如何管控LinkIt ONE的電池？

作者：陸向陽

LinkIt ONE與正規Arduino很大的一個不同點，是一起頭就考慮可選用電池運作，因此有一套專屬的函式庫可以呼用（呼叫使用，英文為Call，大陸慣稱：調用）。

要讓LinkIt ONE改用電池供電運作，必須先撥動LinkIt ONE電路板上的一個開關，從USB（指USB埠供電）檔位打到BAT檔案（BAT為Battery的縮寫），而在此之前必須先把LinkIt ONE配套的鋰電池接上。

當然，電池內要有電，不然，也可以先持續接上USB埠，透過USB埠的供電為鋰電池充電。否則，一旦切成由鋰電池供電，且電力不足，LinkIt ONE系統就會停擺了。

接著的所有動作都與軟體有關，必須在Arduino IDE中，在程式撰寫的一起頭就要將電池相關的程式檔含括進來，語法即是：#include <LBattery.h>

而後，在初始程式部分不用撰寫任何東西，但在主體循環程式執行時，就開始能用程式語法與鋰電池溝通。首先是偵測鋰電池是否真的已經接上，語法是：LBattery.isCharging()

如果有接上，理論上LBattery.isCharging()函式的回傳值為1，反之為0，但實際上沒偵測到鋰電池接入，也是會回傳1。（筆者的LinkIt ONE電路板為v1.0，2014年8月8日的，可能新版已經修正）。

用軟體確定接入狀態後，進一步是探知電池的剩餘電量，關於此，也只要呼叫LBattery.level()函式，取得此函式的回傳值即可，回傳的數值只有4種，分別是：0、33、66、100，對應的實際意涵是0近乎沒電，33剩餘電量1/3，66剩餘電量2/3，100近乎飽充。

既然如此，有些人可能會疑問：那就以0、1、2、3來表示即可，何必用0、33、66、100呢？

剩餘電量的量測與表示

其實，剩餘電量的量測主要有兩種方式，一是直接量測電池的電壓，供電電壓下滑即意味著電量短減，如此只要將剩餘電量在「飽充、2/3、1/3、用盡」等4種狀態下量測出電壓值，未來偵測到接近的電壓值，就回報對應的電量刻度即可。

用這種方式來回報剩餘電量，還有更粗略的作法，就是只等電量快沒時，電池電壓低到一定程度，回報一下「Battery Low」訊息即可，平價的數位相機多採行此種作法。

只回報Battery Low可說是Low、非Low（Low是剩餘多少電能，要看產品說明書，各家定義不同）兩個電量刻度，而0、1/3、2/3、100則是四個刻度，且刻度比前者均勻，但這種量測法，隨著電池不斷充放、充放使用，電池會逐漸老化，之後顯現的電壓，將與對應的電量逐漸偏差。

因此，各位有時候看到明明飽充，但很快就從3刻度飽充降到2刻度，或者1刻度時可以撐很久，或者比過去更快退到1刻度等，各種與過往使用經驗不準的出入情形開始出現。

而另一種比較好的作法，是使用庫倫計的電量量測法，真的偵測進出的電荷量來精準計算剩餘電量，且建立較嚴謹詳盡的電池老化曲線數據在微控制器內，隨著充放電次數的增加，持續精準對應計算、查詢，顯示出精準的剩餘電量。

這種作法比較精準，所以可以有0%～100%的剩餘電量顯示，每百分之一的電力用去，都可以即時顯示出來，但缺點是實現電路的成本較高，通常是較高級的電子產品才會具備。

回到主軸，LinkIt ONE的LBattery函式庫，其實也是著眼未來可能使用較先進、較精準但成本也較高的庫倫計作法，但眼前先以粗略提供剩餘電量，所以回傳值才會設定成0/33/66/100，未來若真的採行庫倫計作法，原有的回報值才能持續相容使用，不需要修改。

附帶一提的，LinkIt ONE官方配屬的鋰電池為1,050mAh/3.9Wh，3.7V（典型鋰電池供電電壓），雖然已經合乎RoHS，但真的不再使用還是要回收。

從電子科系畢業後，即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色，並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。