Ladezustand am Handy grob per µC prüfen

[Cysign]

Hallo zusammen,

für eine Idee, die ich vor ner Weile hatte, wüsste ich gerne, ob es ne einfache Methode gibt, das Aufladen eines Handys per Mikrokontroller zu prüfen.
Die Tolleranz ist recht groß. Interessant wäre nur so etwa ob das Handy ganz leer, halb voll oder voll ist.
Hintergrund ist, dass ich gerne eine Handyladestation bauen würde, die entsprechend dem Ladezustand des Geräts optisch angepasst wird, z.B. wenn das Handy leer ist gar nicht leuchen, desto voller es ist, desto heller leuchtet es.

Das ganze soll natürlich günstig realisiert werden.
Ich dachte, dass die Prüfung des Ladezustands von einem µC übernommen werden könnte, während die Lichtausgabe via PWM von einem zweiten übernommen wird.

[Thomas$]

stromaufnahme des handys beim laden mal beobachten (vlt oszi) und mit dem ladezustand vergleichen, vlt lässt sich da etwas auswertbares erkennen
den übergang von cc (constant current) auf cv(constant voltage) des lade vorgangs sollte man erkennen können

[Cysign]

Hmmm...das wird nciht einfach, da ich ein analoges Oszi ohne Loggingfunktion habe.
Ich könnte mit meinem Tischmultimeter den Ladestrom beobachten oder die Ladespannung, das könnte ich mitloggen.
Bei zwei Ladevorgängen könnte ich so jeweils die entsprechende Kurve zeichnen.

Aber dann muss ich das Ganze noch an den µC füttern. Ich habe grade mal nach nem i2c-Baustein gesucht, der Strom und Spannung messen kann, und von Linear einen gefunden der recht teuer ist mit ~11$.

[cavy]

Den Strom kannst du errechnen, indem du die Spannung über einem kleinen Widerstand misst, durch den der Strom fliesst. Und Spannungen kannst du mit jedem Analogeingang des µC messen, wenn es nicht sehr genau sein muss. Vemutlich kommst du also ohne externer I2C-Baustein aus.

[Cysign]

Wie würdest du den R denn dimensionieren und platzieren?
5V Versorgungsspannung, dann R, dann Handy. Und die Spannung nach R zur Masse hin messen?

[cavy]

Du kannst den Widerstand so platzieren. Da die Spannungsmessung an den Analogeingängen immer gegen Masse vorgenommen wird, machst du eine Messung vor dem Widerstand und eine nach dem Widerstand. Die Diverenz geteilt durch R ist I.

Der Widererstand muss einerseits möglichst klein dimensioniert werden, damit die Ladespannung nicht zu weit abfällt, andererseits genung gross sein, um den Spannungabfall messen zu können.

Zur Dimensionierung musst du natürlich zunächst den Strom kennen, der beim Ladevorgang fliesst. Den brauchst du auch, um die Leistung des Widerstandes zu berechnen, damit der dir nicht durchbrennt. Ich tippe auf 1..2A.

Ich schätze, der Widerstand darf max. 0.5 .. 1 Ohm betragen, eher kleiner.

[Thomas$]

da gibt es einen Tolleranzbereich
High-power Port 4.75 - 5.25 V
in dem Bereich darf sich die Spannung des USB-Ports bewegen

also sollte der Widerstand deutlich kleiner sein.
R=dU/dI dU=0,2V dI=2A
R<=0,1Ohm besser kleiner

Dann misst du die Spannung die über den Widerstand Abfällt statisch mit deinem Voltmeter
und dynamisch dazu mit dem Oszilloskop während des Ladevorgangs.

und dann wirst du sehen ob man daran den Ladezustand abschätzen kann, oder auch nicht

[White_Fox]

Aber dann muss ich das Ganze noch an den µC füttern. Ich habe grade mal nach nem i2c-Baustein gesucht, der Strom und Spannung messen kann, und von Linear einen gefunden der recht teuer ist mit ~11$.
Fast jeder µC hat heute einen AD-Wandler...der reicht nicht?
Gut, ein ATMega hat "nur" einen 10Bit-Wandler, aber der sollte dir reichen. Wenn du es gut machen willst, mißt du die Spannungen über dem Widerstand mit einem Differrenzverstärker, anstatt den ADW plump einfach direkt dranzuhängen.

Ich persönlich sehe das mit der Ladestrommessung sowieso nicht gerade rosig...ich würde es so jedenfalls nicht machen. Denn der Strom, den du mißt, richtet sich auch nach dem was das Handy gerade macht-außer um den Akku zu laden. Wenn es eben noch eine SMS versendet, eine Blauzahn-Verbindung aufrecht erhält, Musik spielt, GPS aktiviert ist oder einfach nur der Bildschirm an/ausgeht-all das macht deine Messung völlig unbrauchbar. Es sei denn, du kontrollierst die Handyaktivität genau...der Aufwand liegt aber außerhalb dessen, was sich rechtfertigen lässt.

[Cysign]

Display und Senden von SMS etc. sind nicht relevant zu berücksichtigen. Das scheint wirklich was aufwändiger zu sein, als ich dachte.
Dann mach ich das evtl. einfach nur mit nem Timer. Handy dran = timer resettet. Nach 30 Minuten irgend ein Lichteffekt, dass man sieht, dass man es entnehmen soll. Ist halt ein Hobbyprojekt für einen Verein ;)