Napájení Raspberry Pi Pico z akumulátoru (a solární panel) — měření stavu akumulátoru

/* Měření napájecího napětí VSYS a napětí na solárním panelu
 * (c) Jirka Chráska 2026, <jirka@lixis.cz>
 * BSD 3 clause licence
 */
#include <stdio.h>
#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/adc.h"
#include "hardware/i2c.h"
#include "lib/ssd1306.h"
#include "lib/font_spleen_8x5.h"
#include "lib/font_spleen_16x8a.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include "pico/time.h"
#include "pico/types.h"

// pin pro měření napětí na baterii
#define PIN_BATT_LVL    29
// pin pro měření napětí na panelu
#define PIN_PANEL_LVL   28

#define DISPLAY_WIDTH   128
#define DISPLAY_HEIGHT  32
#define I2C_ADDRESS     0x3C
#define I2C_FREQ        100000
#define SDA_PIN         4
#define SDC_PIN         5
#define I2C             i2c0
ssd1306_t disp;

// nastavení I2C sběrnice
void setup_i2c(void)
{
    // nelze použít i2c_default -- aplikace bude chodit nekorektně (zajímavá chyba)
    i2c_init(I2C, I2C_FREQ);
    gpio_set_function(SDA_PIN, GPIO_FUNC_I2C);
    gpio_set_function(SDC_PIN, GPIO_FUNC_I2C);
    // Pull-up rezistory jsou v displeji, netřeba nastavovat
}

void zapnuti_displeje( void )
{
    ssd1306_init(&disp, DISPLAY_WIDTH, DISPLAY_HEIGHT, I2C_ADDRESS, I2C); // inicializace
    ssd1306_poweron(&disp); // zapnutí displeje
    ssd1306_clear(&disp);   // vymazání displeje
    ssd1306_contrast(&disp,0x50);
    ssd1306_draw_string_with_font(&disp, 0, 0, 1, font_spleen_16x8a, "Mereni aku.");
    ssd1306_show(&disp); // zobrazíme písmenka na displeji
}


int main()
{
char buf1[128];
char buf2[128];
float batt_voltage;
float batt_voltage_old;
float panel_voltage;
float panel_voltage_old;

    memset(buf1,'\0',128);
    memset(buf2,'\0',128);

// nastavení displeje SSD1306
    setup_i2c();
    zapnuti_displeje();
    sleep_ms(10);
// nastavení ADC
    adc_init();
    adc_gpio_init(PIN_BATT_LVL);
    adc_gpio_init(PIN_PANEL_LVL);
    adc_select_input(3);
    printf("Měření napětí VSYS.\n");
    // hodnota napětí na VSYS je počítána v milivoltech
    batt_voltage_old = round(adc_read() * 9875 / (1 << 12) - 20);
    adc_select_input(2);
    // 10.7 je dělící poměr oporového děliče na panelu
    panel_voltage_old = adc_read() * 10.7f / (1 << 12);
    sprintf(buf1, "VSYS:  %5.2f V", batt_voltage_old/1000);
    sprintf(buf2, "PANEL: %5.2f V", panel_voltage_old);
    // výstup na displej
    ssd1306_clear(&disp);
    ssd1306_draw_string_with_font(&disp, 0, 0, 1, font_spleen_16x8a, buf1);
    ssd1306_draw_string_with_font(&disp, 0, 16, 1, font_spleen_16x8a, buf2);
    ssd1306_show(&disp); // zobrazíme písmenka na displeji

    while ( true ) {
        adc_select_input(3);
        batt_voltage = round(adc_read() * 9875 / (1 << 12) - 20);
        adc_select_input(2);
        panel_voltage = adc_read() * 10.7f / (1<<12);
        if( batt_voltage != batt_voltage_old || panel_voltage != panel_voltage_old) {
            sprintf(buf1, "VSYS:  %5.2f V", batt_voltage/1000);
            sprintf(buf2, "PANEL: %5.2f V", panel_voltage);
            // výstup na displej
            ssd1306_clear(&disp);
            ssd1306_draw_string_with_font(&disp, 0, 0, 1, font_spleen_16x8a, buf1);
            ssd1306_draw_string_with_font(&disp, 0, 16, 1, font_spleen_16x8a, buf2);
            ssd1306_show(&disp); // zobrazíme písmenka na displeji
        }
        batt_voltage_old = batt_voltage;
        panel_voltage    = panel_voltage_old;
        sleep_ms(1000);
    }
}

cmake_minimum_required(VERSION 3.13)

set(PICO_BOARD pico)
set(CMAKE_C_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)

# initialize the SDK based on PICO_SDK_PATH
# note: this must happen before project()
include($ENV{PICO_SDK_PATH}/external/pico_sdk_import.cmake)

project(napajeni C CXX ASM)

# initialize the Raspberry Pi Pico SDK
pico_sdk_init()

# rest of your project

add_executable(napajeni
	main.c
	lib/ssd1306.c
)

target_link_libraries(napajeni
    pico_stdlib
    hardware_adc
    hardware_i2c
)

pico_add_extra_outputs(napajeni)
pico_enable_stdio_usb(napajeni 0)
pico_enable_stdio_uart(napajeni 0)

cd napajeni_z_akumulatoru
mkdir build
cd build
cmake ..
make