Остаток батареи, Как узнать? Опции

[Scrambler]

Всем доброго времени суток!

В общем, ситуация такая - есть батарейка 9 вольт "крона". От нее через 5-вольтовый стабилизатор (78l05) питается некая схемка. В схеме есть контроллер (pic16f628a), которым, собственно, напряжение и нужно померить. Измерение однократное в момент пуска схемы.
Есть 3 диапазона:
От 9 до 7 вольт - нормальный режим
От 7 до 6 вольт - warning
От 6 и ниже - критический режим.
На борту у контроллера есть следующая полезная периферия: 2 аналоговых компаратора и модуль опорного напряжения (фактически 4-разрядный цифровой резистор).

Как лучше узнать остаток батарейки? Можно ли это сделать указанными средствами? Как вообще такое делается?

Заранее всем спасибо.

[s_yakov]

Я в таких случаях использую преобразователь напряжение-частота с последующим измерением частоты. Позволяет сэкономить канал АЦП и требует всего одну ногу от микроконтроллера

[savcom]

Всем доброго времени суток!

На борту у контроллера есть следующая полезная периферия: 2 аналоговых компаратора и модуль опорного напряжения (фактически 4-разрядный цифровой резистор).

Заранее всем спасибо.

Достаточно компаратора и модуля опорного напряжения (ОН). Выставляешь модуль ОН на 7 вольт, измеряешь компаратором. Если результат напряжение батареи больше опорного источника, значит попал в первый диапазон, если меньше, то выставляешь 6 вольт и снова сравниваешь, если опять не попал в диапазон, то автоматически получается третий диапазон. Только необходимо на входе аналогового компаратора сигнал от батареи пустить через делитель, чтобы максимальное значене опорного источника соответствовало максимальному напряжению от батареи на выходе делителя. Делитель нужен, чтобы не спалить микроконтроллер, ведь вход компаратора будет подключаться минуя стабилизатор. Ну и конечно правильно нужно сконфигурировать компаратор с опорным источником.

[Scrambler]

Спасибо всем ответившим.

s_yakov, что вы можете посоветовать из таких преобразователей? Желательны малый размер, минимум обвязки, минимум цены (в порядке приоритета). Просто девайс должен быть малогабаритным.

savcom, прицепил схемку, как это планировал сделать я:

Вроде бы все гладко. НО. Контроллер работает на напряжениях от 3 до 5.5 вольт. То есть вся эта схема успешно запустится, если батарейка даст 5 вольт, а после стабилизатора напряжение будет и того меньше (но больше 3 вольт). Тогда вышеприведенный механизм работать не будет, т.к. напряжение, даваемое внутренним делителем контроллера будет уже относительно 3-4 вольт, а не относительно 5.

Спасибо.

[rezident]

Всем доброго времени суток!

В общем, ситуация такая - есть батарейка 9 вольт "крона". От нее через 5-вольтовый стабилизатор (78l05) питается некая схемка. В схеме есть контроллер (pic16f628a), которым, собственно, напряжение и нужно померить. Измерение однократное в момент пуска схемы.
Есть 3 диапазона:
От 9 до 7 вольт - нормальный режим
От 7 до 6 вольт - warning
От 6 и ниже - критический режим.
На борту у контроллера есть следующая полезная периферия: 2 аналоговых компаратора и модуль опорного напряжения (фактически 4-разрядный цифровой резистор).

Как лучше узнать остаток батарейки? Можно ли это сделать указанными средствами?  Как вообще такое делается?

Заранее всем спасибо.

Если вам нужна точность больше чем можно получить от делителя и компаратора, то лучше использовать компаратор, в качестве дельта-сигма АЦП. Для этого потребуется один резистор и один конденсатор. Таким способом АЦП на 10-12 разрядов легко реализуется. Опорой в этом случае будет напряжение питания контроллера. Только вот использование 78L05 при батарейном питании несколько неуместно, во-первых, эта м/с сама по себе потребляет единицы миллиАмпер. Во-вторых, падение на ней не менее 1.7В (типовое). Так что работать МК сможет лишь при 7В. Кстати для Кроны напряжение около 7.2В является критическим напряжением, свидетельствующем о кончине ее ресурса. Лучше используйте что-либо из серии TPS76050. У этой м/с есть еще и вход включения. Таким образом можно объединить сигналы от кнопки и от МК так, чтобы достаточно было нажать кнопку для старта МК, а выключать себе питание он сможет сам, после выполнения всего цикла измерения.

[savcom]

Вроде бы все гладко. НО. Контроллер работает на напряжениях от 3 до 5.5 вольт. То есть вся эта схема успешно запустится, если батарейка даст 5 вольт, а после стабилизатора напряжение будет и того меньше (но больше 3 вольт). Тогда вышеприведенный механизм работать не будет, т.к. напряжение, даваемое внутренним делителем контроллера будет уже относительно 3-4 вольт, а не относительно 5.

Конечно нужно использовать стабилизатор с малым падением напряжения. Сейчас их очень много выпускают фирмы например Maxim, Texas Instruments и др. У всех них в характеристиках пишут Low-Dropout. Как правило падение напряжение составляет не больше 0,2 В и потребляемый ими ток очень мал. А как было сказано выше, крона при 5,5 вольтах уже будет "трупом" и ни о какой работе уже не будет идти речи. Наверное если результат работы схемы является важным то стоит предусмотреть супервизор на блокировку микроконтроллера при напряжении меньше 6 вольт.
Как я понимаю транзистор нужен для выключения делителя и уменьшения потребляемого им тока.

[Scrambler]

Да, конечно, я знаю, что 78l05 далеко как не идеал в данном случае.
Просто специфика работы устройства такова, что оно потребляет около 5-7 миллиампер в режиме 1 и около 20-30 миллиампер в режиме 2. И работает оно так: час работы в сутки (примерно).
Да и ничего лучше 78l05 в том же самом питерском Чип-и-Дипе нет.
Но все равно спасибо всем ответившим!
Буду делать на выключаемом делителе.

[Igor_S]

Буду делать на выключаемом делителе.

Izwinite, no "priceplennaja" shema, IMHO, opasna - pri zakrytom polewike, na whod MK postupaet polnoe naprjazhenie batarei !!!

[Scrambler]

Izwinite, no "priceplennaja" shema, IMHO, opasna - pri zakrytom polewike, na whod MK postupaet polnoe naprjazhenie batarei !!!

Так это все в пределах нормы. КМОП-вход можно подключать к Vdd или Vss без всяких опасений (Vdd - питание, Vss - общий). Это же вход, а не выход.

[s_yakov]

Спасибо всем ответившим.

s_yakov, что вы можете посоветовать из таких преобразователей? Желательны малый размер, минимум обвязки, минимум цены (в порядке приоритета). Просто девайс должен быть малогабаритным.

Спасибо.

LM331. были когда-то отечественные 1108ПП1 (по моему так назывались - много времени прошло). Для совсем простых случаев - 561ГГ1