Как сделать индикатор заряда телефона
Топ-10 приложений для проверки батареи смартфона
Содержание
Содержание
Если ваш смартфон стал быстро садиться, а его батареи хватает всего на несколько часов, самое время протестировать гаджет на изношенность аккумулятора. Для этого не нужно сдавать его в техсервис. Достаточно воспользоваться любым из предложенных ниже приложений для проверки батарей.
Nova Battery Tester
С помощью этого приложения вы сможете протестировать емкость аккумулятора как на телефоне, так и на планшете. Программа содержит несколько режимов тестинга: быстрый, стандартный и долгий режим. Самые реальные показатели дает стандартное и долгое тестирование. Быстрый режим показывает результаты с ощутимой погрешностью. Полный анализ батареи на «Nova Battery Tester» занимает от 1 до 1,5 часов.
При первом подключении утилита требует выхода в интернет для внесения данных о токе потребления вашего устройства и других характеристик, скачиваемых приложением из собственной онлайн-базы.
Программа бесплатна, русифицирована, имеет простой и понятный интерфейс. В ней нет ничего лишнего, она не виснет и отлично справляется с поставленной перед нею задачей.
Совместимость: Android.
Battery HD Pro
Это приложение не только оценивает состояние аккумулятора, но и имеет массу других связанных функций. Оно показывает, как много времени у вас осталось для телефонных разговоров, просмотра видео и выхода в интернет до того, как в батарее закончится питание. Все эти данные программа анализирует в режиме реального времени, исходя из уровня зарядки аккумулятора.
Продолжительности калибровки в «Battery HD Pro» – 1–1,5 часа. Интерфейс – русский/английский. Достоинства приложения – точность, много пользовательских настроек, абсолютно бесплатный функционал. Платная версия утилиты отличается от бесплатной только отсутствием рекламы. В остальном они идентичны.
Совместимость: Android, iOS.
Battery Life
Программа для измерения максимальной емкости аккумулятора тестирует систему и производит просчеты в процентном соотношении от 0 до 100. Утилита предоставляет подробный отчет о состоянии батареи:
Приложение также показывает уровень потребления энергии различными гаджетами, играми и прочими программами, установленными на телефон. В нем есть несколько предустановленных режимов для экономии заряда и ряд функций, позволяющих корректировать настройки для увеличения времени работы аккумулятора. Достоинства «Battery Life» – точность измерений, минимальная нагрузка на систему, быстрая подзарядка.
Совместимость: Android, iOS.
AccuBattery
Программа измеряет емкость батареи, показывает ее загрузку и данные об использовании, позволяет оптимизировать энергорасход и продлевает срок службы аккумулятора.
Вся информация в «AccuBattery» обрабатывается в режиме реального времени. В расчетах учитывается активность экрана – включен он или выключен. С помощью этого приложения вы сможете использовать режим энергоэкономии, отслеживать программы, которые «пожирают» энергию гаджета и получать детализированную статистику. Достоинства программы – отсутствие рекламы, много функционала, простой и понятный интерфейс.
Совместимость: Android.
Power Battery
Это не просто приложение, а целый комплекс по диагностике и уходу за батареей. Здесь есть все: набор тестов для оценки и улучшения производительности элементов питания, встроенные режимы экономии и служба очистки памяти.
Многие функции в «Power Battery» могут использоваться в автоматическом режиме. При их активизации приложение самостоятельно отключает энергозатратные программы, переводит телефон в режим экономии и очищает память от ненужного мусора. У программы есть свое собственное сообщество, где общаются ее пользователи. Она обладает большим функционалом и предоставляет его абсолютно бесплатно.
Совместимость: Android.
Battery Alarm
Хорошее приложение со стандартным набором тестов, настроек и дополнительным пользовательским функционалом. С помощью этой программы вы сможете оценивать состояние батареи в режиме реального времени, оптимизировать ее работу и расход электроэнергии.
«Battery Alarm» не дает нагрузку на систему, работает даже в спящем режиме, имеет небольшой размер и очень простую графику. Достоинства – нет рекламы. Недостатки – англоязычный интерфейс.
Совместимость: Android, iOS.
GSam Battery Monitor
Приложение отображает подробную информацию о состоянии аккумулятора и его работоспособности, позволяет управлять энергоресурсами телефона и увеличивает его время работы за счет отключения ненужных программ. В «GSam Battery» есть множество информационных виджетов:
Эта программа дает точный подсчет и вычисляет даже скрытые приложения, увеличивающие расход батареи в несколько раз. Плюсы – эффективно выполняет свои задачи. Минусы – потребляет много электроэнергии.
Совместимость: Android.
3C Battery Monitor Widget
Это приложение достаточно точно оценивает состояние аккумулятора, его емкость и нагрев, анализирует статистику разряда/заряда в режиме реального времени и отображает информацию в виде графиков.
Приложение позволяет осуществлять калибровку батареи как в ручном, так и в автоматическом режиме. Основной набор функций программы предоставляется бесплатно, но есть и платные улучшения.
Совместимость: Android.
Battery Doctor
Утилита оценивает ресурс батареи и продлевает ее жизнеспособность. Она увеличивает время заряда аккумулятора, оценивает источники и объем расходования энергоресурсов.
Что может приложение:
Программа самостоятельно выключает приложения с большим расходом энергии, улучшает срок службы батареи и ускоряет работу устройства. Особенности утилиты – русский язык, удобный интерфейс, точность вычислений.
Совместимость: Android, iOS.
Ampere
Отличительные особенности «Ampere» – это отсутствие лишнего функционала и простой интерфейс. Приложение показывает подробную информацию о состоянии батареи, оценивает уровень ее заряда, температуру и напряжение.
Также утилита анализирует скорость подзарядки и отображает время до ее окончания. Благодаря такому функционалу программу можно использовать не только для тестирования батареи, но и для оценки качества зарядных устройств – чем выше скорость, тем лучше оборудование.
Совместимость: Android.
13 схем индикаторов разряда Li-ion аккумуляторов: от простых к сложным
Что может быть печальнее, чем внезапно севший аккумулятор в квадрокоптере во время полета или отключившийся металлоискатель на перспективной поляне? Вот если бы можно было бы заранее узнать, насколько сильно заряжен аккумулятор! Тогда мы могли бы подключить зарядку или поставить новый комплект батарей, не дожидаясь грустных последствий.
Далее будут представлены только те индикаторы разряда li-ion аккумуляторов, которые не только проверены временем и заслуживают вашего внимания, но и с легкостью собираются своими руками.
Вариант №1
Начнем, пожалуй, с простенькой схемки на стабилитроне и транзисторе:
Разберем, как она работает.
Пока напряжение выше определенного порога (2.0 Вольта), стабилитрон находится в пробое, соответственно, транзистор закрыт и весь ток течет через зеленый светодиод. Как только напряжение на аккумуляторе начинает падать и достигает значения порядка 2.0В + 1.2В (падение напряжение на переходе база-эмиттер транзистора VT1), транзистор начинает открываться и ток начинает перераспределяться между обоими светодиодами.
Если взять двухцветный светодиод, то мы получим плавный переход от зеленого к красному, включая всю промежуточную гамму цветов.
Типовое различие прямого напряжения в двухцветных светодиодах составляет 0.25 Вольта (красный зажигается при более низком напряжении). Именно этой разницей определяется область полного перехода между зеленым и красным цветом.
Недостаток схемы в сложности подбора стабилитронов для получения необходимого порога срабатывания, а также в постоянном потреблении тока порядка 1 мА. Ну и, не исключено, что дальтоники не оценят эту задумку с меняющимися цветами.
Вариант №2
В следующей схеме использована микросхема TL431, представляющая собой прецизионный стабилизатор напряжения.
Порог срабатывания определяется делителем напряжения R2-R3. При указанных в схеме номиналах он составляет 3.2 Вольта. При снижении напряжения на аккумуляторе до этого значения, микросхема перестает шунтировать светодиод и он зажигается. Это будет сигналом к тому, что полный разряд батареи совсем близок (минимально допустимое напряжение на одной банке li-ion равно 3.0 В).
Если для питания устройства применяется батарея из нескольких последовательно включенных банок литий-ионного аккумулятора, то приведенную выше схему необходимо подключить к каждой банке отдельно. Вот таким образом:
Для настройки схемы подключаем вместо батарей регулируемый блок питания и подбором резистора R2 (R4) добиваемся зажигания светодиода в нужный нам момент.
Вариант №3
А вот простая схема индикатора разрядки li-ion аккумулятора на двух транзисторах:
Порог срабатывания задается резисторами R2, R3. Старые советские транзисторы можно заменить на BC237, BC238, BC317 (КТ3102) и BC556, BC557 (КТ3107).
Вариант №4
Схема на двух полевых транзисторах, потребляющая в ждущем режиме буквально микротоки.
При подключении схемы к источнику питания, положительное напряжение на затворе транзистора VT1 формируется с помощью делителя R1-R2. Если напряжение выше напряжение отсечки полевого транзистора, он открывается и притягивает затвор VT2 на землю, тем самым закрывая его.
В определенный момент, по мере разряда аккумулятора, напряжение, снимаемое с делителя становится недостаточным для отпирания VT1 и он закрывается. Следовательно, на затворе второго полевика появляется напряжение, близкое к напряжению питания. Он открывается и зажигает светодиод. Свечение светодиода сигнализирует нам о необходимости подзаряда аккумулятора.
Вариант №5
На трех транзисторах:
Не смотря на громоздкий вид схемы, готовая плата имеет достаточно скромные габариты:
Транзисторы BC848 и BC856 можно заменить на ВС546 и ВС556 соответственно.
Вариант №6
Эта схема мне нравится тем, что она не только включает индикацию, но и отрубает нагрузку.
Жаль только, что сама схема от аккумулятора не отключается, продолжая потреблять энергию. А жрет она, благодаря постоянно горящему светодиоду, немало.
Зеленый светодиод в данном случае выступает в роли источника опорного напряжения, потребляя ток порядка 15-20 мА. Чтобы избавиться от такого прожорливого элемента, вместо источника образцового напряжения можно применить ту же TL431, включив ее по такой схеме*:
*катод TL431 подключить ко 2-ому выводу LM393.
Вариант №7
Схема с применением так называемых мониторов напряжения. Их еще называют супервизорами и детекторами напряжения (voltdetector’ами). Это специализированные микросхемы, разработанные специально для контроля за напряжением.
Вот, например, схема, поджигающая светодиод при снижении напряжения на аккумуляторе до 3.1V. Собрана на BD4731.
Согласитесь, проще некуда! BD47xx имеет открытый коллектор на выходе, а также самостоятельно ограничивает выходной ток на уровне 12 мА. Это позволяет подключать к ней светодиод напрямую, без ограничительных резисторов.
Аналогичным образом можно применить любой другой супервизор на любое другое напряжение.
Вот еще несколько вариантов на выбор:
В зависимости от цифрового обозначения, напряжение детекции будет разным:
Сетка напряжений не очень-то подходит для контроля за li-ion аккумуляторами, но совсем сбрасывать эту микросхему со счетов, думаю, не стоит.
Чтобы сделать индикацию разряда еще более заметной, выход детектора напряжения можно нагрузить на мигающий светодиод (например, серии L-314). Или самому собрать простейшую «моргалку» на двух биполярных транзисторах.
Пример готовой схемы, оповещающей о севшей батарейке с помощью вспыхивающего светодиода приведен ниже:
Еще одна схема с моргающим светодиодом будет рассмотрена ниже.
Вариант №8
Крутая схема, запускающая моргание светодиода, если напряжение на литиевом аккумуляторе упадет до 3.0 Вольта:
Как можно было заметить, работа большинства схем контроля за разрядом сводится к сравнению некоего образцового напряжения с контролируемым напряжением. В дальнейшем эта разница усиливается и включает/отключает светодиод.
Обычно в качестве усилителя разницы между опорным напряжением и напряжением на литиевом аккумуляторе используют каскад на транзисторе или операционный усилитель, включенный по схеме компаратора.
Вариант №9
Схема на 74HC04.
Схема потребляет от батареи около 2 мА, так что ее тоже надо включать после выключателя питания.
Вариант №10
Это даже не индикатор разряда, а, скорее, целый светодиодный вольтметр! Линейная шкала из 10 светодиодов дает наглядное представление о состоянии аккумулятора. Весь функционал реализован всего на одной-единственной микросхеме LM3914:
Делитель R3-R4-R5 задает нижнее (DIV_LO) и верхнее (DIV_HI) пороговые напряжения. При указанных на схеме значениях свечению верхнего светодиода соответствует напряжение 4.2 Вольта, а при снижении напряжения ниже 3х вольт, погаснет последний (нижний) светодиод.
Подключив 9-ый вывод микросхемы на «землю», можно перевести ее в режим «точка». В этом режиме всегда светится только один светодиод, соответствующий напряжению питания. Если оставить как на схеме, то будет светиться целая шкала из светодиодов, что нерационально с точки зрения экономичности.
В качестве светодиодов нужно брать только светодиоды красного свечения, т.к. они обладают самым малым прямым напряжением при работе. Если, например, взять синие светодиоды, то при севшем до 3х вольт аккумуляторе, они, скорее всего, вообще не загорятся.
Сама микросхема потребляет около 2.5 мА, плюс 5 мА на каждый зажженный светодиод.
Недостатком схемы можно считать невозможность индивидуальной настройки порога зажигания каждого светодиода. Можно задать только начальное и конечное значение, а встроенный в микросхему делитель разобьет этот интервал на равные 9 отрезков. Но, как известно, ближе к концу разряда, напряжение на аккумуляторе начинает очень стремительно падать. Разница между аккумуляторами, разряженными на 10% и 20% может составлять десятые доли вольта, а если сравнить эти же аккумуляторы, только разряженненные на 90% и 100%, то можно увидеть разницу в целый вольт!
Типичный график разряда Li-ion аккумулятора, приведенный ниже, наглядно демонстрирует данное обстоятельство:
Таким образом, использование линейной шкалы для индикации степени разряда аккумулятора представляется не слишком целесообразным. Нужна схема, позволяющая задать точные значения напряжений, при которых будет загораться тот или иной светодиод.
Полный контроль над моментами включения светодиодов дает схема, представленная ниже.
Вариант №11
Данная схема является 4-разрядным индикатором напряжения на аккумуляторе/батарейке. Реализована на четырех ОУ, входящих в состав микросхемы LM339.
Схема работоспособна вплоть до напряжения 2 Вольта, потребляет меньше миллиампера (не считая светодиода).
Разумеется, для отражения реального значения израсходованной и оставшейся емкости аккумулятора, необходимо при настройке схемы учесть кривую разряда используемого аккумулятора (с учетом тока нагрузки). Это позволит задать точные значения напряжения, соответствующие, например, 5%-25%-50%-100% остаточной емкости.
Вариант №12
Ну и, конечно, широчайший простор открывается при использовании микроконтроллеров со встроенным источником опорного напряжения и имеющих вход АЦП. Тут функционал ограничивается только вашей фантазией и умением программировать.
Как пример приведем простейшую схему на контроллере ATMega328.
Хотя тут, для уменьшения габаритов платы, лучше было бы взять 8-миногую ATTiny13 в корпусе SOP8. Тогда было бы вообще шикарно. Но пусть это будет вашим домашним заданием.
Светодиод взят трехцветный (от светодиодной ленты), но задействованы только красный и зеленый.
Готовую программу (скетч) можно скачать по этой ссылке.
Программа работает следующим образом: каждые 10 секунд опрашивается напряжение питания. Исходя из результатов измерений МК управляет светодиодами с помощью ШИМ, что позволяет получать различные оттенки свечения смешением красного и зеленого цветов.
Свежезаряженный аккумулятор выдает порядка 4.1В — светится зеленый индикатор. Во время зарядки на АКБ присутствует напряжение 4.2В, при этом будет моргать зеленый светодиод. Как только напряжение упадет ниже 3.5В, начнет мигать красный светодиод. Это будет сигналом к тому, что аккумулятор почти сел и его пора заряжать. В остальном диапазоне напряжений индикатор будет менять цвет от зеленого к красному (в зависимости от напряжения).
Вариант №13
Ну и на закуску предлагаю вариант переделки стандартной платы защиты (их еще называют контроллерами заряда-разряда), превращающий ее в индикатор севшего аккумулятора.
Эти платы (PCB-модули) добываются из старых батарей мобильных телефонов чуть ли не в промышленных масштабах. Просто подбираете на улице выброшенный аккумулятор от мобилы, потрошите его и плата у вас в руках. Все остальное утилизируете как положено.
Чаще всего PCB-плата представляет собой вот такую схемку:
Внеся в схему некоторые изменения (показаны красным цветом), мы получим прекрасный индикатор разряда li-ion аккумулятора, практически не потребляющий ток в выключенном состоянии.
Так как транзистор VT1.2 отвечает за отключение зарядного устройства от банки аккумулятора от при перезаряде, то он в нашей схеме лишний. Поэтому мы полностью исключили этот транзистор из работы, разорвав цепь стока.
Резистор R3 ограничивает ток через светодиод. Его сопротивление необходимо подобрать таким образом, чтобы свечение светодиода было уже заметным, но потребляемый ток еще не был слишком велик.
Кстати, можно сохранить все функции модуля защиты, а индикацию сделать с помощью отдельного транзистор, управляющий светодиодом. То есть индикатор будет загораться одновременно с отключением аккумулятора в момент разряда.
Вместо 2N3906 подойдет любой имеющийся под рукой маломощный p-n-p транзистор. Просто подпаять светодиод напрямую не получится, т.к. выходной ток микросхемы, управляющий ключами, слишком мал и требует усиления.