Arduino-шилд для зарядки литиевых аккумуляторов.

     Не только интересный, но и полезный в быту проект для Arduino представила в своем блоге комманда Electro-Labs. В этом проекте был разработан программируемый шилд для Arduino, который выполняет функцию зарядного устройства для литиевых аккумуляторных батарей. Шилд включает в себя LCD дисплей и кнопочный интерфейс, позволяющий пользователю регулировать напряжение от 2В до 10В и ток от 50мА до 1,1А. Также устройство обеспечивает возможность контролировать процесс зарядки.

     Шилд основан на микросхеме LT1510 и управляется Arduino Uno. В качестве дисплея используется простой и доступный Nokia 5110 LCD. Он подключается по SPI интерфейсу и питается от напряжения 3,3В. Так как I/O пины arduino работают на 5В, то подключать LCD модуль рекомендуется через резисторы, включенные последовательно в сигнальные линии. Для подключения Li-Ion батарей доступно два разъема. Четыре кнопки управления подключены к пинам A2-A5 Arduino. Напряжение на аккумуляторе и ток зарядки контролируются через аналоговые пины A0 и A1. Детали аналого-цифрового преобразования объяснены в исходном коде проекта. Два SMD светодиода используются для индикации работы устройства.

     Принципиальная схема проекта была разработана в SoloCapture из пакета SoloPCBtools. Шилд может работать, без управления микроконтроллером. Когда в Arduino не прошита программа, зарядное устройство, по умолчанию, имеет напряжение отсечки 4,2В и максимальный ток зарядки 1,1А. Печатная плата спроектирована в SoloPSB. Проект печатной платы и саму программу SoloPSB можно скачать с сайта electro-labs.com. Размеры шилда подобраны для его расположения на Arduino Uno. Светодиоды, кнопочный интерфейс, LCD-дислей и разъемы для аккумуляторов для удобства расположены сверху. Все остальные элементы разположены с обратной стороны шилда.

     LCD-дислей запрограммирован на показ четырех страниц, которые позволяют пользователю ввести параметры зарядки и контролировать ее процесс. На первой странице пользователь может задать напряжение отсечки и максимальный ток заряда, перейти к странице состояния аккумулятора и начать зарядку. Кнопки вверх и вниз используются для перехода между опциями, а вправо и влево — для изменения параметров и выбора опций. Вторая страница показывает состояние аккумулятора. В ней можно посмотреть текущее напряжение на аккумуляторе. Третья страница показывает напряжение и ток зарядки. Левой или правой кнопкой в этой странице можно остановить процесс зарядки и вернуться на страницу задания параметров. Когда напряжение аккумуляторе достигает заданного значения, зарядное устройство останавливается и показывает сообщение «Charge Complete». Для выхода необходимо нажать клавишу влево.

     Устройство запоминает последние параметры во внутренней EEPROM. Во время запуска эти параметры считываются так, что пользователю не требуется каждый раз их вводить.