2013/12/10
バッテリー電圧測定中  
車のヒューズBOXよりバッテリの12Vを取り出します。
取り出し場所は車種によって違いますが常時電源から取り出します。
デリカD5の場合はサンルーフ用のヒューズなどが良いかもしれません。
TWE-Lite DIPは室内の適当な場所に設置します。
くれぐれも12Vラインには容量の小さなヒューズを入れるのをお忘れなく。

TWE-Liteは子機間欠1秒または間欠10秒モードで動作させます。
親機はTWE-Lite R などでUSBに接続します。

バッテリ電圧の分圧抵抗は10分の1にするのではなく、
1/6.5〜1/7程度にします。
TWE-Liteの最小分解能は4mVで3ビットの誤差があるとすれば
1/10に分圧してしまうと0.1Vは10mVなので0.1V単位では正確に測定できなく
なります。
12.0V、12.1V、12.2Vのように0.1V単位で測定するには1/6.5程度にすれば
0.1Vは15mVになり何とか0.1V単位で測定できそうです。
だだし最大で13.4Vまでしか測定できませんが(TWE-Liteの最大入力は2044mV)
バッテリ上がりを監視するのだから13.2V以下で問題はないと思います。
手持ちの抵抗の関係で20Kと3.6Kにしました。
電流は最大でも600μA程度なのでバッテリーへの負担はありません。
TWE-LiteのAD変換ポートの入力抵抗を考えるとバッファが必要と思いましたが
なくても正しく変換してくれてるようです(そう見えるだけかもしれませんが・・)
それから必ず入力電圧とAD変換結果は事前に調べておいてください。


TWE-Lite子機は車の室内、親機は2Fの窓際です。
電波の飛距離をテストした時と同じ環境です。
時々ロスることもありますがほぼ正常に受信しています。


TWE-Lite 子機回路


受信結果は・・。


測定を開始して2週間になりますが、AD変換はとても安定していて
ほとんどぶれません。
79FFはバッテリー電圧12.6Vになります。
この回路の抵抗値でだいたい0.1Vごとに78FF、77FFのように変化します。
電池の電圧もわかるので(やや高めの値)交換時の判断ができます。
電波の強さもわかります。


実験のAD変換では3ビット程度のブレがありましたが、バッテリーなどの
安定した電圧だとぶれません。このような測定には向いているかもしれません。
また、車内にTWE-Liteがあるとデジタル入力ポートにスイッチを接続すれば
カーポートの照明などを点けたり消したりできて便利かもしれません。

測定を始めて4ヶ月半経過後の電池電圧はデジボルで2.67V
TWEの通知コマンドで2747mVです。
電池の持ち具合をテストするつもりではなかったので実験開始時の電圧は
測定し忘れましたが通知コマンド上では開始時の電圧は3108mVとなっていました。
ちなみに使用した電池は賞味期限切れ(2011年)の新品電池を使用しました。




擬似間欠モードで測定してみます 2014/4/25

擬似間欠モードの詳細(あまり詳しくないですが・・)はTWE-Liteのページにあります。

構成はPICでバッテリー電圧をAD変換して測定結果をおよそ5秒ごとに
親機のLCDに表示させます。'

LCDは1度表示すると次の新しいデータが来るか電源を切るまで同じ値を
表示し続けるので測定値が変わらなかったり電波が途切れてもわかりません。
そのために先頭文字がスペース' 12.00V'とコロン ':12.00V'とを受信のたびに
交互に表示します。



回路は擬似間欠モードのテスト時の回路にAD変換入力の抵抗を追加しただけのものです。
バッテリー電圧は抵抗で1/20に分圧。PIC 12F1822の内部リファレンス電圧は1024mVに
設定したので分解能は20mV/Bitです。
トランジスタは手持ちの中ではVCEsatの低い2SA1020に変更してありますが電流が
わずかなのであまりこだわる必要はないかもしれません。



PIC 12F1822は4秒間スリープ、スリープ復帰後1秒後にAD変換してデータをTWEに渡します。
TWE-Lite DIP子機の電源ON時間はおよそ100msです。
100msの内訳は電源ON後 50msWait、30msでPICからデータを受信して親機へ送信、
20ms後電源OFFします。

PICからTWE-Lite DIPへの送信データ


消費電流を下記電流を基準にしてざっくり計算してみます。
 TWE-Lite DIP : 17mA
 PIC 12F1822 Clock4MHz : 0.5mA SLEEP時:0.05mA  

 1分あたりのON時間
  TWE-Lite DIP: 1.2秒 (60秒 ÷ 5秒に1回 X 1回100msON)
  PIC: 12秒間ON 48秒間スリープ

 1日あたり
  WE-Lite DIP: 1728秒 ⇒ 8.16mAh
  PIC: 17280秒ON ⇒ 2.4mAh  69120秒スリープ ⇒ 0.96mAh
  TOTAL: 11.52mAh/日

単三電池の容量を2000mAhとして
  2000mAh ÷ 11.52mAh ≒174日  およそ半年くらいは電池が持つでしょうか・・

賞味期限切れ(2011-09)の日立の新品電池で試してみます。
 開始時の電圧: 3.04V 通知コマンド上の電圧: 3108mV

TWEは「1バイトを2文字で表現する入力形式」なのでプログラムはややこしく
なる気がしますが(私は混乱しまくり)LCDで直読できるようになってとても便利です。

 プログラムのソースはこちらです。 PIC12F1822 ASM  HEXファイル

 ver1.6.5 以降では、チェックサムが省略できるようになりました。


バッテリー電圧をグラフ表示してみました 2014/6/12

TWE-Lite DIP子機から擬似間欠モードで送られてくるバッテリー電圧を
HSP3.3というフリーのスクリプト言語を使ってグラフにしてみました。
 
※実際の画面は白バックです      グラフは6/15に24時間トレースしたものに入替え


・グラフは3分に1度プロットします。24時間で480ドット使用しています。
 線ではなくドットです。急激な変化があまりないので線に見えます。
 24時になってもクリアせず先頭に戻って上書きして表示します。
・バッテリー電圧はI2C表示コマンドから値を抜き出して表示します。
・電池電圧は通常の通知コマンドに含まれるものです。
 子機が複数あるのでID(送信元の個体識別番号)で判別しています。
・受信データはTWE-Lite DIPがUARTに出力するデータをすべて表示しますが
 時々取りこぼしたり変になったりします。
 シリアルの受信についてはいろいろ試してみましたが
 結局HSP3.3のサンプルが一番いいようです。
 たまにぽろっとくるデータより連続でいっぱいくるデータの方が取りこぼしが
 少ないようです。このあたりは多少の取りこぼしはよしとしています。
・受信データは日付と時間を付加してTXTファイルに記録できます。
 (プログラムを起動するたびに上書き)

今回はバッテリー電圧のグラフですが温湿度測定などにもちょいと変更すれば
いろいろ使えるかもしれません。

 
  秋月電子で購入したSY-M5W-12
  最大出力時電圧(Vmp):17V
  最大負荷時電流(Imp):0.28A
バッテリー電圧が上昇しているのは
写真のソーラパネルを車内に置いて
いるためです。(猫つきの写真で
すいません・・)

もともとソーラに付いている逆流防止
ダイオードはそのままにしてもう1個
ダイオードを追加して+12Vラインに
接続しています。

直射日光は冬場は2〜3時程度。
夏場はカーポートの屋根に遮られて
ほとんど当たりませんがこのくらいの
ソーラがちょうどよいようです。


できはよくありませんがソースリストおいておきます 
バッテリ電圧モニタテスト_V00.hsp  
メモ帳で見れます・・

注意:
 I2C出力コマンドはTWE-Lite DIPのバージョンが
V1-01-3 でないとUARTに出力
 されません。最新バージョンでは出力されません。
 詳細はTWE-Lite DIPを試すのページの「I2C出力コマンド受信時のVerによる
 UART出力の違い」を参照してください。
 任意データの送信機能を使って最新バージョンでも動作できるように改良する
 つもりではいますが・・いつになることやら・・。
 

HSP3.3 フリーのスクリプト言語システム。 詳細は⇒ http://hsp.tv/make/hsp3.html




擬似間欠モードで測定開始から6ヶ月 2014/10/25

擬似間欠モードでバッテリー電圧の測定開始から6ケ月が経過しました。
5秒に1回の測定なので6ケ月間では311万回(1日17280回x180日)の電源OFF/ONに
TWE-Liteは壊れることなく動作を続けています。
親機のLCDをみているとあれっ! 電波飛んでこないなぁ! なんてことも多々あります。
電波が受信できないのかハングアップなどしてるのかもしれませんが・・

そして電源に使用した単三電池はというと計算上の175日をクリアして7ケ月目に突入。
ちびちびと電池を使うので公称容量よりやや多く使えるのかもしれませんが
3年前の賞味期限切れ(2011-09)電池であることを考慮すればなかなかの結果でしょうか・・

電池電圧の変化の様子

1度下がった電圧が微妙に上がったりいきなり上下している理由はわかりませんが
あと1〜2週間程度は持つでしょうか・・

現在の設定ではTWE-Lite DIPのON時間:100mS、送信間隔:5秒ですが
TWE-Lite DIPのON時間を50ms程度まで半分に短縮して
詳細は出力変更コマンドを
擬似間欠最短時間で使ってみるを参照
送信間隔を10秒にすれば2年は持つことになります。
そこそこ使えそうですね。






ねこの部屋TOPへ   TWE-Lite DIPへ ▲ページ先頭へ