Индикатор заряда литиевой батарейки для геймбоев и не только
Предыстория
Три самых популярных мода для геймбоя:
Кирпичик DMG-01 работает практически вечность от литиевого аккумулятора ёмкостью 3000 мАч (20 - 30 часов) и уловить момент низкого заряда сложно. В стоковой конфигурации можно ориентироваться на яркость светодиода. Но он настроен на вольтаж обычных батареек и при использовании лития мы не сможем понять момент разряда. У GB Pocket или Color возникают похожие проблемы. Очень долго пользовался ими в слепую, ставя заряжать пораньше, на всякий случай. Это надоело, решил серьёзно заняться вопросом.
Первым делом посмотрел на AliExpress, там нашлись готовые модули, даже под разное напряжение. Только они все слишком большие и годятся разве что в старый шуруповёрт.
Из неудобств кроме размера — куча светодиодов, вместо одного цветного. Вывод простой, это не подходит, соберу сам.
Внимание! всё нижеописанное проектировалось для работы с литий-полимерными аккумуляторами (Li-Po), состоящими из одной ячейки. С номинальным напряжением 3,7В и максимальным (до которого заряжается) — 4,2В.
Начал гуглить схемы. Выглядит не сложно и компактно
Уже собрался паять пробный вариант по второй схеме (пост автора на пикабу), как вдруг обнаружил ещё один материал на совершенно не профильном ресурсе — mysku, который посвящён обзорам товаров из китайских магазинов.
Статья на Mysku: самодельный индикатор уровня зарядка аккумулятора
Автор этого проекта использовал микроконтроллер Attiny13, что интересно и даёт много возможностей, оставалась только одна проблема, в его проекте индикация осуществляется при помощи нескольких светодиодов, вместо одного цветного.
Меня очень заинтересовала идея сделать индикатор на тиньке, получается мало деталей (всего пять штук, не считая светодиод), не дорого, плюс возможность прикрутить всякие мигания и калибровать показания. Но с программированием совсем не дружу. К счастью в комментариях откликнулся Miklsh и написал прошивку для контроллера причём сразу в трёх вариантах:
Скачать исходники, hex файлы, схему можно здесь, зеркало
Макет
Я решил использовать двуцветный светодиод, т.к. RGB с четырьмя ногами и диаметром 3мм не удалось найти. А здесь всего два вывода и можно получить три цвета и мигание.
Прошиваем контроллер, потом собираем на макетной плате.
Для прошивки я заказал на алике программатор USBASP и прищепку для soic микросхем.
Использовал программу AVRDUDE, она маленькая и бесплатная.
Тесты
Всё прошито и собрано на макетной плате, тестирую с лабораторным блоком питания.
После непродолжительной отладки прошивки и подбора оптимального светодиода, всё заработало как надо. В процессе выяснилось, что прозрачные светодиоды не годятся для отображения промежуточных цветов, только с матовым получается хороший эффект.
С лабораторным блоком питания всё выглядит адекватно, а как будет в реальном геймбое? Ведь в аккумуляторе могут быть немного завышенные или заниженные значения для отключения. Собрал навесным монтажом dip версию тиньки.
Синяя изолента может улучшить всё что угодно. Получилась достаточно толстая конструкция, в огромный DMG-01 вместилось, а в GBP не залезет.
Тесты прошли успешно, далее перечертил плату под детали типоразмера 0805 (в плате от Miklsh 0603) , причина банальная — у меня таких много. Для компактности сделал двустороннюю. Все проектировалось в easyEDA, у них есть не только браузерный вариант, но и клиент для ПК.
Скачать гербера и файлик для easyeda можно здесь
Дальше заказ на JLCPCB и три недели ожиданий.
Получились неплохо, только качество шелкографии просело. В прошлые разы когда занимался бивертами было немного лучше, это заметно по самым мелким шрифтам.
В сравнении с прошлыми проектами
Всё точно так же, как и с dip версией, значит можно устанавливать внутрь. Только провода взял тоньше — мгтф 0,05мм.
Заклеил на всякий случай изолентой, чтобы не болталась.
Питание на наш индикатор должно приходить когда включается геймбой, по этому подпаялся к выключателю.
Всё собрано и отлично работает. Готовлюсь паять индикаторы для остальных геймбоев :)
ИТОГИ
Индикация происходит следующим образом:
- Полностью заряжено — зелёный (3,5В и выше)
- Половина заряда — жёлтый (3,2 - 3,5В)
- Разряжен — красный (3 - 3,2В)
- Скоро отключение по защите от сильного разряда — мигает красный (2,75 - 3В)
Список деталей:
- Конденсатор 0,1 мкФ (0805) — 1шт
- Резистор 100 Ом (0805) — 1 шт
- Резистор 18 кОм (0805) — 1 шт
- Резистор 4,7 кОм (0805) — 1шт
- Микроконтроллер Attiny13 (soic 8, 200mil / 8мм! не перепутайте ширину!) — 1шт
- Матовый R-G (красно-зеленый) светодиод с двумя выводами, 3мм — 1шт
Небольшое дополнение про микросхемы в SOIC8:
Тиньки на том же алике могут быть обозначены как SOIC8, но быть шириной 6мм (150 mil), а могут быть 8 (200 mil), при этом оба варианта подписаны SOIC8. Уточняйте у продавцов. В моей плате корпус под широкую. Узкая тоже припаивается, но придётся повозиться.
Тиньки с маркировкой ATtiny13A-SSU — 6мм
С маркировкой ATtiny13A-SU — 8мм
Дублирую все ссылки:
- Оригинальный пост на mysku
- Комментарий Miklsh, спасибо ему за прошивку
- Архив файлов с прошивкой и исходниками от Miklsh
- Зеркало файлов прошивки и исходника от Miklsh (яндекс диск)
- Моя версия печатной платы для R-G светодиода
Копирайты
Схемы, прошивки, гербера вы можете свободно использовать и модифицировать как вам нравится, с указанием ссылок на авторов. Они распространяются «как есть», и используются на свой страх и риск. В них могут быть ошибки, которые мы упустили, будьте внимательны.
Соцсети:
- Мой телеграмм канал: https://t.me/dmgdreams
- Канал нашего кореша Винни: https://t.me/bear_play_on
- Канал нашего кореша Винни в ВК: https://vk.com/graybear_games