Измерение напряжения источника питания Arduino с помощью аналогового входа

Я питаю Arduino от батареи 5 В (от 3,7 В до повышающего модуля), и мне нужно измерить напряжение. Допустим, батарея подает большой ток , безопасно ли измерять напряжение через аналоговый вход? Как в этом:

Причина, по которой я спрашиваю, состоит в том, что я мало знаю об архитектуре и ограничениях АЦП Arduino. Так что обычно, я бы сделал это для безопасности:

Безопасны ли соединения на первой схеме для АЦП? Заранее спасибо!

Примечание. Аналогичный вопрос был задан здесь: ( Мониторинг энергопотребления постоянного тока ), но он не отвечает на вопрос о сильноточных нагрузках на батарею.

Проверьте таблицу данных для входного тока на выводе ввода / вывода. Это зависит от точного типа контроллера на Arduino. Вероятно, он называется входным контактом ввода / вывода тока утечки и будет около 1 мкА .

Вот типичная таблица данных ATmega, используемая в Uno / Duemilanove / ... , вы можете найти параметр на странице 304. Проверьте таблицу данных для вашего конкретного контроллера для точных деталей.

Если вы используете батарею 3,7 В и повышающий преобразователь для подачи 5 В на контроллер, вы можете подключить батарею непосредственно к аналоговому входу вашего контроллера. Однако, когда выходное напряжение повышающего преобразователя падает ниже напряжения батареи (по любой причине), тогда весь ваш Arduino будет питаться через аналоговый входной вывод, а это то, что вам не нужно. Все входные контакты имеют защиту от перенапряжения, которая обеспечивает такое поведение, но диоды не рассчитаны на постоянные токи. В заключение: лучше всего включить последовательный резистор между батареей и входным контактом.

Но теперь ваше измерение зависит от точности источника питания 5 В. В зависимости от того, какой именно контроллер у вас есть, доступны различные внутренние опорные напряжения, которые намного точнее, чем напряжение источника питания. Если вы добавите дополнительный резистор к заземлению (R2), вы можете использовать такую ​​ссылку для точного измерения входного напряжения. Это называется (резистивный) делитель напряжения. При заданном соотношении напряжение на входном выводе будет равно 1 В при напряжении батареи 3,7 В:

$V_{measurement} = \dfrac{R2×V_{BATT}}{R1+R2}$

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Другой вариант заключается в использовании внутреннего источника опорного напряжения 1.1V запрещенной зоны в Arduino, чтобы определить значение VCC без использования каких-либо дополнительных внешних частей, как подробно на этих двух звеньев:

http://jeelabs.org/2012/05/04/measuring-vcc-via-the-bandgap/

а также

http://arduino.cc/forum/index.php?topic=88935.0

Единственное, что нужно, это то, что вам нужно определить значение калибровки по внутренней запрещенной зоне 1,1 В, так как она может быть отключена на целых 10%.

Но это не потребует дополнительных деталей и позволит вашей атмеге определять напряжение источника питания.