从骑车需要个车灯，折腾到要做个ina226库仑计

wangbeng

爱好骑行好多年了，前2年隔壁论坛捡垃圾买了几个6元的车灯(T2*3灯珠），又从垃圾箱里找了12个26650的磷酸铁锂，4并3串，组了个小电池组。又简单改了个充电器（帖子：https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=308621），用着感觉很不错。用了段时间，发现电池组没个电量显示，实在太不方便了，每次骑车，都搞不清楚电池组还能用多久，需不需要充电。本想着简单点搞个电压表就可以，不过这些旧电池实在不给力，虚得很，单纯用电压根本没法确定容量情况。正好以前隔壁老王那囤了些小巧的9632的有点复古味道的LCD，那就干脆再折腾个简易小巧的库仑计吧。


老王家的复古ETC9632无背光LCD液晶屏

选择比较成熟简单的ina226+库存的stc8h3k64s2单片机，省去价格贵又复杂的电流采样放大运放，也避免直接用单片机12位ADC的不精确。电路也可以非常的简洁，HT7533降压（本来用am1117降压，结果静态电流达8ma，完全不能用在电池供电不断电场景下。而ht7533静态电流仅3ua），ina226高边电流采样，单片机读取ina226的电压、电流信息，定时计算充（放）电电量，得出剩余容量。就是没用过ina226不知道精度、线性度、稳定性怎样。



用JLC画好电路图和PCB

白嫖下JLC，沉金打样回来，沉了金到底不一样，还是非常漂亮。备好元件（一共也就10来个元件），开干。






接下来就是编写和注入灵魂。


本来的软件逻辑是这样的：
不使用按键，通电后
1.直接设定电池最大容量=0、当前容量=0；
2.如果检测电流，电流正（放电），间隔1秒累积计算使用容量（WH）。当前容量- -，计算%。如果当前容量<0,则当前容量 = 0；最大容量++；剩余容量0%。
3.检测电流，电流负（充电），间隔1秒累积计算使用容量（WH）。当前容量++，计算%。如果当前容量>最大容量,则最大容量=当前容量；剩余容量100%。
4.如果电池因放电自动保护断电，则全部清零。（感觉完全没必要断电保留数据）

接下来就是校准和测试

测试电压：





测试电流：






ina226的精度有点超出我的预期啊，还是很准确的，稳定性和线性也很好，用在一般应用上完全足够了。

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wangbeng

正以为完成调试可以安装时，一测量静态电流，好家伙，5.42ma，一计算，一年时间的话，需要消耗5.42ma*1h*24*365 = 47.304AH,好家伙，6AH的电池包只够1个半月的静态消耗。测试了休眠状态（单片机掉电休眠、关LCD、关ina226）下电流为80ua，则一年时间的话，需要消耗80ua*1h*24*365 =700mAH,完全可以接受。


不休眠的话，5.42ma


休眠模式80ua

那就需要休眠方案，为了能随时了解电量，又加了个TTP223触摸开关模块，很小巧。



休眠方案的软件逻辑：
1.上电休眠，定时器8秒唤醒一次查看电流，同时允许触摸开关唤醒。
2.醒来后，判定是定时器自然醒还是触摸强制醒。自然醒则不亮屏，强制醒则亮屏。检测电流，如果电流>10ma,则取消休眠，如果<10ma，则继续休眠（自然醒立即休眠，强制醒5秒亮屏后休眠）。

做了2个，一个休眠方案，用在电池包上，一个不休眠，用在充电器上。非常实用，再也不用每次骑车都要纠结是不是需要充电。而且这个屏虽然没有背光，但很复古，一眼回到BP机的时代。



整体价格也不贵。
ina226： 1.86元
stc8h3k64s2：1.85元
96*32液晶屏：0.60元
HT7533降压：0.35元
触摸开关模块：0.13元
2512的20毫欧采样电阻  1.00元
整体应该少于10元。

stc8h3k64s2 + ina226  库伦计软件源代码（keil）下载：

胡闹闹

楼主真的是高手哦！

猪小呆

ina226是在哪家买的啊

猪小呆

看到一个1块2的，销量挺高的，不知道是不是正品：
https://item.taobao.com/item.htm?id=677488529027

kokok

这个装电池上确实不错

20768797

这个显示的数字  为什么不加小数点？
没有小数点 看起来很别扭，还得换算才能看明白 数值。

yiran

这个厉害了！

拆机专家123

太高端了，整不来

dirtyacc

佩服。我疫情那两年骑了快7000公里了，也没有装灯

yongshuo

有时间折腾就是好

411361510

勾引我入坑

人艰不拆了

这个厉害了！

upzx

库仑计总是没找到一个好用的商品级的，而且价格都贵的很

lingyer1

看上去好复杂

kkyy21888

学习了 有空研究一下

信通通信

高手做个灯都是那么的复杂

zhang_yy007

很棒，用了很少的元件做出了高精度的库仑计

wangbeng

猪小呆 发表于 2024-4-11 21:42
看到一个1块2的，销量挺高的，不知道是不是正品：
https://item.taobao.com/item.htm?id=677488529027 ...

这个ina226感觉1元多的确实好像不是太靠谱。我买了3个，一个读不出来，一个只能低边采样（用到充电器上），只有一个是正常的，最后用在电池包上。
下次买几个3元多的试试看。

wangbeng

lingyer1 发表于 2024-4-12 08:19
看上去好复杂

其实算是很简单的了。就是单片机+ina226。