Nhân dịp thiết kế bộ sạc bình acquy cho một người bạn, thay vì chỉ đơn thuần là bộ giám sát điện thế, dòng điện để sạc bình, thì tôi muốn thiết bị nó có nhiều chức năng hơn, thông minh hơn và phát triển theo xu hướng IoT (Internet of Things) tức vạn vật kết nối internet. Tôi thì thích cụm từ “đồ điện kết nối mạng” hơn.
Các tính năng chủ đạo của thiết bị
- Sạc bình ắc quy với dòng cố định có thời gian đếm lùi tùy vào dòng sạc cho ắc quy
- Điều khiển độ sáng của đèn LED siêu sáng
- Đồng hồ thời gian thực
Các tính năng phụ trợ bằng phần mềm sẽ bổ sung khi có thời gian
- Chọn hệ số sạc bình để tính thời gian tự động ngắt bình ắc quy
- Hẹn giờ tắt/mở đèn
- Tự động chuyển sang chế độ đèn ngủ sau 23h và tắt đèn ngủ sau 6h sáng hôm sau
- Tự động mở đèn nếu phát hiện điện lưới bị mất.
Vì đang làm theo đơn đặt hàng và kiểm tra trạng thái làm việc của bộ sạc bình, nên rảnh rỗi làm thêm một bộ điều khiển đèn để thí nghiệm.
Nói sơ qua cái đèn LED siêu sáng một chút xíu. Đèn LED này là sản phẩm tự chế với phần đế là bộ giải nhiệt CPU máy tính không còn sử dụng nữa, phần còn lại được mua từ cửa hàng đồ sắt thông dụng ở ngoài thị trường. Phần đèn LED là loại bán sẵn 12VDC cây 1 mét ở ngoài thị trường, tôi đem về cắt khúc theo nhu cầu và đi dây điện để tiện sử dụng. Tôi đặt biệt yêu thích loại LED vàng này vì nó cho ánh sáng ấm áp hơn tốt cho mắt hơn đặc biệt đối với các em học sinh.
Trước tiên nói về thiết bị sạc bình ắc quy. Thiết bị được thiết kế theo yêu cầu nguồn sạc có sẵn bên ngoài với dòng điện bằng 1/10 dòng của bình. Theo thiết kế phần cứng, thiết bị sẽ theo dõi điện áp của bình ắc quy nếu điện bình nhỏ hơn 10.5V thì sạc và khi dòng sạc đã trở về gần 0 thì ngắt sạc. Tuy nhiên đó là đối với các bình mới mua, còn những bình đã củ thì dòng sạc có thể chẳng bao giờ về 0. Chính vì vậy, dựa vào dòng sạc, tôi tính tóan ra thời gian để sạc đầy một bình điện, cho dù bình mới hay củ nó cũng sẽ ngắt sạc sau đúng thời gian quy định. Như vậy bộ sạc sẽ vừa kiểm tra thời gian sạc vừa kiểm tra dòng sạc có về 0 hay không. Bên cạnh đó, tôi hiển thị thêm phần trăm sạc bình cho dễ ước lượng.
Tôi cũng thiết kế thêm cho bộ sạc 1 đèn led 3 trạng thái, màu đỏ là đang sạc, màu xanh lá là đã sạc đầy, màu xanh dương là kiểm tra bình điện có được kết nối với thiết bị hay không.
Như vậy trong lúc sử dụng, nếu bình điện đã xuống tới mức cần sạc thì thiết bị sẽ chuyển chế độ sạc và hiển thị thời gian sạc còn lại cho bình trong bao lâu.
Tiếp theo là thiết bị điều khiển đèn LED. Mặc định thiết bị chỉ dùng điều khiển độ sáng của đèn. Ban đầu nó sẽ tắt, khi nhấn 1 lần nó sẽ sáng ở mức 3%, mức này để dùng đèn làm đèn ngủ ban đêm, tiếp theo là các mức cao hơn 30%, 50%, 80% và 100%.
Để thiết bị thêm phần hấp dẫn, tôi bổ sung thêm tính năng hiển thị đồng hồ. Tính năng này được thiết lập dựa trên phần cứng của thiết bị chứ chưa phải là module đồng hồ thời gian thực nên tính chính xác không cao. Tương lai tôi sẽ bổ sung thêm module đồng hồ thời gian thực như vậy dù không có bình chạy, đồng hồ vẫn chạy do có pin riêng để nuôi module đồng hồ
Làm đồng hồ thì phải có nút nhấn để cài đặt giờ cho nó, vậy là tôi lập trình thêm các tính năng như xem giờ, cài đặt giờ, cài đặt phút, xem thống kê thiết bị đã sử dụng trong bao lâu.
Về phần cứng và phần mềm lập trình tôi dùng bộ Arduino Uno rất thông dụng ở Việt Nam nên việc phát triển ứng dụng rất thuận tiện và nhanh chóng
Đó là hiện trạng thiết bị điều khiển đèn LED tôi đang làm, còn tương lai, tôi sẽ thêm các tính năng hữu ích khác như
- Bổ sung chức năng sạc bình cho bộ điều khiển đèn LED
- Tự động mở đèn sau 18h
- Chuyển sang chế độ đèn ngủ sau 23h và tắt đèn sau 6h sáng ngày hôm sau
- Phát hiện mất điện lưới và tự động mở đèn ở chế độ tiết kiệm sau 18h tối và tắt nếu điện lưới có lại.
- Điều khiển các thiết bị điện khác bằng việc tắt hoặc mở chúng, cùng với chức năng hẹn giờ hoặc không.
- Điều khiển thiết bị từ xa qua internet từ smarphone, máy tính hoặc remote sóng vô tuyến.
CLIP SỬ DỤNG THIẾT BỊ
Tag :
Lập trình Arduino
