电池有一定的电压限制，如果电压在充电或放电时超出规定的限制，电池的使用寿命就会受到影响或降低。每当我们在项目中使用电池供电时，有时我们需要检查电池的电压电量，确定是否需要充电或更换。本篇文章将帮助您如何使用Arduino开发板监测电池电压。该电池电压指示器可以指示电池状态，并且能够根据电池的不同电压在10段LED光柱上点亮LED。它还将一个LCD连接到Arduino开发板，并在LCD上显示电池电压。

所需的材料

●    Arduino UNO开发板

●    10段LED光柱显示器件

●    LCD液晶显示模块（16 * 2）

●    10K的电位器

●    电阻（10个100ohm; 330ohm）

●    电池（将要被测试）

●    连接导线

●    适用于Arduino的12v适配器

电路原理图

使用Arduino和LED光柱显示器件的电池电压指示器电路图

LED光柱显示

LED光柱显示器件采用工业标准尺寸，并且功耗低。光柱根据发光强度进行分类。该产品本身仍然符合RoHS标准。它具有高达2.6V的正向电压。每段功耗为65mW。 LED光柱显示的工作温度为-40℃至80℃。LED光柱显示器件有很多的应用，如音频设备、仪表板和数字读出显示器等。

以下是LED光柱显示器件的引脚图：

以下是LED光柱显示器件的引脚配置：

Arduino电池电压监测程序

在本文的末尾处给出了完整的Arduino代码。这里我们简单解释代码的一些重要部分。

在这里，我们定义LCD库并指定用于Arduino的LCD引脚。模拟输入取自A4引脚，用于检查电池电压。我们将该值设置为Float，以使电压达到两位小数。

1. #include <LiquidCrystal.h>
   
2. const int rs = 12, en = 13, d4 = A0, d5 = A1, d6 = A2, d7 = A3;
   
3. LiquidCrystal lcd(rs, en, d0, d1, d2, d3);
   
4. const int analogPin = A4;
   
5. float analogValue;
   
6. float input_voltage;

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以下数组用于将引脚分配给LED光柱显示器件。

1. int ledPins[] = {
   
2. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
   
3. };       // an array of pin numbers to which LEDs are attached
   
4. int pinCount = 10;           // the number of pins (i.e. the length of the array)

复制代码

将LCD和模拟引脚（A0、A1、A2、A3）设置为OUTPUT引脚。

1. void setup()
   
2. {
   
3.    Serial.begin(9600);     //  opens serial port, sets data rate to 9600 bps
   
4.    lcd.begin(16, 2);       //// set up the LCD's number of columns and rows:
   
5.    pinMode(A0,OUTPUT);
   
6.    pinMode(A1,OUTPUT);
   
7.    pinMode(A2,OUTPUT);
   
8.    pinMode(A3,OUTPUT);
   
9.    pinMode(A4,INPUT);
   
10.    lcd.print("Voltage Level");
    
11. }

复制代码

这里，我们编写一个函数，以一种简单的方式使用LED光柱显示器件，您甚至也可以通过逐一编程来点亮LED，但代码会变得冗长。

1. void LED_function(int stage)
   
2. {
   
3.      for (int j=2; j<=11; j++)
   
4.    {
   
5.     digitalWrite(j,LOW);
   
6.    }
   
7.    for (int i=1, l=2; i<=stage; i++,l++)
   
8.    {
   
9.     digitalWrite(l,HIGH);
   
10.     //delay(30);
    
11.    }
    
12. }

复制代码

在这一部分中，我们使用模拟引脚读取电压值。然后，我们使用模数转换公式将模拟值转换为数字电压值，并在LCD上进一步显示。

1. //  Conversion formula for voltage
   
2.    analogValue = analogRead (A4);
   
3.    Serial.println(analogValue);
   
4.    delay (1000);
   
5.    input_voltage = (analogValue * 5.0) / 1024.0;
   
6.    lcd.setCursor(0, 1);
   
7.    lcd.print("Voltage= ");
   
8.    lcd.print(input_voltage);
   
9.    Serial.println(input_voltage);
   
10.    delay(100);

复制代码

根据输入电压的值，我们给出了一些条件来控制LED光柱显示器件。您可以在代码中查看以下条件：

1. if (input_voltage < 0.50 && input_voltage >= 0.00 )
   
2. {
   
3. digitalWrite(2, HIGH);
   
4. delay (30);
   
5. digitalWrite(2, LOW);
   
6. delay (30);       // when the voltage is zero or low the 1st LED will indicate by blinking
   
7. }
   
8. else if (input_voltage < 1.00 && input_voltage >= 0.50)
   
9. {
   
10. LED_function(2);
    
11. }
    
12. else if (input_voltage < 1.50 && input_voltage >= 1.00)
    
13. {
    
14. LED_function(3);
    
15. }
    
16. else if (input_voltage < 2.00 && input_voltage >= 1.50)
    
17. {
    
18. LED_function(4);
    
19. }
    
20. else if (input_voltage < 2.50 && input_voltage >= 2.00)
    
21. {
    
22. LED_function(5);
    
23. }
    
24. else if (input_voltage < 3.00 && input_voltage >= 2.50)
    
25. {
    
26. LED_function(6);
    
27. }
    
28. else if (input_voltage < 3.50 && input_voltage >= 3.00)
    
29. {
    
30. LED_function(7);
    
31. }
    
32. else if (input_voltage < 4.00 && input_voltage >= 3.50)
    
33. {
    
34. LED_function(8);
    
35. }
    
36. else if (input_voltage < 4.50 && input_voltage >= 4.00)
    
37. {
    
38. LED_function(9);
    
39. }
    
40. else if (input_voltage < 5.00 && input_voltage >= 4.50)
    
41. {
    
42. LED_function(10);
    
43. }
    
44. }

复制代码

电池电压指示器的工作

电池电压指示器只需读取Arduino的模拟引脚的值，并使用模数转换（ADC）公式将其转换为数字值即可。 Arduino Uno的ADC具有10位分辨率（所以整数值从0 - 2 ^ 10 = 1024）。 这意味着它将0到5伏的输入电压映射到0到1023之间的整数值。所以如果我们将输入模拟电压anlogValue乘以（5/1024），那么我们就可以得到输入电压的数字值。 在这里，我们学习了如何在Arduino中使用ADC输入。 然后使用该数字值相应地点亮LED光柱显示器件。

代码

使用Arduino和LED光柱显示器件的电池电压指示器的整个代码如下： main.rar (837 Bytes, 下载次数: 49)

2018-3-6 22:24 上传

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验证程序时第三行程序显示d0、d1……没有定义是怎么回事

CNFDM 发表于 2019-12-30 17:10
验证程序时第三行程序显示d0、d1……没有定义是怎么回事

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