AAR04 Arexx Arduino Roboter - Batteriespannung ermitteln

[radbruch]

Hallo

Für mich ist das auch Neuland, ich hatte bisher immer die 2,56V-Referenz verwendet.

Hier muss man rückwärts denken: Welche Vcc müßte als Referenz anliegen damit die internen 1.1V als der vom ADC eingelesene Wert erscheint? Hier ein Rechnenbeispiel für 5V als Vcc (nach meiner Formel oben):

Vcc = 1.1V*1023/ADC

1023/5V = ADC/1.1V oder adc=1023/5V*1.1V

Der ADC würde ca. 225 einlesen.

Gegenprobe: Die Batteriespannung, und damit auch die Referenzspannung, sinkt und deshalb steigt der eingelesene Wert für die internen 1.1V (im Vergleich zu Vcc/VREF). Bei eingelesenen 250 würde die Batteriespannung auf 1.1V*1023/250 oder 4,5V abgesunken sein.

Der R29 verbindet die externe Referenz mit 3.3V, Wir wollen aber Vcc als Referenz verwenden, deshalb muss diese Verbindung über R29 verschwinden. Dann bleibt nur noch C9 als "external capacitor at AREF pin".

Was mich verwirrt: In dem von dir verlinkten Schaltplan ist ein Mega168-AU eingezeichnet, dessen Pinout ist unterschiedlich zu deinem 328P!

Gruß

mic

[Fraggle]

Frohes Neues,

endlich habe ich es auch verstanden! Ich war die ganze Zeit so auf den Spannungsteiler aus R31 und R32 und damit auf Kanal 2 des AD-Wandlers fixiert, dass ich alles andere ausgeblendet habe. Es funktioniert mit der sogenannten Bandgap-Referenz des AVRs. Dazu
- den Pin AVCC auf VCC legen (ist hardwaremäßig schon vorgegeben).
- AVCC als Referenzspannung festlegen.
- Kanal 14 als Eingangskanal (VBG) festlegen.
- Berechnung vom aktuellem VCC-Wert wie von Markus beschrieben.
Funktioniert bestens, vielen Dank für die Tipps!
@radbruch: Laut Datenblatt sind die AVRs ATmega168A und ATmega328P doch Pinkompatibel. Finde den Schaltplan allgemein sehr unübersichtlich, insbesondere wenn man den Roboter in C und nicht im Arduino-Dialekt programmieren möchte.

Gruß
Fraggle

[markusj]

Fraggle: Korrekt, aber wie mic schon festgestellt hat, müsstest du eigentlich R29 entfernen, da dieser AREF mit den 3,3V vom FT232 verbindet. Irgendwie ist die Verschaltung aber kompletter murks, der FT232 ist keine zuverlässige Referenzspannungsquelle. Gleichzeitig erfolgen alle analogen Messungen relativ zu VCC, es wäre also eigentlich sinnvoll VCC als AREF zu verwenden ...

Ach ja, wie man sich die Spannungsmessung wohl eigentlich gedacht hatte: Externes AREF (3,3V) verwenden und damit Kanal 2 (Spannungsteiler) ausmessen. Der halbiert den Pegel in etwa und passt damit in das Intervall 0-3,3V rein.

mfG
Markus

[Fraggle]

Externes AREF (3,3V) zu verwenden war ja auch meine ursprüngliche Idee, bis ich feststellen musste, dass die 3,3V vom FT232, abhängig von der Betriebsspannung, viel zu ungenau sind. Kaum vorzustellen, dass die Entwickler bei AREXX solchen Murks verzapfen und den auch noch in Serienfertigung geben.
Immerhin scheinen die 3,3V an AREF die AD-Wandlung nicht zu beeinflussen.

Gruß
Fraggle

[markusj]

Immerhin scheinen die 3,3V an AREF die AD-Wandlung nicht zu beeinflussen.

Was vermutlich daran liegt, dass die interne Verbindung im AVR mehr Strom liefern kann als durch den Widerstand zum FT232 abfließt. Dadurch hält man sich (mit nicht ganz sauberen Mitteln) die Möglichkeit offen, sowohl VCC als auch 3,3V als Referenzspannung zu verwenden. Einen Schönheitspreis gewinnt man damit aber nicht. Besser wäre der Verzicht auf R29 gewesen, den Spannungsteiler hätte man ganz streichen können und damit noch einen zusätzlichen freien Kanal gewonnen.

mfG
Markus

[markusj]

Die ausgegeben Werte sind jedoch konstant.

Fehlt da nicht noch ein paar Klammern? Spannung_Batterie() vielleicht? Der Code sollte so nicht compilieren ...

Davon abgesehen bekommst du Schwierigkeiten mit der Rundung, bzw. dem Wertebereich. 1024 * 1100 ist zu groß für einen (u)int16, die Rechnung muss mit einem 32-Bit-Datentyp erfolgen.

Rein aus Neugierde: Welcher Wert wird denn ausgegeben?

mfG
Markus

[markusj]

Das dürfte durch die Rundung verursacht sein. Ich schätze Mal, dass GCC zuerst die 1024 / ADCW berechnet, das ergibt dann für einen relativ großen Wertebereich (256 - 341) einfach nur 3. Und damit kommst du auf die 3300mV. Formuliere die Gleichung Mal so um, dass du explizit nur eine Division einer Konstanten hast: 1024 * 1100 / ADC

mfG
Markus