giá cho dòng điện liên tục. Tóm lại: tốt nhất là bao gồm một điện trở nối tiếp giữa pin và pin đầu vào.

Nhưng bây giờ phép đo của bạn phụ thuộc vào độ chính xác của nguồn điện 5V. Tùy thuộc vào bộ điều khiển chính xác mà bạn có, có nhiều điện áp tham chiếu bên trong khác nhau, chính xác hơn nhiều so với điện áp nguồn. Nếu bạn thêm một điện trở phụ vào mặt đất (R2), bạn có thể sử dụng một tham chiếu như vậy để đo chính xác điện áp đầu vào. Đây được gọi là một bộ chia điện áp (điện trở). Với tỷ lệ nhất định, voltaga trên chân đầu vào sẽ là 1V khi điện áp pin là 3,7V:

$V_{measurement} = \dfrac{R2×V_{BATT}}{R1+R2}$

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Một tùy chọn khác là sử dụng tham chiếu điện áp băng tần 1.1V bên trong của Arduino để xác định giá trị của VCC mà không sử dụng bất kỳ bộ phận bên ngoài bổ sung nào như chi tiết tại hai liên kết sau:

http://jeelabs.org/2012/05/04/measuring-vcc-via-the-bandgap/

và

http://arduino.cc/forum/index.php?topic=88935.0

Gotcha duy nhất là bạn cần xác định giá trị hiệu chuẩn so với băng thông 1.1V bên trong vì nó có thể tắt tới 10%.

Nhưng điều đó sẽ không yêu cầu thêm bộ phận nào, và sẽ cho phép atmega của bạn xác định điện áp của nguồn điện.