[Arduino] Mesurer la tension d’une batterie

Bonjour tout le monde !

Aujourd’hui je continue sur le même sujet que mon article d’hier.
Sauf que cette fois ci je ne vais pas mesurer la tension en +VCC mais la tension d’une batterie (qu’elle alimente le montage ou non).

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Le principe :

Rien de bien révolutionnaire, mon montage repose sur un bête pont diviseur de tension.
Celui ci a été calculé pour permettre la mesure d’une plage de tension variant entre 0v et 20v.

La formule classique d’un pont diviseur de tension est la suivante (je passe la partie théorie, loi des mailles, etc) :
Vs = Vin * (R2 / (R1 + R2))

Ici R1 = 3300 ohms (3k3) et R2 = 1100 ohms (1k1), on obtient donc pour Vin = 20v (maximum admissible) :
Vs = 20 * (11000 / (3300 + 1100)) = 20 * (1100 / 4400) = 20 * 0.25 = 5

Vs = 5v pour Vin = 20v, soit le maximum que peut mesurer le convertisseur analogique -> numérique de l’arduino (alimenté en 5v bien sûr).

Remarque: pour ceux qui ne voudraient pas ce casser la tête à faire un calcul de pont diviseur (faut être une sacrément fainéant quand même ) :
http://www.electronique-radioamateur.fr/elec/schema/calcul-diviseur-tension.php

Et pour ceux qui voudraient en savoir plus sur la théorie et sur le calcul :
http://www.sonelec-musique.com/electronique_bases_diviseurs_res.html

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Le montage :

Rien de bien compliqué donc, deux résistances, deux fils et … c’est tout !
Il suffit de suivre le schéma juste au dessus

Le code couleur des résistances :
3k3 = Orange Orange Rouge
1k1 = Marron Marron Rouge

(Je le précise car je sait très bien que c’est la première chose que le me demanderais si je ne le précisais pas …)

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Mesure de tension :

Comme vous pouvez le voir le petit fils jaune est relié à l’arduino.
En fait il est relié à la prise jack de l’arduino, juste avant la diode de protection (-> attention aux inversions de polarité si vous branchez mal votre alim !)

Cela permet de mesurer la tension d’alimentation de l’arduino et de détecter de manière relativement précise une baisse de tension.
Il est aussi tout à fait envisageable de mesurer une batterie externe au montage tant que les masses de la batterie et de l’arduino sont reliées ensemble (et que celle ci délivre moins de 20v).

Je vous ai fait un petit tableau des tensions d’alimentations mesurables avec ce montage et de l’état de batterie qui correspond :

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Le code :

/* Coefficient diviseur du pont de résistance */
const float coeff_division = 4.0;

/* setup() */
void setup() {

  /* Initialisation du port série */
  Serial.begin(9600); 
  Serial.println("Battery level tester v2");
}

/* loop() */
void loop() {

  /* Mesure de la tension brute */
  unsigned int raw_bat = analogRead(A0);
  
  /* Calcul de la tension réel */
  float real_bat = ((raw_bat * (5.0 / 1024)) * coeff_division);

  /* Affichage */
  Serial.println(real_bat);
  delay(1000);
}

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Le résultat :

Voici une mesure de test prise avec une alimentation 9v (une bête batterie rechargeable) :
Battery level tester v2
7.46
7.48
7.48
7.48
7.48
7.46
7.46
7.48
7.46
7.48
7.48
7.48
7.48

Comme on peut le voir ma batterie est déjà bien fatiguée … mais la mesure reste fiable !
(Je reste dans le vert, mais je suis pas loin du gris …)

Bon bidouillage à tous