Lipo Akku Balanceranschluss mit ATMega ADC auslesen

**mrmajo** · 28.10.2010, 23:38

Hallo,

ich habe vor, einen 2 Zellen Lipo Akku (pro Zelle 4,2 Volt) über dem Balanceranschluss mit dem ATMega ADC zu messen.

Code:

      Zelle 1               Zelle 2
Minus----- Plus  ------ Minus ----- Plus
   |                |                  |
   |                |                  |
 Pin1             Pin2                Pin3     Balanceranschluss

Nun dachte ich, Pin 1 an Masse.
Pin2 an ADC 1
Pin3 an ADC 2

Das klappt leider nicht, da dann am ADC2 8,4 Volt (also die Reihenschaltung der Zellen) anliegen würden.

Gibt es eine Möglichkeit, mit dieser Balanceranschlussbelegung die Zellen einzeln zu messen?

Vielen Dank und Gruß,
Marco

**TomEdl** · 28.10.2010, 23:45

Hallo!

Du kannst die Spannung mittels eines Spannungsteilers herabsetzen. Da das Teilerverhältnis bekannt ist, lässt sich der Wert wunderschön in der Software wieder "hochrechnen".

Grüße
Thomas

**mrmajo** · 29.10.2010, 09:14

Hallo Thomas,

vielen Dank für deinen Denkanstoß.
Hört sich schon mal gut an.

Gruß,
Marco

**TomEdl** · 29.10.2010, 09:59

Hi Marco!

Ich erlaube mir mal, etwas weiterzudenken.
Denn ADC-Eingang nehmen wir mal mit 1MOhm an, die Spannung am Pin3 mit 9V - um noch ein klein wenig Reserve zu haben.
Somit ergeben sich für 5V am ADC-Eingang folgende Widerstände:
10000Ohm
12658.227849Ohm
Da wir aber keine krummen Widerstandswerte vernünftig realisieren können, nehmen wir 12k. Damit ergibt sich als Spannung am ADC 4.88246, wenn die Spannung über dem Spannungsteiler 9V beträgt - also auch noch eine kleine Reserve.

Es empfiehlt sich trotzdem, am Ausgang des Spannungsteilers noch eine Zenerdiode mit einer Zenerspannung von 5,1V einzusetzen, um den Eingang auch bei einer Fehlschaltung sicher zu schützen.

Ich hoffe, dir damit weitergeholfen zu haben.

Grüße
Thomas

**vajk** · 29.10.2010, 10:13

.. alternativ könnte man zwei Analogschalter nutzen, den 4051D, somit 4 Cellen messbar (Umax 15V), die Eingänge der einzelnen Zellen im Wechsel mit einem uC auf einen C schalten, C Laden, umschalten, messen.

Die Spannung für den uC sollte aus allen Zellen gewandelt werden, da so eine Anzeige nur im Hochstrombereich von LiPos Sinn macht, braucht ja auch ne ADC-Ref die stabil ist.

Gruß Vajk

**Jakob L.** · 29.10.2010, 12:31

Die Z-Diode ist bei einem Spannungsteiler in den meisten Fällen völlig unnötig, da der AVR eine interne Schutzdiode nach VCC hat. Wenn der Spannungsteiler so hochohmig ist, dass der maximal durch diese Diode fliessende Strom nicht wesentlich mehr als 1 mA ist, kannn man die interne Diode ohne Bedenken verwenden.

Wenn der Ausgangswiderstand des Spannungsteilers (die Parallelschaltung der beiden Widerstände) mehr als ca. 10 kOhm beträgt, dann sollte man noch einen Kondensator parallel zum Spannungsteiler schalten (oder einen Spannungsfolger dazwischenschalten), da der ADC beim Wandeln Kapazitäten mit der Eingangsspannung umladen muss und die Ergebnissse durch den hochohmigen Eingang sonst verfälscht werden könnten.

**mrmajo** · 29.10.2010, 20:08

Perfekt Männer!

Ihr habt mir sehr geholfen.
Habe nun den Spannungsteiler eingelötet und das Programm angepasst.

Hier das Ergebniss.
Drehzahl => Spannung Zelle 1 => Spannung Zelle 2

Danke noch mal.

Gruß,
Marco

**vajk** · 29.10.2010, 20:30

oh, nett, nen Propellerlicht .. sowas hab ich im Kundenauftrag auch mal gemacht .. nur bisschen größer (ca. 2m Durchmesser) .... wie issn deine Schaltung gesamt ?

Noch n Tipp - ich hab damals statt zwei Timer, die sich gegenseitig beeinflussen, nur einen genommen und da ich nur Text darstellen musste, den Timer ueber die Soll-"Spaltenzahl" geregelt, war ruckelfreier.

**mrmajo** · 29.10.2010, 21:04

Hallo,

das Bild zeigt auch nur meine Testumgebung (16 LEDs).
Eigentlich hat mein Propeller auch ca. 1,50m Durchmesser (56 LEDs) und fliegt (siehe Foto).

Das Bild zeigt einen der ersten Versuche, noch mit etwas fehlerhaftem Program.

Geproggt is er in Bascom auf ATMega8 (Testumgebung) bzw. ATMega328 im Rotor. Ich schiebe die einzelnen Bits per SPI in 8 Bit Schieberegister.
Pro Umdrehung habe ich 512 Spalten Auflösung.

Die "Nullstellung" wird per Infrarot UART übertragen. In der UART übertrage ich auch noch ein 3 wertiges Steuersignal um 1. die Drehzahl/Spannung oder 2. die Grafik anzuzeigen und um 3. die Bilder umzuschalten.
Die Umschaltung mache ich dann über einen 3-Wegeschalter an der RC Funke.

Gruß,
Marco

**vajk** · 29.10.2010, 21:46

ach, klasse, so wie bei "TetziTobi" (grybl) ... ja, ich hatte rd. 200 RGB-LEDS am Laufen, da kommt es dann auf jedes Quantum an, allerdings habe ich außer Atmel auch pro Farbe ein glaub 16-Kanal 25 MHz PWM-IC genutzt ...