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Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur



  1. #1
    zdeguaine

    Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Bonjour,

    Je travaille sur un projet à base microcontrôleur, alimenter par 3 piles AA, abaisser à 3.3V par un convertisseur buck (TPS62203) et j'aimerais verfifier l'autonomie de la pile et dans le cas ou les piles sont à plat, récupérer l'information.

    Pour cela on ma conseillé de relier directement à la sortie de la pile un pont diviseur avec deux résistances et de relier une entrée ADC du micro, et lorsque la valeur de l'ADC et en dessous de 3.3V/2 = 1.65 V je l'interprète comme si les piles doivent etre changées.

    Mais moi qui fait la chasse à la consommation, avec deux résistances de 100k je "mange" 22.5 uA en permanence...

    Si vous avez des solutions ou des commentaires, je suis preneur.

    Merci

    -----


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  3. #2
    antek

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Le résultat de la conversion sera toujours 0,5
    De plus, le résultat de la conversion sera folklorique, regarde la doc du CAN avant de l'utiliser.

  4. #3
    bobflux

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Citation Envoyé par antek Voir le message
    Le résultat de la conversion sera toujours 0,5
    Non, car son micro est alimenté par un régulateur...

    Mais en même temps oui, puisque quand la pile commencera à faiblir, le DC-DC va avoir sa sortie qui suit la tension d'entrée, et donc, le résultat de la conversion sera 0.5.......

    Tu as une référence de tension quelque part dans ton montage ? genre un 2.5 ou 2.048V ou référence interne du micro, ou autre ?

    Quel est le courant de fuite des entrées ADC du micro ?

  5. #4
    antek

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Citation Envoyé par bobfuck Voir le message
    Non, car son micro est alimenté par un régulateur...
    Mais en même temps oui, puisque quand la pile commencera à faiblir, le DC-DC va avoir sa sortie qui suit la tension d'entrée, et donc, le résultat de la conversion sera 0.5.......
    Tu as une référence de tension quelque part dans ton montage ? genre un 2.5 ou 2.048V ou référence interne du micro, ou autre ?
    Quel est le courant de fuite des entrées ADC du micro ?
    Bon, je vais me coucher . . .

  6. #5
    zdeguaine

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Bonjour,

    Merci pour les réponses, j'utilise AVCC comme référence du microcontrôleur, quant au courant de fuite je ne sais pas, j'ai juste trouvé une impédance d’entrée de 100kohms...
    @antek : d'accords, aurais tu une solution alternative stp ?

    En théorie si les piles une fois usées ne fournissent plus que 3.8V en charge, l'ADC devrait me donner 1.9V (enfin en numérique sur dix bit, avec un quantum de 3.32 mV), non ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Blue Sn4ke

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Salut,

    Tu peux mettre un PMOS au niveau de la branche haute de ton pont diviseur de tension, pour le désactiver lorsque ce n'est pas nécessaire (tu l'actives seulement pour faire une mesure toutes les X secondes/minutes par exemple).

    Attention à l'impédance maximale que peut avoir ton pont sans fausser la conversion A/N (cf doc du µC) !

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  10. #7
    bobflux

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    En gros l'idée c'est de regarder la spécification de leakage des entrées du micro.

    Ensuite tu fais un diviseur de tension, avec des valeurs élevées, dans les MOhm. Rajoute une capa sur l'entrée analogique, de quelques nF, qui fournira le courant pour la conversion. Fais une conversion rarement (genre toutes les minutes ou plus long).

    Les ADC SAR de micro pompent une charge à chaque conversion pour charger le condensateur de sample-hold. Si la capa que tu mets sur l'entrée analogique est 2^Nbits plus grosse que la capa de sample de l'ADC, alors la précision de ton ADC est assurée à N bits, quelle que soit "l'impédance de source recommandée" dans la datasheet... à condtion que le courant de fuite le permette, et de pas faire des conversions trop souvent.

    > si les piles une fois usées ne fournissent plus que 3.8V en charge

    Pas mal de micros 3V3 tournent encore sous 3V voire pas mal moins, autant finir les piles... parce que avec des NiMh quasi pleines tu auras moins de 3.8... et les alkalines aussi, sauf si elles sont neuves et chambrées à une température "habitable"...

  11. #8
    zdeguaine

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Bonjour,

    Merci Bob, voici les caractéristiques de l'ADC (Atmega328p) :

    adc_charac.png

    Je ne vois pas de capa dans la doc..

    Pour cette partie je fais une conversion toute les 5min mais j'ai une LDR et un potar sur les autres entrées de l'ADC, donc j'ai environs 20 conversion toutes les 5 minutes.

    Donc le montage ci dessous est il convenable ? Je ne peux pas mettre de trop grande valeur de résistance car il faut R2 doit être petite face à Rmic non ? Avec ce montage j'ai Vin = 4.5 V donne Vadc = 510mV et 3 V donne Vadc = 345mV

    adc_sché.PNG

    Merci et désolé si je rame...

  12. #9
    DAUDET78

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    La résistance d'entrée de l'ADC , c'est 100Mohm et pas 32K !
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  13. #10
    zdeguaine

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Enfin Rmic = 100Mohms et pas 32 k non ? Ce qui me laisse libre choix pour des valeurs de resistance élevées +- 300k ?

  14. #11
    bobflux

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Eh bé voilà donc tu peux utiliser un diviseur avec des résistances genre 1-2 MOhms...

  15. #12
    antek

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Quand on joue avec des résistance de source aussi élevées il faut connaitre le schéma d'entrée du CAN
    Sinon l'échantillonneur va échantillonner une tension inexacte

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  17. #13
    antek

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    +
    Rref est la résistance d'entrée de Vref
    Rain est la résistance d'entrée de Vain
    Faut pas confondre (cf #9)

  18. #14
    mqu31

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    visiblement (autre message), il s'agit d'un ATMega328. Aussi ce lien va t'intéresser : http://forum.arduino.cc/index.php?topic=166120.0 et celui-ci : http://provideyourown.com/2012/secre...ttery-voltage/

    on ne sait pas si tu t'appuies sur l'environnement arduino.

  19. #15
    zdeguaine

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Merci à vous.

    Je valide donc ce schéma qui consomme 10uA et qui me donne une valeur proche de 1V à l'ADC pour tension 4.5V sur les piles et 0.80V pour une tension seuil de 3.6V (datasheet alim TPS62203)

    adc_bat.PNG

    PS : j'ouvre un autre post, car je suis en train de revoir mon alimentation qui n'est peut être pas adaptée...

    Merci

  20. #16
    zdeguaine

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Bonjour,
    Pardon j'avais pas vu la dernière réponse, non je n'utilise pas l'environnement arduino.
    Le lien est intéressant, comme j'utilise un régulateur, l'alim du micro et de AVCC sera de 3.3V et je viens mesurer la tension au borne des piles (4.5V) donc en théorie je n'ai pas besoin de passer par la ref interne du micro. Mais je fais un pont diviseur pour obtenir une tension inférieur 1.1V et j'utiliserais la ref interne si les tests ne sont pas concluant.

    Cdt,

  21. #17
    PA5CAL

    Re : Verifier l'état d'une pile avec un microcontroleur

    Bonjour

    Pour réduire encore la consommation, l'idée du P-MOSFET proposée plus haut par Blue Sn4ke est intéressante.

    Voici un schéma où le pont diviseur n'est alimenté par le transistor que pendant la durée nécessaire à la mesure :

    Test Vbat.png

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