Kann ich die verbleibende Batterielebensdauer abschätzen, indem ich ihre Spannung mit derselben MCU messe, die sie mit Strom versorgt?

Sie können dies tun (vorausgesetzt, die Spannung ist eine vorhersehbare Funktion der verbleibenden Lebensdauer, aber das ist ein anderes Problem), solange im System irgendwo eine feste Spannungsreferenz verfügbar ist. Einige Mikros haben eine feste Spannungsreferenz eingebaut, die normalerweise vom internen A/D gelesen oder als A/D-Skala verwendet werden kann. Wenn nicht, müssen Sie eine externe Referenz bereitstellen. Beachten Sie, dass Sie aufgrund des Stromverbrauchs möglicherweise möchten, dass das Mikro diese Referenz nur für kurze Zeit um Batteriemessungen herum einschaltet, was im Verhältnis zur Zeit, die für eine Messung benötigt wird, nicht sehr oft sein muss.

Sie können mit einem μC die Spannung der Batterie messen, die diesen μC direkt versorgt (ohne Spannungsregler). Sie benötigen eine Referenzspannung, die sich nicht ändert, wenn sich die Batteriespannung ändert. Die Idee ist, entweder die Batteriespannung bezüglich der Spannungsreferenz zu messen oder die Spannungsreferenz bezüglich der Batteriespannung zu messen. Viele μCs haben eine eingebaute Spannungsreferenz, die per Software aktiviert werden kann. Einige μCs können eine Referenzspannung an einen Pin ausgeben. Eine externe Spannungsreferenz würde auch funktionieren.

Um Batterieladung zu sparen, können Sie den μC-Pin verwenden, um die Batteriespannungsmessschaltung nur gelegentlich einzuschalten. Hier ist eine der Varianten der Schaltung.

Welche Topologie zu verwenden ist, hängt teilweise davon ab, welchen Typ von μC Sie verwenden. (?)

Möglicherweise stellen Sie fest, dass die Erfassung der Batteriespannung nicht genau genug ist, um die verbleibende Kapazität zu erfassen. Bei tragbaren Geräten (Handys, Laptops) wird die Batteriekapazität durch Messen des Stroms in und aus der Batterie geschätzt. Es gibt Dutzende von spezialisierten ICs für Batteriestandsanzeige ( z. B. bq27200 ), die bei dieser Aufgabe helfen.

Einige Mikrocontroller haben dies sogar eingebaut. Der ADC-Abschnitt des MSP430 (unabhängig von der Version) verfügt normalerweise über eine Variation eines internen Schalters mit einer Widerstandsspannung, die Vcc auf eine nutzbare Abtastspannung herunterteilt. Diese wird dann mit der ausgewählten Referenzspannung verglichen, sodass Sie messen können, wie hoch Vcc ist.

INCHx ist das ADC-Eingangskanalauswahlregister. Der Schalter ist geschlossen, wenn INCH 0b1011 ist, wodurch der ADC Vcc durch den Widerstandsteiler messen kann. Das Ding rechts ist der interne Temperatursensor.

Andere Mikrocontroller haben möglicherweise dieselbe Funktion. Sie sollten ihre Datenblätter durchsehen, um dies herauszufinden.