¿Puedo estimar la duración restante de la batería midiendo su voltaje con la misma MCU que alimenta?

Puede hacer esto (suponiendo que el voltaje sea una función predecible de la vida restante, pero ese es otro problema) siempre que haya una referencia de voltaje fijo disponible en el sistema en alguna parte. Algunos micros tienen una referencia de voltaje fijo incorporada, que generalmente puede ser leída por el A/D interno o aplicada como escala A/D. De lo contrario, debe proporcionar alguna referencia externa. Tenga en cuenta que, debido al consumo de energía, es posible que desee que el micro active esta referencia solo durante un breve período de tiempo en torno a las lecturas de la batería, lo que no tiene por qué ser muy frecuente en relación con el tiempo que se tarda en realizar una lectura.

Puede medir con un μC el voltaje de la batería que alimenta directamente a este μC (sin regulador de voltaje). Debe tener un voltaje de referencia, que no cambia a medida que cambia el voltaje de la batería. La idea es medir el voltaje de la batería con el voltaje de referencia, o medir el voltaje de referencia con el voltaje de la batería. Muchos μC tienen una referencia de voltaje incorporada, que se puede habilitar desde el software. Algunos μC pueden emitir un voltaje de referencia a un pin. Una referencia de voltaje externo también funcionaría.

Para conservar la carga de la batería, puede usar el pin μC para encender el circuito de medición de voltaje de la batería solo ocasionalmente. Aquí una de las variantes del circuito.

La topología a usar depende, en parte, del tipo de μC que esté usando. (?)

Puede encontrar que detectar el voltaje de la batería no es una forma lo suficientemente precisa de detectar la capacidad restante. En equipos portátiles (teléfonos celulares, computadoras portátiles), la capacidad de la batería se estima midiendo la corriente que entra y sale de la batería. Hay docenas de circuitos integrados de indicador de combustible de batería especializados ( bq27200 , por ejemplo), que ayudan con esta tarea.

Algunos microcontroladores incluso tienen esto incorporado. La sección MSP430 ADC (independientemente de la versión) generalmente tiene alguna variación de un interruptor interno con un voltaje de resistencia que divide Vcc en un voltaje de muestreo utilizable. Luego, esto se compara con el voltaje de referencia seleccionado para que pueda medir a qué Vcc está.

INCHx es el registro de selección de canal de entrada ADC. El interruptor se cierra cuando INCH es 0b1011, lo que permite que el ADC mida Vcc a través del divisor de resistencia. Lo de la derecha es el sensor de temperatura interno.

Otros microcontroladores pueden tener esta misma característica. Debe consultar sus hojas de datos para averiguarlo.