畢業(yè)論文--基于單片機(jī)的鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　南 昌 工 程 學(xué) 院</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)</p><p>　　機(jī)械與電氣工程學(xué)院 系（院） 電氣工程及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 基于單片機(jī)的鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)生姓名 紀(jì)煒煥 &l

2、t;/p><p>　　班 級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化（1）班 </p><p>　　學(xué) 號(hào) 2009100106 </p><p>　　指導(dǎo)教師 饒繁星 </p><p>　　完成日期 2013 年 5 月 20 日</p>

3、<p>　　基于單片機(jī)的鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　Lithium-ion battery detection system design based on MCU</p><p>　　總計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 頁(yè)</p><p>　　表 格 7 個(gè)</p><

4、;p>　　插 圖 15 幅</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　鋰離子電池與其他種類(lèi)的電池相比有著諸多優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊徊糠帧Ｏ嘈旁谑褂娩囯x子電池的過(guò)程中，我們常會(huì)考慮還剩多少電量的問(wèn)題，但是又找不到好的電量檢測(cè)方法，針對(duì)該要求，本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的鋰離子電池電量檢測(cè)系

5、統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)可以滿足我們?nèi)粘Ｉ钪袑?duì)鋰離子電池電量檢測(cè)的需求，以全面掌握鋰離子電池的電量狀態(tài)。</p><p>　　本文主要敘述了基于單片機(jī)的鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)主要由模擬量采集、鋰離子電池檢測(cè)模塊、單片機(jī)模塊、以及LED驅(qū)動(dòng)顯示電量等相應(yīng)的部分組成，介紹了鋰離子電池的特點(diǎn)、電池電量檢測(cè)原理、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及性能，重點(diǎn)介紹了該系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)等。</p><p>　　考

6、慮到檢測(cè)系統(tǒng)的復(fù)雜程度、精確性、可靠性等各個(gè)方面，本文介紹的設(shè)計(jì)方案能夠滿足我們對(duì)鋰離子電池電量檢測(cè)的要求。</p><p>　　關(guān)鍵字：鋰離子電池 BQ2040 電池檢測(cè) 單片機(jī) LED顯示</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Compared with other types of batter

7、ies, the lithium-ion battery have many advantages, becoming an indispensable part of our daily lives. I believe that in the process of using lithium-ion battery, we often consider the question of how much power is left,

8、but they can not find a good power detection method. for the requirements, we design a lithium-ion battery detection system based on MCU, the detection system can meet the demand for lithium-ion battery detection in our

9、daily lives , in order to</p><p>　　This paper describes the research and design of lithium-ion battery detection system based on MCU The system consists of a Analog acquisition module, battery detection modu

10、le, MCU module and LED drive power display modules. the article describes the characteristics of the lithium-ion battery, the battery detection principle, structure and performance of the system,, focusing on the system

11、hardware and software design. </p><p>　　Taking into account the complexity of the detection system, accuracy, reliability, and other aspects, the article describes the design can meet the requirements of our

12、 lithium-ion battery detection. </p><p>　　Key words：Lithium-ion battery BQ2040 Battery detection MCU LED display</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b>

13、;</p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 本課題研究的目的及意義1</p><p>　　1.2 本課題研究?jī)?nèi)容1</p><p>　　1.3 鋰離子電池的放電及溫度特性2</p>&

14、lt;p>　　1.4 鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展方向3</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖4</p><p>　　2.2 單片機(jī)的選擇5</p><p>　　2.2.1 W78E365A40PL引腳說(shuō)明5</p><p>　　2.2.

15、2 W78E365特性介紹6</p><p>　　2.3 電池電量檢測(cè)芯片BQ20407</p><p>　　2.3.1 BQ2040 引腳說(shuō)明7</p><p>　　2.3.2 BQ2040的檢測(cè)原理8</p><p>　　2.4 LED驅(qū)動(dòng)控制芯片TM16299</p><p>　　2.4.1

16、 TM1629引腳說(shuō)明9</p><p>　　2.4.2 TM1629特性介紹10</p><p>　　2.5 數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)芯片24C6411</p><p>　　2.5.1 24C64概述11</p><p>　　2.5.2 24C64引腳說(shuō)明11</p><p>　　2.5.3 24C64特性介

17、紹12</p><p>　　2.6 時(shí)鐘芯片DS130212</p><p>　　2.6.1 DS1302概述12</p><p>　　2.6.2 DS1302引腳說(shuō)明12</p><p>　　第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.1 單片機(jī)與時(shí)鐘電路部分14</p>&

18、lt;p>　　3.1.1 W78E365概述14</p><p>　　3.1.2 電路圖設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.2 BQ2040部分15</p><p>　　3.2.1 BQ2040概述15</p><p>　　3.2.2 電路圖設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.3 TM1629驅(qū)

19、動(dòng)控制LED顯示部分16</p><p>　　3.3.1 TM1629概述16</p><p>　　3.3.2 LED數(shù)碼管16</p><p>　　3.3.3 電路圖設(shè)計(jì)17</p><p>　　第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.1 程序設(shè)計(jì)流程18</p><

20、;p>　　4.1.1 初始化18</p><p>　　4.1.2 主程序流程圖19</p><p>　　4.1.3 A/D轉(zhuǎn)換與中斷服務(wù)20</p><p>　　4.2 BQ2040總線時(shí)序21</p><p>　　第五章 系統(tǒng)測(cè)試23</p><p><b>　　結(jié) 論24&l

21、t;/b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p><b>　　致 謝26</b></p><p><b>　　附 錄27</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><

22、p>　　1.1 本課題研究的目的及意義</p><p>　　鋰離子電池自問(wèn)世以來(lái)，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為我們每個(gè)人眾多生活必需品當(dāng)中的一部分，是如今人們?cè)谌粘Ｉ钪惺褂脴O其廣泛的一種電池。我國(guó)通訊、電力電子等相關(guān)行業(yè)的飛速發(fā)展，使人們對(duì)鋰離子電池的利用率和維護(hù)工作的重視程度不斷提高，鋰離子電池電量檢測(cè)的市場(chǎng)需求隨之越來(lái)越大。然而現(xiàn)在的實(shí)際情況卻是由于國(guó)內(nèi)目前的一些檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)方法不精確等原因，使其不能完全滿

23、足我們對(duì)鋰離子電池電量檢測(cè)的需求，同時(shí)國(guó)外的同類(lèi)檢測(cè)設(shè)備雖然性能較好，但是價(jià)格太高，不適合我們?nèi)粘z測(cè)使用。微處理器技術(shù)的發(fā)展與電池電量檢測(cè)方法的不斷改善，為提高鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)的性能和降低其制造成本提供了可能。針對(duì)該要求，本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)全面掌握鋰離子電池的電量狀態(tài)，提高其利用率具有現(xiàn)實(shí)意義。本設(shè)計(jì)的研究成果如果能夠得到大家的一致認(rèn)同，以致今后被廣泛應(yīng)用于我們的日常生活當(dāng)中，比

24、如應(yīng)用于生活中常用的或常見(jiàn)的便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域，這必將提高人們的日常生活質(zhì)量，并且還能起到提高鋰離子電池利用率的作用，從另一方面看，這也是從某種程度上響應(yīng)了國(guó)家“節(jié)能減排”政策。</p><p>　　1.2 本課題研究?jī)?nèi)容</p><p>　　該課題是設(shè)計(jì)一個(gè)鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，研究對(duì)象為符合國(guó)標(biāo)GB/T 18287-2000的鋰離子電池，其主要參數(shù)有：標(biāo)稱(chēng)電壓3.7V，標(biāo)稱(chēng)容量10

25、50mAH，充電電壓4.2V。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，自己通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查詢、圖書(shū)館書(shū)籍資料搜索等多種途徑，對(duì)該課題的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了充分的理解與學(xué)習(xí)，使我對(duì)鋰離子電池的電量檢測(cè)原理，以及一些基于單片機(jī)的C程序編寫(xiě)等內(nèi)容，都有了進(jìn)一步的了解與掌握。</p><p>　　本課題研究如何設(shè)計(jì)一個(gè)滿足我們?nèi)粘Ｉ钜蟮匿囯x子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，要求適用于日常使用，必須控制成本，并且需要滿足精度的要求。本文的設(shè)計(jì)思路是利用單片

26、機(jī)及一些市場(chǎng)上常見(jiàn)的功能芯片，經(jīng)過(guò)綜合所有應(yīng)考慮的重要因素后，最終確定了該檢測(cè)系統(tǒng)里的一些重要器件類(lèi)型，其中單片機(jī)部分就選用W78E系列中的W78E365A40PL，鋰離子電池的電量檢測(cè)部分就選用流行于目前市場(chǎng)上并且較專(zhuān)業(yè)的電池電量檢測(cè)芯片BQ2040，輸出部分決定采用TM1629驅(qū)動(dòng)控制LED數(shù)碼輸出顯示。TM1629是一款專(zhuān)業(yè)用于驅(qū)動(dòng)控制LED數(shù)碼輸出顯示的芯片，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于目前的市場(chǎng)中，其次，輸出采用數(shù)碼顯示，易于用戶讀取所需

27、要的鋰離子電池的電量信息，更加人性化。綜上，最終設(shè)計(jì)出基于W78E365A40PL，利用電池電量檢測(cè)芯片BQ2040，并且數(shù)碼輸出顯示我們所需數(shù)據(jù)的鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由模擬量參數(shù)采集部分、電量檢測(cè)部分、中央處理控制部分（單片機(jī)）以及LED驅(qū)動(dòng)顯示等相應(yīng)模塊組成，前兩部分可由BQ2040完成。至此，該基于單片機(jī)的鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)的整體框架便已明了。</p><p>　　本文重點(diǎn)介紹了該鋰離子電池電

28、量檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)的主要職責(zé)就是將系統(tǒng)分割成的各個(gè)功能部分組合成一個(gè)合理的可行性方案；軟件設(shè)計(jì)則負(fù)責(zé)根據(jù)系統(tǒng)相關(guān)的功能要求，進(jìn)行模塊的編程等，最后用Protel等相關(guān)軟件畫(huà)出原理圖，并利用Proteus仿真，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行測(cè)試。</p><p>　　1.3 鋰離子電池的放電及溫度特性</p><p><b>　　放電特性</b><

29、/p><p>　　本文必須先對(duì)鋰離子電池的放電特性進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明，因?yàn)槿绻獧z測(cè)鋰離子電池的電量，對(duì)鋰離子電池進(jìn)行放電檢測(cè)是檢測(cè)過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)的一道程序，大部分我們所需要的參數(shù)都是在對(duì)鋰離子電池進(jìn)行放電過(guò)程中得到的，但是對(duì)鋰離子電池進(jìn)行放電測(cè)試時(shí)，其放電力度必須要得到精確的控制，鋰離子電池對(duì)過(guò)放電相當(dāng)?shù)拿舾?，一旦放電電壓或放電電流超過(guò)了本身的承受范圍，將會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池自身快速升溫，影響鋰離子電池的使用壽命及使用性能。

30、</p><p><b>　　溫度特性</b></p><p>　　雖然在檢測(cè)過(guò)程中需要控制鋰離子電池的溫度在一定的范圍之內(nèi)，因?yàn)椴贿m合的溫度，將導(dǎo)致鋰離子電池內(nèi)部生成許多影響檢測(cè)結(jié)果的無(wú)用化合物，這是鋰離子電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而且溫度影響著鋰離子的遷移速度，但是日常生活中的環(huán)境溫度不會(huì)超過(guò)鋰離子電池正常使用的溫度范圍，在進(jìn)行鋰離子電池電量檢測(cè)的過(guò)程中，我們不用對(duì)

31、鋰離子電池所在環(huán)境溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。不可以將鋰離子電池置于溫度過(guò)高或過(guò)低的環(huán)境中存儲(chǔ)或使用，不然嚴(yán)重影響鋰離子電池的使用壽命及使用性能。</p><p>　　另外附帶一句，如果我們要存儲(chǔ)鋰離子電池時(shí)，必須將溫度范圍控制在(-15一+55)℃，如果是使用鋰離子電池或?qū)ζ溥M(jìn)行放電測(cè)試，最好將溫度范圍控制在(-35一+75)℃。</p><p>　　1.4 鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展方向&l

32、t;/p><p>　　人性化設(shè)計(jì)是任何產(chǎn)品能否面向市場(chǎng)并取得成功的決定因素之一。需要為用戶提供直觀易懂方便操作的界面，鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展方向應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：</p><p>　　人機(jī)互動(dòng)。在用戶進(jìn)行操作使用的過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的操作反饋顯示出諸多的相關(guān)提示信息，用戶使用起來(lái)簡(jiǎn)單，提升該系統(tǒng)的用戶體驗(yàn)。</p><p>　　系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)須采用插板式形

33、式。這樣就可以打消用戶擔(dān)心產(chǎn)品不易維修的顧慮，對(duì)于自己有相關(guān)維修經(jīng)驗(yàn)及能力的用戶，也提供了讓用戶維修的機(jī)會(huì)，解決了與維修相關(guān)的一連串問(wèn)題。</p><p>　　相關(guān)功能的延伸。善于挖掘、開(kāi)發(fā)出鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具備的功能，使產(chǎn)品具備更多有實(shí)用價(jià)值的相關(guān)功能，以適應(yīng)不同用戶對(duì)鋰離子電池電量檢測(cè)要求，進(jìn)一步完善用戶體驗(yàn)。</p><p>　　當(dāng)然，在鋰離子電池的使用過(guò)程中，還存在諸多的實(shí)

34、際性問(wèn)題，比如說(shuō)老化，諸多其他不確定性因素也會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果有所影響。未來(lái)在開(kāi)發(fā)鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，必須全面考慮會(huì)對(duì)檢測(cè)過(guò)程中或者檢測(cè)結(jié)果造成多多少少影響的因素。這樣才能使該鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)一直發(fā)展下去，隨著時(shí)間的推移而不被淘汰。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　該系統(tǒng)總體結(jié)

35、構(gòu)可以劃分為幾個(gè)重要部分：鋰離子電池模擬量參數(shù)采集部分、電量檢測(cè)部分、中央處理控制部分（單片機(jī)）和LED驅(qū)動(dòng)顯示部分。每個(gè)部分重要器件的選型已經(jīng)在前面具體說(shuō)明，將系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)分為以上各部分后，整個(gè)系統(tǒng)的工作原理及重要模塊等信息便簡(jiǎn)單明了，系統(tǒng)每個(gè)部分都有著其自己重要的責(zé)任，只有系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)模塊都按其職責(zé)正常運(yùn)行，整個(gè)鋰離子電池電池檢測(cè)系統(tǒng)才能正常工作。如圖2-1所示，該圖為鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖，其中模擬量參數(shù)采集部分負(fù)責(zé)

36、通過(guò)傳感器及測(cè)量電路等來(lái)采集鋰離子電池的模擬量參數(shù)，這些參數(shù)包括鋰離子在放電過(guò)程中的電流（壓）大小、檢測(cè)到的溫度值等相關(guān)參數(shù)；電量檢測(cè)部分主要負(fù)責(zé)依據(jù)上部分已經(jīng)采集到的參數(shù)，對(duì)鋰離子電池的電量進(jìn)行檢測(cè)與計(jì)算，這兩個(gè)部分可由BQ2040完成；中央處理控制部分即單片機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制；LED驅(qū)動(dòng)顯示部分負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)LED，并對(duì)被測(cè)鋰離子電池的剩余電量信息進(jìn)行數(shù)碼輸出顯示。</p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)總體結(jié)

37、構(gòu)框圖</p><p>　　2.2 單片機(jī)的選擇</p><p>　　2.2.1 W78E365A40PL引腳說(shuō)明</p><p>　　在能夠滿足鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)相關(guān)功能的前提下，如何選擇一款合適的單片機(jī)是關(guān)鍵。本設(shè)計(jì)采用了W78E系列中的W78E365A40PL，其引腳如下圖所示</p><p>　　圖2-2 W78E365A4

38、0PL引腳</p><p>　　表2.1 W78E365A40PL引腳說(shuō)明</p><p><b>　　續(xù)表2.1</b></p><p>　　2.2.2 W78E365特性介紹</p><p><b>　　電氣特性：</b></p><p>　　表2.2 W78E365

39、電氣特性</p><p>　　注釋?zhuān)菏褂眠^(guò)程中若長(zhǎng)時(shí)間超出最大額定值，將會(huì)對(duì)器件的使用壽命、使用性能、使用可靠性等多方面均造成嚴(yán)重?fù)p害。</p><p><b>　?。?）功能特性：</b></p><p>　　全靜態(tài)設(shè)計(jì)的CMOS 8位微處理器</p><p>　　64KB帶ISP功能的Flash EPROM</

40、p><p>　　4KB輔助Flash EPROM用于存儲(chǔ)裝載程序</p><p>　　4個(gè)8位雙向I/O口，一個(gè)附加4位I/O口</p><p><b>　　3個(gè)16位定時(shí)器</b></p><p>　　一個(gè)增強(qiáng)型全雙工串行口</p><p><b>　　看門(mén)狗定時(shí)器</b>&l

41、t;/p><p>　　8個(gè)中斷源，2級(jí)中斷能力</p><p>　　電源管理帶空閑模式和掉電模式</p><p><b>　　代碼保護(hù)</b></p><p>　　2.3 電池電量檢測(cè)芯片BQ2040</p><p>　　2.3.1 BQ2040引腳說(shuō)明</p><p>　

42、　BQ2040引腳分布如下圖所示：</p><p>　　圖2-3 BQ2040引腳分布</p><p>　　表2.3 BQ2040引腳說(shuō)明</p><p><b>　　續(xù)表2.3</b></p><p>　　2.3.2 BQ2040的檢測(cè)原理</p><p>　　BQ2040的電量檢測(cè)原理我

43、們也需要做簡(jiǎn)單的了解，BQ2040內(nèi)置了溫度傳感器，它通過(guò)內(nèi)置的溫度傳感器和內(nèi)部計(jì)數(shù)器來(lái)估算被測(cè)鋰離子電池的放電程度，放電的同時(shí)還可以根據(jù)溫度需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償，并且能夠通過(guò)鋰離子電池的放電周期，校準(zhǔn)鋰離子電池的實(shí)際容量，外接內(nèi)部寫(xiě)有初始化程序的EEPROM，負(fù)責(zé)控制電池的管理工作，串口和外部EEPROM可以用來(lái)編程。</p><p>　　在日常生活中，使用鋰離子電池是一般都不需要進(jìn)行溫度保護(hù)，因?yàn)槿粘Ｇ闆r下，鋰離

44、子電池工作所在環(huán)境溫度不會(huì)超過(guò)其工作溫度范圍之外，除非需要該鋰離子電池一直處于長(zhǎng)期的持續(xù)的工作狀態(tài)，這時(shí)候應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)臏囟缺Ｗo(hù)措施。但是BQ2040是一款流行與目前市場(chǎng)上相當(dāng)專(zhuān)業(yè)的電池電量檢測(cè)芯片，BQ2040對(duì)被測(cè)鋰離子電池進(jìn)行電量檢測(cè)的同時(shí)，會(huì)檢測(cè)鋰離子電池的溫度情況，因?yàn)锽Q2040內(nèi)置了溫度傳感器，可以進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)等控制措施，不需要外接熱敏電阻，如果檢測(cè)到溫度過(guò)低，這時(shí)候BQ2040還可以進(jìn)行溫度補(bǔ)償，不需要外接諧振器等相關(guān)器

45、件，進(jìn)一步減少了器件，降低了設(shè)計(jì)成本。</p><p>　　2.4 LED驅(qū)動(dòng)控制芯片TM1629</p><p>　　2.4.1 TM1629引腳說(shuō)明</p><p>　　圖2-4 TM1629引腳分布</p><p>　　表2.4 TM1629引腳說(shuō)明</p><p><b>　　續(xù)表2.4<

46、;/b></p><p>　　注意：在DIO端口輸出數(shù)據(jù)的時(shí)候，該引腳需要外接一個(gè)帶有一定阻值上拉電阻，推薦使用10K的上拉電阻，并且讀數(shù)時(shí)要選擇在時(shí)鐘的上升沿進(jìn)行，這樣才能保證讀數(shù)的穩(wěn)定性。讀數(shù)時(shí)若選擇在時(shí)鐘的下降沿，此時(shí)讀數(shù)并不穩(wěn)定，影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。</p><p>　　圖2-5 芯片內(nèi)部電路</p><p>　　2.4.2 TM1629特性介紹<

47、;/p><p>　　采用功率CMOS工藝</p><p>　　顯示模式16段×8位</p><p>　　鍵掃描（8×4bit）</p><p><b>　　輝度調(diào)節(jié)電路</b></p><p>　　串行接口（CLK，STB，DIO）</p><p><

48、b>　　內(nèi)置上電復(fù)位電路</b></p><p><b>　　采用QFP44封裝</b></p><p>　　2.5 數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)芯片24C64</p><p>　　2.5.1 24C64概述</p><p>　　24C64芯片屬于24C系列里面常見(jiàn)的一款，該系列的主要功能是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及傳輸。既然是

49、數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)芯片，那么就會(huì)有每款芯片帶有多少存儲(chǔ)位的問(wèn)題，該系列的芯片擁有多少存儲(chǔ)位可以從24C后面的數(shù)字讀出來(lái)。如ATMEL的24C64，從后面的數(shù)字可以讀出其存儲(chǔ)位為64K。這個(gè)系列的芯片具有許多的優(yōu)勢(shì)，例如能重復(fù)擦寫(xiě)1百萬(wàn)次以上，并且在其內(nèi)部已經(jīng)存儲(chǔ)成功的數(shù)據(jù)能夠長(zhǎng)期保持，時(shí)間達(dá)100年之久。24C64具有多種封裝形式可供選擇，現(xiàn)如今已被廣大電子行業(yè)從業(yè)者所接受，廣泛應(yīng)用于電力電子各個(gè)領(lǐng)域。</p><p>

50、;　　ATMEL的24C64是I2C 總線的EEPROM，I2C總線（Inter Integrated Circuit 內(nèi)部集成電路總線）是兩線式串行總線，只占用微處理器的2個(gè)I/O 引腳，僅需要時(shí)鐘和數(shù)據(jù)兩根線就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，令用戶使用起來(lái)十分便捷。</p><p>　　2.5.2 24C64引腳說(shuō)明</p><p>　　圖2-6 24C64引腳分布</p><

51、;p>　　表2.5 24C64引腳說(shuō)明</p><p>　　2.5.3 24C64特性介紹</p><p><b>　　低功耗器件</b></p><p><b>　　2線串行接口</b></p><p><b>　　雙向數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議</b></p>&

52、lt;p>　　寫(xiě)保護(hù)引腳用于硬件數(shù)據(jù)保護(hù)</p><p><b>　　高可靠性</b></p><p>　　2.6 時(shí)鐘芯片DS1302</p><p>　　2.6.1 DS1302概述</p><p>　　DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、

53、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口，采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的靜態(tài)RAM。它具有主電源/后備電源雙電源引腳，VCC1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由VCC1或VCC2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+0.2V時(shí)，DS1302由VCC2供電；當(dāng)VCC2小于VCC1

54、時(shí)，DS1302由VCC1供電。</p><p>　　DS1302功能：①日期時(shí)間信息；②每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整；③通過(guò)AM/PM指示決定采用24或12小時(shí)格式；④保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW。</p><p>　　2.6.2 DS1302引腳說(shuō)明</p><p>　　圖2-7 DS1302引腳分布</p><p>　　表

55、2.6 DS1302引腳說(shuō)明</p><p>　　第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 單片機(jī)與時(shí)鐘電路部分</p><p>　　3.1.1 W78E365概述</p><p>　　W78E365是帶有在線編程（In System Program）功能的低功耗8位微控制器。在線編程功能使其具有開(kāi)發(fā)門(mén)檻較低的便捷性，只需要一

56、條ISP并行下載線，就可以把程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)。</p><p>　　W78E365既含有主ROM，同時(shí)也帶有從ROM；既含有片內(nèi)RAM，同時(shí)也帶有從RAM。從ROM為Flash EPROM，這些存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量分別為：64K字節(jié)主ROM；4K字節(jié)從Flash EPROM；256字節(jié)片內(nèi)RAM；1K字節(jié)從RAM。</p><p>　　W78E365具有高速和高可靠性，其I/O口功能強(qiáng)、驅(qū)動(dòng)能力

57、大，并且低功耗。同時(shí)具有程序保護(hù)性好等諸多有點(diǎn)，當(dāng)用戶寫(xiě)入了程序后，單片機(jī)會(huì)對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，使用戶編寫(xiě)的程序不被讀出，防止用戶的成果被竊取。</p><p>　　3.1.2 電路圖設(shè)計(jì)</p><p>　　單片機(jī)與時(shí)鐘電路部分的電路圖如圖3-1所示，W78E365A40PL接口分別與DS1302時(shí)鐘電路部分、BQ2040鋰離子電池電量檢測(cè)部分及LED驅(qū)動(dòng)顯示部分相連，構(gòu)成一個(gè)完整的鋰離

58、子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)。</p><p>　　DS1302與單片機(jī)的連接也僅需要3條線：CE引腳、SCLK串行時(shí)鐘引腳、I/O串行數(shù)據(jù)引腳，圖中VCC1為備用電源。外接32.768kHz晶振，為芯片提供計(jì)時(shí)脈沖。</p><p>　　此處添加DS1302時(shí)鐘電路部分的目的是為了定時(shí)讀取測(cè)鋰離子電池電量時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，然后存儲(chǔ)于24C64芯片中，以便在我們需要的時(shí)候，如系統(tǒng)出錯(cuò)，需對(duì)其進(jìn)行檢修時(shí)，

59、就可以把這些時(shí)間結(jié)果全部調(diào)用出來(lái)，為排查故障提供條件。</p><p>　　圖3-1 單片機(jī)與時(shí)鐘電路原理圖</p><p>　　3.2 BQ2040部分</p><p>　　3.2.1 BQ2040概述</p><p>　　作為一款電池電量檢測(cè)芯片，BQ2040負(fù)責(zé)完成鋰離子電池的電量檢測(cè)模塊的功能，它先采集所需被測(cè)鋰離子電池的信號(hào)參

60、數(shù)，然后按照原先已經(jīng)設(shè)定好的算法檢測(cè)計(jì)算出被測(cè)鋰離子電池的電量，通過(guò)I2C總線與單片機(jī)部分進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，最終通過(guò)LED驅(qū)動(dòng)顯示部分?jǐn)?shù)碼輸出顯示鋰離子電池的電量信息給用戶。電量檢測(cè)結(jié)果用LED數(shù)碼輸出顯示，從而讓我們及時(shí)了解電量信息，完全掌握鋰離子電池的用電狀態(tài)，提高利用率。</p><p>　　本系統(tǒng)電量檢測(cè)部分采用電池電量檢測(cè)芯片BQ2040，除了支持對(duì)鋰離子電池的高精度電量檢測(cè)，還滿足其他多種電池的電量檢測(cè)工

61、作，比如能夠很好的檢測(cè)鎳鎘電池、鎳氫電池的電量。</p><p>　　3.2.2 電路圖設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3-2 BQ2040電路圖</p><p>　　3.3 TM1629驅(qū)動(dòng)控制LED顯示部分</p><p>　　3.3.1 TM1629概述</p><p>　　TM1629是一款專(zhuān)業(yè)LED驅(qū)動(dòng)控

62、制的芯片，支持驅(qū)動(dòng)的點(diǎn)數(shù)較多，其內(nèi)部集成了串行接口、RC振蕩器、鍵盤(pán)掃描存儲(chǔ)單元、命令譯碼器、顯示存儲(chǔ)器、輝度調(diào)節(jié)器、斷鎖存器、段驅(qū)動(dòng)器等部分，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種驅(qū)動(dòng)電路中，特別是專(zhuān)用于驅(qū)動(dòng)控制LED數(shù)碼顯示輸出。</p><p>　　3.3.2 LED數(shù)碼管</p><p>　　在實(shí)際的應(yīng)用中，如果需要顯示出的內(nèi)容只有數(shù)字和字母，則LED數(shù)碼管是不錯(cuò)的選擇，LED數(shù)碼管分為共陰極與共

63、陽(yáng)極兩種，如圖3-3所示。LED數(shù)碼管具有成本低廉、顯示清晰的優(yōu)點(diǎn)。綜上，本文選擇LED數(shù)碼管作為輸出顯示部分。輸出顯示模塊將系統(tǒng)檢測(cè)出的鋰離子電池剩余電量數(shù)碼顯示出來(lái)，通過(guò)兩個(gè)數(shù)碼管就可以顯示出剩余電量的百分比。這樣我們就可以對(duì)當(dāng)前鋰離子電池的電量信息有一個(gè)更加直觀的了解。</p><p>　　圖3-3 LED數(shù)碼管共陽(yáng)極和共陰極示圖</p><p>　　3.3.3 電路圖設(shè)計(jì)<

64、;/p><p>　　圖3-4 TM1629電路圖</p><p>　　第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　軟件設(shè)計(jì)包括主程序和中斷服務(wù)程序。主程序完成單片機(jī)的初始化，以及等待中斷，中斷跳轉(zhuǎn)等；中斷服務(wù)程序包括上電中斷服務(wù)程序、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷服務(wù)程序等。</p><p>　　4.1 程序設(shè)計(jì)流程</p><p&g

65、t;　　4.1.1 初始化</p><p>　　初始化程序流程圖如圖4-1所示：</p><p>　　圖4-1 初始化程序流程圖</p><p>　　初始化程序的功能就是初始化各個(gè)端口，使其各部件完成先前的準(zhǔn)備工作。設(shè)置好各個(gè)端口的功能，比如哪些端口設(shè)置為中斷的輸入口，哪些設(shè)置為外部模塊。設(shè)置完成以后就可以打開(kāi)各個(gè)中斷使能，使系統(tǒng)響應(yīng)相對(duì)應(yīng)的中斷跳轉(zhuǎn)程序。<

66、;/p><p>　　4.1.2 主程序流程圖</p><p>　　圖4-2 主程序流程圖</p><p>　　主程序完成初始化后，便等待定時(shí)器中斷狀態(tài)或外部中斷的到來(lái)，然后完成鋰電池電壓、電流和溫度值的信號(hào)采集，最后完成鋰離子電池電量的計(jì)算，并在LED輸出顯示屏上顯示出來(lái)。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換與中斷服務(wù)</p>&l

67、t;p>　　圖4-3 A/D轉(zhuǎn)換與中斷服務(wù)流程圖</p><p>　　我們可以通過(guò)讀時(shí)鐘信息得到每一次鋰離子電池電量檢測(cè)時(shí)的時(shí)間，當(dāng)然還有另外一個(gè)重要作用，如果知道了每次電量檢測(cè)的結(jié)果及相對(duì)應(yīng)的時(shí)間，就能幫助我們有效地監(jiān)測(cè)該鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)的工作情況是否正常，方便我們排查故障原因，及時(shí)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和檢修。</p><p>　　參考子程序（以每50ms中斷一次舉例）：<

68、;/p><p>　　void time0(void) interrupt 1 using 2</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TH0=0x3c;</b></p><p><b>　　TL0=0xb0;</b></p><p&g

69、t;　　TIME_count++;</p><p>　　if(TIME_count==21)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TIME_count = 0;</p><p>　　TIME_seconds++;// 秒寄存器加1</p><p><b>　　}

70、</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.2 BQ2040總線時(shí)序</p><p>　　BQ2040采用電源系統(tǒng)管理Veil.0(SMBus)協(xié)議，支持智能電池?cái)?shù)據(jù)管理命令(SBData)和智能電池充電控制(SBData)功能，通過(guò)串行接口可以檢測(cè)鋰離子電池的充電狀態(tài)、剩余電量、放電剩余時(shí)間、電池材

71、料等信息。</p><p>　　SMBus是System Management Bus的縮寫(xiě)，譯為系統(tǒng)管理總線，SMBus是一種二線制串行總線，它大部分基于I2C（Inter-Integrated Circuit）總線規(guī)范。I2C兩線（串行數(shù)據(jù)SDA和串行時(shí)鐘SCL線）式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備，是微電子通信控制領(lǐng)域廣泛采用的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。I2C是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡(jiǎn)單，

72、器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點(diǎn)。和I2C一樣，SMBus不需增加額外引腳，但是工作頻率只能在10kHz到最高100kHz范圍內(nèi)，且專(zhuān)門(mén)面向智能電池管理應(yīng)用。SMBus為系統(tǒng)電源管理等任務(wù)提供了一條控制總線，使用SMBus的系統(tǒng)，設(shè)備之間發(fā)送和接收消息都是通過(guò)SMBus，而不是使用單獨(dú)的控制線，這樣可以節(jié)省設(shè)備的管腳數(shù)。</p><p>　　SMBus最初的目的是為智能電池、充電電池和與其他系統(tǒng)通信的微控制器之

73、間的通信鏈路而定義的，如今也被用來(lái)連接各種設(shè)備，包括電源相關(guān)設(shè)備，系統(tǒng)傳感器，EEPROM通訊設(shè)備等等，但SMBus最適用于筆記本電腦上，檢測(cè)各元件狀態(tài)并更新硬件設(shè)置。</p><p>　　圖4-4 BQ2040總線時(shí)序</p><p>　　表4.1 時(shí)序特性</p><p><b>　　第五章 系統(tǒng)測(cè)試</b></p>&

74、lt;p>　　硬件設(shè)計(jì)完成將待設(shè)計(jì)的系統(tǒng)分割成各個(gè)功能模塊，然后組合成一個(gè)合理的可行性方案的任務(wù)，用Protel等相關(guān)軟件完成硬件原理圖的設(shè)計(jì)后，制成PCB板。軟件設(shè)計(jì)則負(fù)責(zé)根據(jù)系統(tǒng)相關(guān)的功能要求，進(jìn)行模塊的編程等，完成硬件設(shè)計(jì)后，我們可以通過(guò)Keil4.0等類(lèi)似軟件對(duì)單片機(jī)燒入程序，最后便可進(jìn)行鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)試驗(yàn)，定時(shí)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)鋰離子電池電量檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行測(cè)試。</p><p>

75、　　系統(tǒng)測(cè)試的思路可以針對(duì)BQ2040內(nèi)的三個(gè)重要寄存器：Full Charge Capacity（FCC）、Remaining Capacity(RM)、Discharge Count Register(DCR)。通過(guò)每隔一定時(shí)間讀取這三個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)，這樣記錄多組數(shù)據(jù)后，可以通過(guò)以下幾個(gè)主要關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證分析系統(tǒng)的準(zhǔn)確性及可靠性：</p><p><b>　　RM ≤ FCC。</b>&l

76、t;/p><p>　　放電的逆過(guò)程即充電，充電期間，若RM數(shù)值停止遞增，則RM=FCC，這時(shí)我們讀取的RM應(yīng)近似等于FCC，此時(shí)DCR=0。若要鋰離子電池充分充電，我們還可以根據(jù)BQ2040進(jìn)行充電控制，向RM寫(xiě)入一個(gè)用戶自定義的值。</p><p>　　DCR隨著RM的遞減逐漸增大，直到RM=0，鋰離子電池放電和自放電都會(huì)使DCR增大，但當(dāng)RM=0后，只有放電才使DCR增大。</p&g

77、t;<p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本文針對(duì)基于單片機(jī)的鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，對(duì)該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了詳細(xì)敘述，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括模擬量信號(hào)采集部分，電量檢測(cè)部分，中央處理控制部分，LED驅(qū)動(dòng)輸出顯示等各個(gè)部分的設(shè)計(jì)，檢測(cè)結(jié)果采用了直觀的數(shù)碼顯示，可直接顯示鋰離子電池的剩余電量信息，避免了人工計(jì)算。另外本文還完成了軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

78、，用C語(yǔ)言進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和傳輸，進(jìn)一步證實(shí)了本設(shè)計(jì)的有效性和可行性，同時(shí)本文給出了硬件原理圖、軟件流程圖及源程序設(shè)計(jì)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，充分考慮了鋰離子電池的性能特點(diǎn)，本系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基于W78E365單片機(jī)，用BQ2040進(jìn)行鋰離子電池電量檢測(cè)，以TM1629驅(qū)動(dòng)控制LED數(shù)碼輸出顯示鋰離子電池的剩余電量，用較少的外部元件實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量，降低了開(kāi)發(fā)成本，提高了

79、鋰離子電池電量檢測(cè)效率。經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的設(shè)計(jì)及修改，該系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，具有很高的實(shí)用價(jià)值。</p><p>　　由于畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間限制，希望今后在以下方面進(jìn)行更深一層的研究：</p><p>　　硬件方面：硬件抗干擾能力上還需得到進(jìn)一步的提高。</p><p>　　軟件方面：增加鋰離子電池電量檢測(cè)更多相關(guān)功能。</p><p>

80、<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 趙靈智，汝強(qiáng)．鋰離子電池材料的研究現(xiàn)狀[Z]，2009：3～4.</p><p>　　[2] 李申飛，易菊蘭．電池電量精確測(cè)量方法的研究與實(shí)現(xiàn)[J]．計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2009，45(17)：244～224．</p><p>　　[3] 郭炳焜，鋰離子電池．長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2002

81、.</p><p>　　[4] 王海明，鄭繩楦，劉興順．鋰離子電池的特點(diǎn)及應(yīng)用[Z]，2004：132～134.</p><p>　　[5] 張俊謨.單片機(jī)中級(jí)教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.3.</p><p>　　[6] 張友德，趙志英，涂時(shí)亮．單片機(jī)微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn).上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2004.</p><p&

82、gt;　　[7] 張培根，孫占輝，張欣，張村峰．MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社.</p><p>　　[8] 戴仙金．51單片機(jī)及其C語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)實(shí)例[M]北京:清華大學(xué)出版社，2008.</p><p>　　[9] 朱清慧等．Proteus教程—電子線路設(shè)計(jì)、制版與仿真[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.</p><p>　　[10] bq

83、2040 Gas Gauge IC With SMBus Interface, Texas Instruments Incorporated,2005.</p><p>　　[11] Anbuky A.H，Pascoe P.E，VRLA.battery state-of-charge estimation in telecommunication power systems[J].Industrial Elect

84、ronics, IEEE Transactions on Volume 47, Issue 3, June 2000 Page(s):565～573.</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)象征著大學(xué)生涯的結(jié)束，這也是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它能有效地檢驗(yàn)我們的學(xué)習(xí)成果，也是我們理論聯(lián)系實(shí)際的一次機(jī)會(huì)。在這幾個(gè)月的時(shí)間里，饒繁星老師嚴(yán)謹(jǐn)

85、的治學(xué)態(tài)度和熱忱的工作作風(fēng)使我十分佩服，其淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。雖然在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中我遇到過(guò)很多的問(wèn)題，但他的指導(dǎo)讓我受益匪淺，和我同一組的同學(xué)也給我了我極大的幫助，加上自己不斷的努力摸索，最終完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此對(duì)幫助我的老師和同學(xué)們表示深深的感謝。</p><p>　　經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在理論知識(shí)、研究能力及外語(yǔ)水平等各方面的能力都有了

86、很大的提升，并且還提高了我的動(dòng)手能力與設(shè)計(jì)能力，同時(shí)還學(xué)會(huì)了使用Protel、KeilC、Autocad等軟件的常用操作。這些都是我在平時(shí)學(xué)習(xí)和生活中所得不到的鍛煉，更是我人生中寶貴的經(jīng)歷。</p><p>　　大學(xué)四年，學(xué)到的不僅是書(shū)本上的知識(shí)，對(duì)我來(lái)說(shuō)最重要的是學(xué)會(huì)如何做人，這才是這幾年得到的最寶貴，最值得珍惜的財(cái)富，相信在以后的人生道路上，會(huì)有我的一番作為。感謝母校四年來(lái)對(duì)我的培養(yǎng)與教導(dǎo)。</p>

87、;<p>　　最后，我在此感謝在百忙之中為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱并提出寶貴意見(jiàn)的專(zhuān)家們！</p><p>　　由于水平有限，本文難免有遺漏和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正，謝謝！</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　#include <AT89X51.H></p><p>

88、;　　#include <absacc.h></p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　sbit SMBC=P1^6;//sbit SMBC=P1^4; //bq2040中SMbus的時(shí)鐘端</p><p>　　sbit SMBD=P1^7;//sbit SMBD=P1^5;

89、 //bq2040中SMbus的數(shù)據(jù)端</p><p>　　unsigned char bq2040_Command_RC=0x0f; //讀剩余電量的指令</p><p>　　signed char bq2040_Command_C=0x0a; //讀電流的指令</p><p>　　unsigned char bq2040_Comm

90、and_BS=0x16; //讀電池狀態(tài)</p><p>　　unsigned char ReceiveData_L, ReceiveData_H, Current_H_7, </p><p>　　BatteryStatus_L_6, BatteryStatus_L_5;</p><p>　　//從BQ2040接收數(shù)據(jù)的低位，高位，電流正負(fù)位（正表示充電，負(fù)

91、表示放電），電池狀態(tài)充放電判斷（0表示充電，0x40表示放電），電池狀態(tài)滿充判斷（0表示未充滿，0x20表示充滿）</p><p>　　unsigned char ack; //用于判斷接收確認(rèn)是否超時(shí)，超時(shí)為1，未超時(shí)為0</p><p>　　void Delay(void) //延時(shí)子程序</p><p><b>　　{</b>

92、;</p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p&g

93、t;<b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_()

94、;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p>

95、;<p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//以下函數(shù)詳見(jiàn)SMbus原理</p><p>　　void Star(void) //開(kāi)始子程序 當(dāng)SMBC為高電平時(shí)，SMBD上出現(xiàn)一個(gè)下降沿。該條件啟動(dòng)一次傳輸過(guò)程</p>

96、<p><b>　　{</b></p><p><b>　　SMBC=0;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBD=1;</b></p><p><b>　　Delay()

97、;</b></p><p><b>　　SMBC=1;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBD=0;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p>

98、<p><b>　　}</b></p><p>　　void Stop(void) //停止子程序 當(dāng)SMBC為高電平時(shí)，SMBD上出現(xiàn)一個(gè)上升沿。該條件停止一次傳輸過(guò)程</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　SMBC=0;</b></p&g

99、t;<p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBD=0;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBC=1;</b></p><p><b>

100、　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBD=1;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Ackw(void) //ACKNOWLEDGE寫(xiě)子程序

101、 SMBC為高時(shí)，采樣到SMBD為低電平</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char a=0;</p><p><b>　　ack=0;</b></p><p><b>　　SMBC=0;</b></p><

102、p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBD=1;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBC=1;</b></p><p><b>　　Delay(

103、);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Ackr(void) //ACKNOWLEDGE讀子程序 SMBC為高時(shí)，采樣到SMBD為低電平</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　SMBC=0;<

104、;/b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBD=0;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBC=1;</b></p><

105、;p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Nack(void) //NOT ACKNOWLEDGE子程序 SMBC為高電平時(shí)，采樣到SMBD為高電平</p><p><b>　　{</b></p>&l

106、t;p><b>　　SMBC=0;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBD=1;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBC

107、=1;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Send(unsigned char b) //發(fā)送子程序 將b按從最高位到最低位的順序，逐位的發(fā)送給bq2040</p><p>&l

108、t;b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i,x,y,z;</p><p><b>　　z=0x80;</b></p><p>　　for(i=1;i<9;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>

109、<b>　　x=b&z;</b></p><p><b>　　if(x==0)</b></p><p><b>　　y=0;</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　y=1;</b>&

110、lt;/p><p><b>　　SMBC=0;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBD=y;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p>&l

111、t;b>　　SMBC=1;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　z>>=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b><

112、/p><p>　　unsigned char Receive(void) //接收子程序 將bq2040中的數(shù)據(jù)逐位的讀出</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i,g=0x00;</p><p>　　for(i=1;i<9;i++)</p>&

113、lt;p><b>　　{</b></p><p><b>　　SMBC=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　SMBD=1;&l

114、t;/b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　SMBC=1;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　g<<=1;</b></p>

115、;<p><b>　　if(SMBD)</b></p><p><b>　　g++;</b></p><p><b>　　Delay();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return g

116、;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Read(unsigned char Command) //讀剩余電量子程序</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int a; </p><

117、p>　　Star(); //開(kāi)始</p><p><b>　　a=0x16;</b></p><p>　　Send(a); //發(fā)送器件地址0x16</p><p>　　Ackw(); //發(fā)送確認(rèn)</p><p>　　if(ack) //未確認(rèn)則重新發(fā)送</p>&l

118、t;p><b>　　return;</b></p><p>　　Send(Command); //發(fā)送讀剩余電量指令</p><p>　　Ackw(); //發(fā)送確認(rèn)</p><p>　　if(ack) //未確認(rèn)則重新發(fā)送</p><p><b>　　return;</b>

119、</p><p><b>　　Star();</b></p><p>　　a=0x17; //發(fā)送器件地址0x17</p><p><b>　　Send(a);</b></p><p>　　Ackw(); //發(fā)送確認(rèn)</p><p>　　if(ack) /

120、/未確認(rèn)則重新發(fā)送</p><p><b>　　return;</b></p><p>　　ReceiveData_L=Receive(); //接收剩余電量低8位數(shù)據(jù)</p><p>　　Ackr(); //接收確認(rèn)</p><p>　　ReceiveData_H=Receive(); //接收剩余電量高8位

121、數(shù)據(jù)</p><p>　　Nack(); //非確認(rèn)</p><p>　　Stop(); //結(jié)束</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Delay2(void) //4s顯示延時(shí)</p><p><b>　　{</b><

122、/p><p>　　unsigned char i,j,k;</p><p>　　for(i=0;i<255;i++)</p><p>　　for(j=0;j<255;j++)</p><p>　　for(k=0;k<20;k++);</p><p><b>　　}</b></p

123、><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　unsigned char RemainingCapacity_H,RemainingCapacity_L,Current_H,BatteryStatus_L;</p><p>　　TMOD=0x2