ŁADOWARKA AKUMULATORÓW Li-Ion Z POMIARAMI

 

Wprowadzenie

Witajcie w kolejnym projekcie z mojej warsztatowej serii! Dziś chciałbym zaprezentować własnoręcznie zbudowaną ładowarkę do akumulatorów Li-Ion, która łączy w sobie bezpieczeństwo, precyzję pomiarów i estetyczny wygląd. Projekt powstał z myślą o wszystkich, którzy pracują z akumulatorami 18650 i innymi ogniwami litowo-jonowymi – od hobbystów elektroniki po użytkowników latarek, powerbanków i innych urządzeń. Nie jest to szybka ładowarka a raczej ładowarka "dokładna" nastawiona na ochronę akumulatora i poznanie jego parametrów.

Główne cechy projektu

✅ Bezpieczeństwo przede wszystkim

• Monitoring temperatury (DS18B20) z alarmem i automatycznym wyłączeniem

• Kontrola napięcia z ochroną przed przeładowaniem (>4.21V)

• Detekcja stanu ogniwa – automatyczne wykrywanie podłączenia akumulatora

• Zabezpieczenie przeciwzwarciowe przez układ MOSFET

✅ Precyzyjne pomiary

• Napięcie: pomiar z dokładnością do 0.01V (INA219)

• Prąd: monitoring od 0 do 2000mA (Dla akumulatora ograniczony do 1 A)

• Pojemność: akumulacja ładunku w mAh w czasie rzeczywistym

• Moc: obliczanie mocy dostarczanej do akumulatora (opcja dla pracy buforowej akumulatora)

• Czas: pełny czasomierz ładowania

✅ Intuicyjny interfejs

• Kolorowy wyświetlacz TFT 2.8" (320×240)

• Graficzny wskaźnik naładowania z kolorową skalą

• Czytelne wyświetlanie wszystkich parametrów

• Ekran podsumowania z pełnymi wynikami po zakończeniu

Parametry techniczne

🛠️ Hardware:

• Mikrokontroler: ESP32 (WROOM-32)

• Wyświetlacz: ST7789 SPI TFT (2.8 cala, 320×240)

• Moduł ładowania: TP4056 z ochroną

• Czujnik prądu/napięcia: INA219 (I²C)

• Czujnik temperatury: DS18B20 (1-Wire)

• Sterowanie zasilaniem: MOSFET N-kanałowy + P-kanałowy

• Zasilanie: 5V DC (USB-C) zabezpieczone bezpiecznikiem polimerowym 2A.

• Brzęczyk: sygnalizator dźwiękowy (opcjonalnie) 

⚡ Specyfikacja ładowania:

• Napięcie ładowania: 4.21V ±1%

• Prąd ładowania: regulowany przez TP4056 (domyślnie 1A)

• Napięcie akumulatora: 2.8V – 4.21V (wykrywanie od 2.0V)

• Próg zakończenia: 4.20V + prąd <50mA

• Temperatura pracy: 5°C – 40°C (alarm poza zakresem)

• Temperatura krytyczna: >50°C (natychmiastowe wyłączenie)

📊 Możliwości pomiarowe:

• Rozdzielczość napięcia: 0.01V

• Rozdzielczość prądu: 1mA

• Rozdzielczość temperatury: 0.1°C

• Pomiar pojemności: 0-9999mAh

• Czas ładowania: do 99 godzin 59 minut

Zasada działania

🔋 Proces Ładowania:

1. Wykrycie akumulatora – sprawdzenie czy ogniwo jest podłączone (napięcie >2.0V)

2. Test bezpieczeństwa – weryfikacja temperatury i stanu ogniwa

3. Faza CC (Constant Current) – ładowanie stałym prądem do osiągnięcia 4.20V

4. Faza CV (Constant Voltage) – stabilizacja napięcia przy malejącym prądzie

5. Zakończenie – automatyczne wyłączenie przy prądzie <50mA i napięciu ≥4.20V

📈 Monitoring w czasie rzeczywistym:

• Aktualizacja parametrów co 1.5 sekundy na wyświetlaczu

• Obliczanie dostarczonego ładunku (całkowanie prądu w czasie)

• Wykrywanie anomalii i automatyczne reakcje

🚨 System alarmowy:

• Czerwony alarm – przekroczenie dopuszczalnych parametrów

• Miganie wskaźników – wizualna informacja o stanie alarmowym

• Sygnał dźwiękowy – przy przekroczeniu temperatur krytycznych

• Automatyczne wyłączenie – w przypadku zagrożenia

 

Interfejs użytkownika

🎨 Przykładowy ekran główny podczas ładowania:

 

🏁 Przykładowy ekran końcowy po naładowaniu:

Po zakończeniu ładowania pojawia się ekran podsumowania:

• Komunikat "ŁADOWANIE ZAKOŃCZONE"

• Napięcie końcowe (np. 4.21V)

• Całkowity ładunek dostarczony (w mAh)

• Czas trwania ładowania

• Instrukcja "WYJMIJ AKUMULATOR"

   

Zastosowania praktyczne

🔧 Dla Hobbystów Elektroniki:

• Testowanie i sortowanie używanych ogniw 18650

• Pomiar rzeczywistej pojemności akumulatorów

• Diagnostyka stanu zdrowia ogniw Li-Ion

⚡ Dla Użytkowników:

• Bezpieczne ładowanie akumulatorów do latarek, powerbanków

• Monitoring procesu ładowania z pełną informacją

• Przechowywanie danych o historii ładowania

🔬 Dla edukacji:

• Praktyczna demonstracja ładowania CC/CV

• Wizualizacja procesu akumulacji ładunku

• Nauka o bezpieczeństwie ogniw Li-Ion

Bezpieczeństwo – najważniejszy aspekt

🧪 Certyfikowane Komponenty:

• TP4056 – moduł z zabezpieczeniem przed przeładowaniem, nadmiernym prądem i zwarcie

• DS18B20 – precyzyjny pomiar temperatury ogniwa

• INA219 – dokładny pomiar prądu i napięcia

🛡️ Wielopoziomowa ochrona:

1. Warstwa sprzętowa – zabezpieczenia w module TP4056

2. Warstwa programowa – monitoring w czasie rzeczywistym

3. Warstwa użytkownika – czytelne komunikaty i alarmy 

🛡️ Zaawansowany system zabezpieczeń w praktyce: Serce ładowarki ESP32

Podczas gdy większość prostych ładowarek polega na podstawowych układach zabezpieczających, ten projekt idzie o krok dalej. Łączy sprzętową ochronę z inteligentnym, programowym nadzorem w czasie rzeczywistym, tworząc wielowarstwowy system bezpieczeństwa.

Warstwa 1: Inteligentny nadzór mikrokontrolera (mózg systemu)

To serce zabezpieczeń. ESP32 nie tylko wyświetla dane, ale aktywnie monitoruje i kontroluje cały proces za pomocą precyzyjnych czujników:

• Czujnik INA219: Co 100 milisekund mierzy dokładne napięcie na akumulatorze (z rozdzielczością do 0.01V) oraz płynący prąd. Dzięki temu algorytm może precyzyjnie wykryć koniec ładowania (warunek: napięcie ≥4.20V ORAZ prąd <50mA), co jest znacznie pewniejsze niż poleganie tylko na module ładowania.

• Bezwzględne limity programowe: Nawet jeśli inne elementy zawiodą, oprogramowanie ma zapisane "sztywne" granice. Ładowanie zostanie natychmiast wstrzymane, jeśli napięcie przekroczy 4.42V lub temperatura wyjdzie poza bezpieczny zakres.

Kluczowa innowacja: Pomiar temperatury "z pierwszej ręki"
Jednym z filarów tego systemu jest unikalne zastosowanie czujnika DS18B20. Nie mierzy on ogólnej temperatury "w ładowarce", lecz jest wbudowany w pojemnik na akumulator i dotyka bezpośrednio jego metalowej obudowy. Daje to ogromną przewagę:

• Natychmiastowa reakcja: Czuwa na samym źródle ciepła. Gdy akumulator zaczyna się grzać z powodu problemów wewnętrznych, nadmiernego prądu lub złego kontaktu, czujnik wykrywa to w ciągu sekund.

• Realne dane: Mierzy rzeczywistą temperaturę ogniwa, a nie przybliżoną wartość z otoczenia.

• Trzystopniowa reakcja: Algorytm reaguje progresywnie:

  1. >40°C: Włącza alarm wizualny (migające pole na wyświetlaczu) i wstrzymuje ładowanie do ochłodzenia.

  2. <5°C: Blokuje start ładowania, chroniąc baterię przed uszkodzeniem.

  3. >50°C (Temperatura Krytyczna): Natychmiast, nieodwracalnie odcina zasilanie (przez MOSFET) i włącza sygnał dźwiękowy. Jest to stan awaryjny.

Warstwa 2: Kontrola zasilania – MOSFET jako strażnik

MOSFET w tym projekcie to nie tylko przełącznik, to fizyczny strażnik kontrolowany przez ESP32. Gdy algorytm wykryje jakąkolwiek nieprawidłowość (przegrzanie, przeładowanie, wyjęcie baterii), wysyła sygnał, który fizycznie odcina napięcie ładowania od modułu TP4056. To "twarde" wyłączenie stanowi ostatnią linię obrony na poziomie obwodu zasilania. Gdyby jednak coś "poszło nie tak" mamy jeszcze bezpiecznik polimerowy 2A w linii zasilającej +5V.

Warstwa 3: Podstawowa ochrona poprzez moduł TP4056

Moduł ładowarki TP4056 stanowi bazową, niezależną warstwę. Zawiera własny układ zabezpieczający (DW01), który chroni przed zwarciem, głębokim rozładowaniem i przeładowaniem. Działa nawet gdyby ESP32 uległ resetowi, działając jako sprawdzony fundament bezpieczeństwa.

Podsumowanie: Projektowana ochrona

Bezpieczeństwo tej ładowarki nie jest przypadkowe, lecz zaprojektowane i wielowarstwowe:

1. Moduł TP4056 stanowi podstawową, "głupią" osłonę.

2. ESP32 z czujnikami to "inteligentny nadzorca" analizujący sytuację w czasie rzeczywistym.

3. MOSFET jest "strażnikiem", który na rozkaz nadzorcy fizycznie rozłącza obwód.

4. Czujnik na obudowie baterii to "zaufany informator", dostarczający kluczowych danych o samym ogniwie.

Dzięki temu podejściu projekt nie tylko ładuje, ale aktywnie chroni cenny akumulator – i otoczenie – przed skutkiem potencjalnych awarii czy ekstremalnych warunków.

Jeżeli nie są spełnione wszystkie warunki bezpieczeństwa napięcie nie zostanie podane na akumulator. 

 

Dlaczego warto zbudować?

1. Wiedza – zrozumienie procesu ładowania Li-Ion od podszewki

2. Oszczędność – koszt budowy znacznie niższy niż zakup komercyjnego testera

3. Dokładność – pomiary lepsze niż w wielu gotowych ładowarkach

4. Satysfakcja – urządzenie wykonane własnoręcznie, dokładnie pod swoje potrzeby

5. Rozszerzalność – możliwość dodania nowych funkcji (np. logowanie danych, WiFi)

Podsumowanie

Ta ładowarka to więcej niż tylko urządzenie do napełniania akumulatorów – to pełnoprawny stacja testowa i monitorująca. Dzięki niej możesz:

• Bezpiecznie ładować ogniwa Li-Ion

• Precyzyjnie mierzyć ich parametry

• Diagnozować stan techniczny akumulatorów

• Uczyć się o elektronice i technologii baterii

Projekt jest stale rozwijany – aktualna wersja 3.9.3 wprowadza ulepszone algorytmy wykrywania końca ładowania i bardziej intuicyjny interfejs.

 

Na koniec trochę techniki. Poniżej szkic układu sterowania ON/OFF zrealizowany na 2 MOSFET-ach:

 Tak wyglądał prototyp urządzenia:

Sterowanie ON/OFF znajduje się od spodu płytki.

 

📌 Tabela Połączeń Pinów (Pełna)

Poniżej znajduje się zestawienie połączeń pomiędzy pinami ESP32 a poszczególnymi modułami:

1. 🖥️ Wyświetlacz TFT (ST7789) – Interfejs SPI

Pin ESP32,	Pin ST7789,	Definicja w Kodzie,	Opis
GPIO 18	SCK	TFT_SCLK	Zegar SPI
GPIO 23	MOSI	TFT_MOSI	Dane SPI
GPIO 15	CS	TFT_CS	Wybór chipa
GPIO 2	DC	TFT_DC	Wybór danych/komendy
GPIO 4	RST	TFT_RST	Reset wyświetlacza

2. ⚡ Monitoring Prądu i Napięcia (INA219) – Interfejs I2C

Pin ESP32,	Pin INA219,	Definicja w Kodzie,	Opis
GPIO 21	SDA	I2C_SDA	Linia danych I2C
GPIO 22	SCL	I2C_SCL	Linia zegara I2C
GND / +5V	GND / VCC		Zasilanie

 

3. 🌡️ Czujnik Temperatury (DS18B20)

Pin ESP32,	Pin DS18B20,	Definicja w Kodzie,	Opis
GPIO 14	DQ (Data)	ONE_WIRE_BUS	Linia danych 1-Wire

 

4. 🔋 Status Modułu Ładowania (TP4056)

Pin ESP32,	Pin TP4056,	Definicja w Kodzie	Opis
GPIO 34	CHG (Status)	PIN_CHARGING	Odczyt statusu ładowania (wejście PULLUP)
GPIO 35	STDBY (lub DONE)	PIN_DONE	Odczyt statusu gotowości (wejście PULLUP)

 

5. 🔊 Sygnalizacja i Dodatki

Pin ESP32,	Komponent,	Definicja w Kodzie,	Opis
GPIO 33	Brzęczyk (Buzzer)	BUZZER_PIN	Wyjście cyfrowe (HIGH = włącz)

GPIO 32

MOSFET

MOSFET_PIN

Sterowanie ON/OFF TP4056

 

---

✍️ Autor: Robert HF5WWL
📅 Data projektu: Grudzień 2025 r.
📍 Lokalizacja: Wołomin, POLSKA
📁 Kod źródłowy: Pytaj poprzez e-mail (hf5wwl@gmail.com) lub komentarz.
🛠️ Poziom trudności: Średnio-zaawansowany

---

Uwaga: Praca z akumulatorami Li-Ion zawsze wiąże się z pewnym ryzykiem. Zalecana jest ostrożność i znajomość zasad bezpieczeństwa. Autor nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek szkody wynikłe z realizacji projektu.

---

💬 Masz pytania? Chcesz podzielić się swoją wersją? Zapraszam do komentowania!

 

 

 

WYŚWIETLACZ ST7789P3

 

Nietypowy wyświetlacz ST7789P3  284×73 pix – test i charakterystyka

 

 

Wprowadzenie

Zakupiłem ostatnio ciekawy wyświetlacz w rozsądnej cenie:

 

 

 

W świecie mikrokontrolerów i wyświetlaczy TFT czasami natrafiamy na perełki, które wyróżniają się nietypowymi parametrami. Takim właśnie egzemplarzem jest wyświetlacz ST7789P3 – sterownik znany, ale w zupełnie niestandardowym wykonaniu. W tym artykule omówię ten ciekawy wyświetlacz i pokażę, jak go uruchomić z ESP32.

Parametry techniczne

Sterownik	ST7789P3
Rozdzielczość	284 × 73 pikseli
Interfejs	SPI
Kolory	16-bit (65K kolorów)
Wymiary aktywne	~61.0 × 15.7 mm
Podświetlenie	LED, 3.3V
Napięcie zasilania	3.3V

Uwaga: Rozdzielczość 284×73 pikseli jest nietypowa dla sterowników ST7789, które zazwyczaj obsługują standardowe rozdzielczości jak 240×240 czy 135×240. Ten "wąski i szeroki" format sprawia, że wyświetlacz idealnie nadaje się do aplikacji wymagających pasków stanu, wskaźników czy minimalistycznych interfejsów.

Podłączenie do ESP32

Konfiguracja połączeń z mikrokontrolerem ESP32 przedstawia się następująco:

cpp

#define TFT_CS            15  // Chip Select
#define TFT_RST            4  // Reset
#define TFT_DC              2  // Data/Command
#define TFT_MOSI         23  // MOSI (SDA)
#define TFT_SCLK         18  // Clock (SCK)
#define TFT_BACKLIGHT  5  // Podświetlenie

Schemat połączeń:

• VCC → 3.3V ESP32

• GND → GND ESP32

• CS    → GPIO15

• RST  → GPIO4

• DC    → GPIO2

• SDA  → GPIO23

• SCK  → GPIO18

• BL     → GPIO5

Kluczowa różnica: podświetlenie aktywne stanem LOW

UWAGA! To najważniejsza informacja dla osób mających problemy z uruchomieniem tego wyświetlacza:

cpp

pinMode(TFT_BACKLIGHT, OUTPUT);
digitalWrite(TFT_BACKLIGHT, LOW);   // AKTYWACJA podświetlenia

W przeciwieństwie do większości standardowych wyświetlaczy ST7789, gdzie podświetlenie aktywowane jest stanem HIGH, w modelu ST7789P3 podświetlenie wymaga stanu LOW. To częsty powód, dla którego wiele osób sądzi, że ma uszkodzony egzemplarz – podświetlenie po prostu nie świeci, mimo poprawnego podłączenia.

Inicjalizacja w Arduino IDE

Do obsługi wyświetlacza wykorzystaliśmy bibliotekę Adafruit_ST7789 z następującą konfiguracją:

cpp

#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_ST7789.h>

#define TFT_WIDTH 284
#define TFT_HEIGHT 76

Adafruit_ST7789 tft = Adafruit_ST7789(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

void setup() {
  pinMode(TFT_BACKLIGHT, OUTPUT);
  digitalWrite(TFT_BACKLIGHT, LOW); // Włącz podświetlenie
  
  tft.init(TFT_HEIGHT, TFT_WIDTH); // Uwaga: wysokość, szerokość
  tft.setRotation(1);              // Obrót 90°
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
}

Ważne: W funkcji init() podajemy najpierw wysokość (76), a potem szerokość (284), a dopiero setRotation(1) zapewnia prawidłową orientację poziomą.

Teraz niestety będziemy mieli obraz w negatywie. Musimy zmienić go na pozytyw. To znaczy, w sekcji Viod Setup () musimy dodać:

  tft.invertDisplay(false);

 

Wyzwania i rozwiązania

Podczas konfiguracji napotkałem kilka wyzwań:

1. Nietypowa rozdzielczość - wymagała ręcznego zdefiniowania wymiarów

2. Orientacja - konieczność użycia setRotation(1) dla pozycji poziomej

3. Podświetlenie - odwrotna polaryzacja niż w standardowych modelach

4. Optymalizacja animacji - konieczność minimalizowania mrugania poprzez częściowe odświeżanie

Przykładowe zastosowania

Dzięki nietypowym proporcjom, wyświetlacz idealnie nadaje się do:

• Pasków stanu i wskaźników progresu 

• Miniaturowych konsoli do debugowania 

• Wyświetlaczy parametrów w projektach audio a szczególnie jako wyświetlacze do zasilaczy

• Interface'ów dla czujników środowiskowych

• Projektów wearable tech (ze względu na wąski format) 

Podsumowanie

ST7789P3 w rozdzielczości 284×73 to ciekawa alternatywa dla standardowych wyświetlaczy TFT. Pomimo początkowych wyzwań konfiguracyjnych, oferuje unikalne możliwości dla niszowych aplikacji. Kluczowe dla sukcesu jest pamiętanie o odwróconej polaryzacji podświetlenia - bez tej wiedzy uruchomienie wyświetlacza może być frustrującym doświadczeniem.

Czy warto? Dla projektów wymagających kompaktowego, poziomego wyświetlacza - zdecydowanie tak! To dowód na to, że nawet znane sterowniki mogą kryć w sobie nietypowe implementacje wartexploration. Do tego ta cena!

Napisałem prosty program demonstrujący podstawowe możliwości wyświetlacza a za razem testujący go. 

 

W rzeczywistości kolory są inne. Są pięknie nasycone i ostre. Niestety, mój aparat ma inne zdanie...

Pliki do pobrania: Pełny kod demo dostępny jest w repozytorium projektu. Pamiętaj o autorze i wspomnij o nim gdy będziesz rozpowszechniał ten program i projekt :) Dziękuję.

Test i demo wyświetlacza ST7789P3 -link

 

---

TESTER POJEMNOŚCI AKUMULATORÓW Li-Ion.

Tester pojemności akumulatorów Li-Ion   Ver. 4.6

Witam wszystkich miłośników elektroniki i krótkofalowców! Na warsztacie dziś moje najnowsze urządzenie pomiarowe: autorski tester pojemności akumulatorów Li-Ion. Pozwala on w prosty i stosunkowo tani sposób określić rzeczywistą pojemność (w mAh) i zmagazynowaną energię (w Wh) ogniw, które mamy w szufladzie lub które podejrzewamy o "zmęczenie" życiem.

Poniżej opiszę, jak to urządzenie działa "od środka".

UWAGA! Urządzenie przeznaczone jest dla "gołych" akumulatorów które nie posiadają zabezpieczeń przed nadmiernym rozładowaniem. Po prostu takie akumulatory nie dadzą się rozładować do napięcia 2,5 V a tym samym nie ma możliwości określenia ich pełnej pojemności.

Zasada działania (w pigułce)

Pomiar pojemności akumulatora polega na kontrolowanym rozładowaniu akumulatora do ustalonego napięcia końcowego, przy jednoczesnym całkowaniu przepływającego prądu w czasie. Proces ten symuluje zużycie energii przez typowe urządzenie i daje nam najbardziej miarodajny wynik.

"Serce" układu: Arduino Nano, wyświetlacz ST7789 i rezystor pomiarowy 10R / 10W.

• Mikrokontroler: Układ jest sterowany przez popularne Arduino Nano, które odpowiada za wszystkie obliczenia, sterowanie i komunikację z użytkownikiem.

• Wyświetlacz: Interfejs użytkownika to kolorowy wyświetlacz ST7789 o rozdzielczości 320x240 pikseli. Dzięki rotacji obrazu uzyskałem wygodny, poziomy (landscape) layout, na którym wyświetlam wszystkie kluczowe parametry w czasie rzeczywistym.

Kluczowe elementy obwodu pomiarowego:

1. Obciążenie (rezystor pomiarowy): Głównym elementem rozładowującym jest rezystor 10Ω o mocy 10W. Ze względu na wydzielanie się sporej ilości ciepła podczas pracy, rezystor ten został wyposażony w dodatkowy radiator.

2. Klucz (tranzystor MOSFET  IRLZ44N): Aby włączyć i wyłączyć proces rozładowania, w obwód szeregowo z rezystorem wpiąłem tranzystor MOSFET, sterowany poprzez rezystor 100R z pinu Arduino. Działa on jak przełącznik elektroniczny. Dodatkowo bramka MOSFET-a jest poprzez rezystor 100 kΩ przyłączona do + zasilania w celu zapobiegania przypadkowemu załączeniu obciążenia do akumulatora.

3. Pomiar napięcia: Do pomiaru napięcia akumulatora oraz napięcia na rezystorze wykorzystałem wejścia analogowe A0 i A1 Arduino. Aby nie obciążać nadmiernie akumulatora poza czasem pomiaru, zastosowałem dzielniki napięcia z rezystorami 100 kΩ. Dzięki temu pobór prądu przez układ pomiarowy przed i po procesie pomiaru jest znikomy. Wejścia te są zblokowane do masy przez kondensatory 100nF.

Przebieg pomiaru krok po kroku

Program działa w oparciu o maszynę stanów, co oznacza, że urządzenie przechodzi przez kilka precyzyjnie zdefiniowanych etapów:

1. WAITING_TO_START (Oczekiwanie na Start):

   • Urządzenie jest w stanie spoczynku. Wyświetla napięcie akumulatora i sprawdza, czy mieści się w bezpiecznym zakresie (2.8V - 4.3V dla Li-Ion).

   • Aby rozpocząć pomiar pojemności akumulatora, użytkownik musi wcisnąć przycisk "START". Sygnalizacja dźwiękowa z buzzera potwierdza komendę.

     
     
      

2. DISCHARGING (rozładowanie główne):

   • Arduino załącza tranzystor MOSFET, zamykając obwód. Prąd płynie z akumulatora przez rezystor 10Ω.

   • Na podstawie spadku napięcia na rezystorze (Res_Volt) układ na bieżąco oblicza:

     • Prąd rozładowania: I = (Bat_Volt - Res_Volt) / 10Ω

     • Pojemność: Pojemność (mAh) = Całka (I * dt)

     • Energię: Energia (Wh) = Całka (I * Bat_Volt * dt)

   • Wszystkie te wartości są na żywo aktualizowane na wyświetlaczu.

   • Proces trwa do momentu, gdy napięcie akumulatora spadnie do 2.8V.

     
     
      

3. FINAL_DISCHARGE (końcowe rozładowanie):

   • Gdy akumulator osiągnie 2.8V, uruchamiany jest 60-sekundowy etap "dodatkowego" rozładowania do głębszego, ale bezpiecznego, napięcia 2.5V. Ma to na celu odzyskanie reszty energii, która pozostała w ogniwie, co nieco zwiększa dokładność pomiaru. Proces dodatkowego, końcowego rozładowania trwa 60 s lub osiągnięcia napięcia 2.5V na zaciskach akumulatora.

4. MEASUREMENT_DONE (pomiar zakończony):

   • Rozładowanie zostaje całkowicie zatrzymane. Na ekranie wyświetlane są finalne wyniki: zmierzona pojemność (mAh) i energia (Wh).

   • Kolejny sygnał dźwiękowy informuje o zakończeniu testu.

     
     
      

Bezpieczeństwo i estetyka

• Zabezpieczenia: Program ma wbudowane zabezpieczenia przed rozpoczęciem pomiaru przy zbyt niskim lub zbyt wysokim napięciu akumulatora.

• Interfejs: Ekran został zaprojektowany tak, aby był czytelny. Stałe elementy interfejsu (nagłówki, etykiety) rysowane są tylko raz przy zmianie stanu, a dynamicznie aktualizowane są tylko zmieniające się wartości (np. napięcie, prąd). Eliminuje to nieprzyjemne "miganie" całego ekranu.

• Komunikacja: Urządzenie informuje użytkownika o swoim stanie za pomocą buzzer'a (krótkie sygnały dźwiękowe).

Podsumowanie

Tester pojemności akumulatorów Li-Ion to nieocenione narzędzie dla każdego, kto pracuje z akumulatorami. Pozwala weryfikować stan posiadanych ogniw, diagnozować wadliwe ogniwa lub po prostu porządkować swoją "kolekcję" ogniw. Dzięki Arduino cały proces jest w pełni zautomatyzowany, a kolorowy wyświetlacz czyni go nie tylko funkcjonalnym, ale i nowoczesnym urządzeniem pomiarowym.

Uwaga dla majsterkowiczów: Pamiętajcie, że rozładowywanie akumulatorów Li-Ion poniżej pewnego napięcia (zwłaszcza 2.5V) może je uszkodzić. Mój program został zaprojektowany z myślą o bezpiecznym, jednorazowym teście pojemności, a nie jako stały system rozładowywania. Używajcie go z rozwagą! 

AKUMULATORY Li-Ion POTRAFIĄ ZGROMADZIĆ SPORO ENERGII. NIEOSTROŻNE OBCHODZENIE SIĘ Z NIMI MOŻE SPOWODOWAĆ POŻAR LUB INNE NIESZCZĘŚCIE. JEŻELI NIE WIESZ CO ROBISZ TO ZREZYGNUJ Z BUDOWY TAKIEGO URZĄDZENIA! 

Kod programu jak zwykle udostępniam zainteresowanym poprzez e-mail (hf5wwl@gmail.com) ze względu na ograniczenia bloga który nie daje możliwości  umieszczenia go tutaj.  

 

 

UWAGA! Zamieszczone zdjęcia nie przedstawiają całego procesu pomiaru pojemności akumulatora. Są to tylko zdjęcia poglądowe które pozwalają zorientować się co i jak wygląda :) 

EDIT 23.10.2025 r.

 

Tester pojemności Li-Ion Ver. 4.6 - kluczowe ulepszenia

Dynamiczny Tryb Końcowego Rozładowania - Znaczące polepszenie dokładności pomiarów

Do opisanego wcześniej testera wprowadziłem kluczową innowację, która znacząco podnosi dokładność pomiarów:

🔋 NOWOŚĆ: Cykliczne rozładowanie 5s ON / 10s OFF

• W fazie końcowego rozładowania urządzenie pracuje w powtarzalnych cyklach

• 5 sekund z włączonym obciążeniem → pomiar prądu

• 10 sekund z wyłączonym obciążeniem → precyzyjny pomiar napięcia bez obciążenia (V-off-load)

• Warunek stopu (2.5V) sprawdzany tylko w fazie bez obciążenia

📊 Dlaczego to ważne?

• Eliminuje błąd pomiaru caused by rezystancją wewnętrzną ogniwa

• Napięcie bez obciążenia jest prawdziwym wskaźnikiem stanu akumulatora

• Wyniki są znacznie bliższe rzeczywistej pojemności ogniwa

🖥️ Wizualizacja na żywo procesu dynamicznego obciążenia 

• Wskaźnik OBCIAZENIE ON (czerwony) / OBCIAZENIE OFF (zielony)

• Całkowity czas fazy końcowej: 5 minut

⚡ Pozostałe ulepszenia:

• Skrócony czas prezentacji ekranu powitalnego (2s)

• Dopracowane stałe kalibracyjne 

• Lepsza organizacja kodu

  Dodałem też funkcję całkowitego odłączenia akumulatora po zakończeniu całego procesu rozładowania pozostawiając na ekranie tylko wynik pomiarów (pojemność + energia) 

   

Poniżej kilka fotek zrobionych podczas pomiaru pojemności jakiegoś akumulatorka o pojemności około 350 mAh. Akurat ten akumulatorek posiada układ zabezpieczający. 

Akumulator został rozładowany a następnie naładowany. Według ładowarki akumulator "przyjął" 355 mAh.

 

Tak wygląda ekran miernika pojemności akumulatora podczas pracy (rozładowywanie główne):

 

 Teraz rozładowywanie dodatkowe (włączanie i wyłączanie obciążenia)

 

Tak wygląda przygotowanie do posumowania pomiarów i całkowite odłączenie akumulatora:

 

Jak widać pojemność akumulatorka można ocenić na 350 mAh.

 

 Na koniec schemat montażowy miernika pojemności akumulatorów.

.