🔋 Проект: индикатор согласованного напряжения PD-триггера на LCD1602

Модуль PDC004-PD запрашивает у зарядного устройства фиксированное напряжение по протоколу Power Delivery — через делитель напряжения на резисторах Arduino проверяет, действительно ли согласование прошло успешно, и выводит фактическое напряжение на LCD1602.

Как это работает

USB Power Delivery — это протокол "переговоров" между зарядным устройством и потребителем: подключаемое устройство (в данном случае PD-триггер) сообщает зарядке, какое из её поддерживаемых напряжений (обычно 5V/9V/12V/15V/20V) ему нужно, а зарядка в ответ либо подтверждает это напряжение, либо отказывает, если не поддерживает запрошенное значение. PD-триггер настраивается (переключателями или перемычками на самом модуле) на конкретное желаемое напряжение, и задача этого проекта — проверить, что "переговоры" прошли успешно и на выходе реально то напряжение, которое ожидалось, а не осталось базовым 5V.

Делитель напряжения на резисторах 30 кОм и 7.5 кОм превращает диапазон 0-25В в диапазон 0-5В (коэффициент `dividerRatio = 5.0` получен как `(30+7.5)/7.5`), что укладывается в допустимый диапазон аналогового входа Arduino. Код затем умножает обратно: `(raw / 1023.0) * 5.0 * dividerRatio` восстанавливает исходное напряжение до делителя.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, что указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

⚠️ Соберите и проверьте делитель напряжения мультиметром ОТДЕЛЬНО, прежде чем подключать его к Arduino — ошибка в номиналах резисторов при напряжении 20В на входе может повредить аналоговый вход платы.
PD-триггер (выход): через делитель напряжения 1:5 (резисторы 30 кОм и 7.5 кОм, точка соединения резисторов — на A0) → A0.
LCD1602 с I2C: SDA → A4, SCL → A5, VCC → 5V, GND → GND.
Настройте PD-триггер на конкретное желаемое напряжение согласно его инструкции (переключатели/перемычки), затем подключите его к быстрой зарядке с поддержкой PD и проверьте показание на экране.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, я языковая
// модель, а не специализированный кодер, могу что-то упустить.
// ВНИМАНИЕ: обязательно проверьте делитель напряжения мультиметром
// перед подключением к Arduino — ошибка может повредить плату.

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

const int sensorPin = A0;
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
const float dividerRatio = 5.0; // (30к+7.5к)/7.5к

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  lcd.init();
  lcd.backlight();
}

void loop() {
  int raw = analogRead(sensorPin);
  float measuredV = (raw / 1023.0) * 5.0 * dividerRatio;

  Serial.print("Измеренное напряжение PD: ");
  Serial.println(measuredV);

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("PD Voltage:");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print(measuredV);
  lcd.print("V      ");
  delay(1000);
}

Делитель напряжения обязателен — выходное напряжение PD-триггера (до 20В) превышает допустимые 5В на аналоговом входе Arduino и без делителя может повредить плату.

Частые проблемы

Показание всегда около 5V, независимо от настройки триггера — скорее всего PD-согласование не прошло и зарядка осталась на базовом напряжении; проверьте настройки переключателей триггера и попробуйте другую зарядку с явной поддержкой PD.
Показания скачут или нестабильны — проверьте качество контактов делителя напряжения, плохая пайка на высоковольтной части особенно критична.
Экран LCD не отвечает — проверьте его I2C-адрес (0x27 или 0x3F) через сканер отдельно от основной логики.
Показание заметно отличается от ожидаемого (например, 11В вместо 12В) — проверьте реальные (а не номинальные) значения резисторов делителя мультиметром, разброс в 5% у обычных резисторов даёт заметную погрешность на таких расчётах.

Как улучшить проект

Добавить индикацию "норма/отклонение" цветным светодиодом, а не только числовое значение.
Добавить измерение тока через датчик (например, ACS712) и считать реальную потребляемую мощность.
Логировать изменения напряжения во времени — удобно для проверки стабильности конкретного блока питания.