مراقبة شحن بطارية الهاتف الذّكي بالاعتماد على الأردوينو

مراقبة شحن بطارية الهاتف الذّكي بالاعتماد على الأردوينو

سنرى في هذا المشروع كيفيةَ التحكم بمقدار الوقت المخصوص من اجل شحن بطارية الهواتف الذّكية. يواجه كلُّ هاتف محمول تقريباً -(إن كان هاتفاً ذكياً فاخراً أو بسيطاً)- هذه المشكلةَ: توصيلَ الهاتفِ بالشاحن ونسيانَ فصلِه، وحيث إنّ جميع الهواتف المحمولة تقريباً مُجهّزة بمُتحكمات لضبط الشّحن حديثة ومتقدمة جداً وقادرة أن تحدد متى تكون البطارية مشحونة بالكامل وتفصل الطاقة عن البطارية (هي لا تفصلها بالمعنى الدّقيق بل تحافظ على الجهاز في حالة الشّحن المعروفة بالشحن الخفيف trickle charge) ، لكنّ العيب الأساسيّ في الحفاظ على توصيل الجهاز حتى بعد ملء البطارية هو تأثيره على عمر البطارية، فلكلّ بطارية حدٌّ معين لعدد مرات الشّحن (تُعرف باسم دورات الشّحن)، كما تؤدي درجة الحرارة دوراً مهمّاً في حياة البطارية؛ وذلك لأنّ درجات الحرارة المرتفعة تؤدي إلى مشكلاتٍ في كيمياء البطارية. لكن ماذا لو عرفنا أنّ هذا المشروعَ يُساعد على التّحكم تحكماً كاملاً بالوقت المخصوص للشّحن وبمجرّد انتهاء الوقت المحدّد تُفصل الطاقةُ عن الشاحن.
Arduino based Smartphone Charging Controller Image 2
صورة نهائية للمشروع (الدارة العملية) (مصدر الصورة: موقع electronics hub)


الفكرة العامة للتحكم في شحن بطارية الهاتف الذّكي بالاعتماد على الأردوينو:

إنّ المفهوم الرّئيسَ في اعتماد الأردوينو للتّحكم في شحن بطارية الهاتف المحمول هو بسيط جداً. حددِ الوقتَ الّذي تريد شحن هاتفك المحمول خلاله وبمجرّد الوصول إلى الوقت المطلوب افصلِ الشّاحن. مثلًا؛ نعيين الوقت ساعتين (مُستنداً بذلك إلى الملاحظة السّابقة أو باستخدام العمليّات الحسابية) حيث نشغّل الشّاحن بمساعدة الرّيليه ليبدأ المؤقت، وعندما يُشحَن الهاتف المحمول خلال السّاعتين التّاليتين ويصل العد التنازلي إلى إشارة الاقتراب من الوقت المحدد يتوقف الريليه عن العملِ وبالنتيجة تتوقف عملية الشحن (تُفصل الطاقة عن الشّاحن).

مخطط الدارة:

تُظهر الصّورة التالية مخطط الدّارة للتّحكم بشحن البطارية باستخدام الأردوينو.

Arduino based Smartphone Charging Controller Circuit Diagram
مخطط الدّارة (مصدر الصورة: موقع electronics hub)

المكونات المطلوبة:

تصميم الدّارة:

يحتوي المشروع على مكوّنات رئيسة بخلاف الأردوينو وهي المشفر الدّوار والرّيليه وشاشة الإظهار، لنبدأ بالريليه: إننا نوصل الطّرف IN1 إلى وحدة الريليه بالطّرف رقْم 12 للوحة التّطوير الأردوينو، ثُمَّ نأتي إلى المشفر حيثُ ترتبط الأطراف التالية: CLK، DT، وSW بالأطراف ذات الأرقام 10، 11، 2 للوحة التّطوير الأردوينو على الترتيب، وننتقل أخيراً إلى شاشة الإظهار حيثُ توصل الأطراف ذات الأرقام من 8 وحتى 3 للأردوينو إلى الأطراف RS، E، D4 وحتى D7 الخاصّة بشاشة الإظهار.

إعداد مشروع التّحكُّم بشحن بطارية الهاتف الذّكي بالاعتماد على الأردوينو:

يُمكن وضعُ العناصر مثل شاشة الإظهار والمشفر الدّوار والأردوينو على لوحة التَّوصيل، لكن من الأفضل وضعُ الريليه في صُندوق الكهرباء ذي المأخذ الواحد مع مفتاح كهربائيّ Switch، بحيث تتحكّم الريليه في المأخذ كما نستطيع توصيل الشّاحن بالمقبس أيضاّ.

Arduino based Smartphone Charging Controller Image 3
مقبس الطاقة الخارجي وتوصيله (مصدر الصورة: موقع electronics hub)

تحذير:

يجب التّعاملُ مع مزوّد الطاقة AC Mains 230v في حال تنفيذ هذا المشروع وهو أمر خَطِر نوعاً ما لذلك من الأفضل الاستعانةُ بخبير للتوجيه.

الكود البرمجي: التحميل من هنا

مبدأ العمل:

في البدء نحمِّل الكود البرمجي إلى لوحة التّطوير الأردوينو بعد إجراء التّوصيلات اللّازمة على وَفق مخطط الدّارة، ثُمّ نشغل مزوِّد الطّاقة، حينئذٍ سنلاحظ على شاشة الـ LCD ظهورَ الساعات (HH)، الدّقائق (MM)، والثّواني (SS) بعد ذلك نحدد السّاعات ثم نحرِّك المفتاح الدوار الموجود على المشفر لتحديد العدد المطلوب منها وعند ضبط قيمة (عدد) السّاعات نضغط المفتاح لتثبيت تلك القيمة. بشكل مشابه يمكن ضبط الدّقائق والثّواني وبعد الضّبط نختار (موافق) على شاشة الإظهار ونضغط المفتاح الدوار.

الآن، تُشغَّل الريليه (مما يعني بدء عملية الشّحن)، ويبدأ العد التّنازلي لقيمة الوقت الّذي ضُبِطَ، وبوصول العد التّنازلي إلى الصّفر “0” يتوقف الريليه (ينطفئ محول الطاقة).

Arduino based Smartphone Charging Controller Image 1
طريقة تشغيل المشروع (مصدر الصورة: موقع electronics hub)

أثناءَ الشّحن في حالة انقطاع الطّاقة، يتمّ تخزين الوقت المُتبقى في الذّاكرة وعندما تعود الطّاقة سيُطلَب منك الاستمرار بالعد التّنازليّ أو لتعيين وقت جديد وعلى وفق ذلك يُنفذ الشّحن.

مُلخَّص:

يُطبَّق هذا المشروع وهو مشروعٌ سهلٌ جدّاً للتّحكم بمقدار الوقت المُخصوص لشحن الهاتف المحمول، إذذ يمكن به توصيلُ الهاتف بالشّاحن وتعيين الوقت المُراد شحنُ الهاتف به وتركه ليشحن حيث لا قلق على نسيانه؛ لأنّه سيفصل الطّاقة عن الشّاحن تلقائياًّ، ويعدُّ هذا المشروع مفيداً جدّاً للأشخاص الّذين يشحنون هواتفهم المحمولة ليلاً وللأشخاص الّذين عادةً ما ينسون هواتفهم وهي تشحن.


المصدر: هنا

ترجمة: سارة خضر, مراجعة: علي العلي, تدقيق لغوي: محمد بابكر, تصميم: علي العلي, تحرير: قحطان غانم.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *