Вимірювання напруги джерела живлення Arduino за допомогою Analog In

Я живлю Arduino за допомогою батареї на 5 В (3,7 В до модуля для збільшення), і мені потрібно виміряти напругу. Скажімо, акумулятор подає високий струм , чи безпечно вимірювати напругу за допомогою Analog In? Як у цьому:

Причина, про яку я запитую, полягає в тому, що я не знаю багато про архітектуру та обмеження АЦП Arduino. Тому зазвичай я б це зробив для безпеки:

Чи безпечні для АЦП з'єднання на першій схемі? Спасибі заздалегідь!

Примітка . Аналогічне запитання було задано тут: ( Монітор постійного струму споживання), але він не відповідає на питання про високі струмові навантаження на акумулятор.

Перевірте таблицю даних на вхідний струм на штифті вводу / виводу. Це залежить від точного типу контролера на вашому Arduino. Ймовірно, це називається штифтом вводу / виводу струму витоку входу і буде близько 1 мкА .

Ось типовий лист даних ATmega, який використовується у Uno / Duemilanove / ... , ви можете знайти параметр на сторінці 304. Перевірте таблицю даних для вашого конкретного контролера на точні деталі.

Якщо ви використовуєте батарею 3,7 В та перетворювач для збільшення ступеня подачі 5В на контролер, ви можете підключити акумулятор безпосередньо до аналогового входу контролера. Однак, коли вихідна напруга посиленого перетворювача опуститься нижче напруги акумулятора (з будь-якої причини), то весь ваш Arduino буде подаватися через аналоговий вхідний штифт, і це те, чого ви не хочете. Всі вхідні штифти мають захист від перенапруги, що дозволяє цю поведінку, але діоди не визначаються для постійних струмів. На закінчення: найкраще включити серійний резистор між акумулятором і вхідним штифтом.

Але тепер ваше вимірювання покладається на точність джерела живлення 5В. Залежно від того, який саме контролер у вас є, доступні різні внутрішні опорні напруги, які набагато точніші, ніж напруга живлення. Якщо ви додаєте додатковий резистор до землі (R2), ви можете використовувати таку посилання для точного вимірювання вхідної напруги. Це називається (резистивним) дільником напруги. При заданому співвідношенні вольтага на вхідному штифті становитиме 1 В, коли напруга акумулятора становить 3,7 В:

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

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Іншим варіантом є використання внутрішнього опорного напруги в діапазоні напруги 1,1 В Arduino для визначення значення VCC без використання будь-яких додаткових зовнішніх частин, детально описаних на цих двох посиланнях:

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

і

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

Єдине, що вам потрібно визначити значення калібрування по відношенню до внутрішнього проміжку 1,1 В, оскільки його можна вимкнути на цілих 10%.

Але це не потребує додаткових деталей, і дозволить вашій атмезі визначити напругу свого джерела живлення.