리포배터리 잔량 체크 MAX17043

리포배터리 잔량 체크기 (MAX17043 LiPo Fuel Gauge Board Module for Arduino) 

 

리포(LiPo) 배터리는 프로젝트에 전원을 공급하는 훌륭한 방법입니다. 크기가 작고 가벼우면서도 크기에 비해 꽤 강력한 성능을 발휘합니다. 하지만 안타깝게도 아무리 좋은 배터리라도 결국 전력이 고갈되기 마련이며, 그럴 때는 대개 예상치 못한 순간(그리고 최악의 타이밍)에 발생합니다. 다음에 보드가 갑자기 전원이 꺼져도 당황하지 마세요! SparkFun LiPo Fuel Gauge는 배터리를 프로젝트에 연결하고, 정교한 알고리즘을 사용하여 상대적 충전 상태를 감지하며 배터리 전압을 직접 A/D 측정합니다. 즉, 마이크로컨트롤러에 탱크에 남은 '연료'가 얼마나 되는지 알려줍니다. LiPo Fuel Gauge는 I2C를 통해 프로젝트와 통신하며, 충전량이 특정 비율 이하로 떨어지면 경고 핀을 통해 알려줍니다. 

 

• 단일 셀 리튬 이온 배터리용 잔량 표시 시스템
• 회로에 연결하여 배터리를 모니터링할 수 있습니다.
• 하드웨어 및 소프트웨어 리셋 기능.
• I2C 인터페이스

 

Documents:

• Schematic
• Eagle Files
• Datasheet (MAX17043G+U)
• Example Code
• GitHub

 

 

구현 방안

 

● ESP32에서 배터리 잔량을 표시하는 방법은 두 가지입니다.

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  방법 1 — ADC 직접 측정 (간단, 추천)

  LiPo 배터리 (+)
      │
  [100kΩ] ─── GPIO (ADC)
      │
  [100kΩ]
      │
  GND

  - 배터리 전압 분압 후 ESP32 ADC로 읽기
  - LiPo 범위: 3.0V(방전) ~ 4.2V(완충) → 분압 후 1.5V~2.1V → ADC 읽기
  - 코드에서 전압 → 퍼센트 변환

  float readBattery() {
    int raw = analogRead(PIN_BATTERY);
    float v = raw / 4095.0f * 3.3f * 2.0f;  // 분압비 2배
    // 3.0V=0%, 4.2V=100%
    return constrain((v - 3.0f) / 1.2f * 100.0f, 0.0f, 100.0f);
  }

  OLED 상태바에 85% 또는 ████░ 형태로 표시.

  - 장점: 부품 저항 2개만 추가
  - 단점: ESP32 ADC 노이즈로 ±5% 오차 있음

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  방법 2 — MAX17043 연료 게이지 IC (정확)

  - I2C 연결 (SDA/SCL 공유 가능)
  - 정확도 ±1%, 충전 상태 자동 보정
  - 라이브러리: SparkFun_MAX1704x_Fuel_Gauge_Arduino_Library

  gauge.getSOC();     // 0.0~100.0%
  gauge.getVoltage(); // 실제 전압

  - 장점: 정확, 코드 단순
  - 단점: IC 별도 구매, I2C 주소 충돌 확인 필요 (0x36)

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  비교

  ┌──────────────┬──────────┬──────────┐
  │              │ ADC 분압 │ MAX17043 │
  ├──────────────┼──────────┼──────────┤
  │ 추가 부품    │ 저항 2개 │ IC 모듈  │
  ├──────────────┼──────────┼──────────┤
  │ 정확도       │ ±5%      │ ±1%      │
  ├──────────────┼──────────┼──────────┤
  │ 난이도       │ 쉬움     │ 쉬움     │
  ├──────────────┼──────────┼──────────┤
  │ 5×5cm 적합성 │ ✅       │ ✅       │
  └──────────────┴──────────┴──────────┘

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  프로토타입 단계에서는 ADC 분압이 빠르고, 커스텀 PCB 설계 시 MAX17043을 권장합니다.