体重秤上云-5,锂电池供电和电压检测

发布时间:2018年12月28日 阅读:387 次

五 锂电池供电和电压检测



作为一个便携式智能设备,锂电池供电是最佳的选择。
锂电池是个娇贵的主儿,放电时电压过低了会死掉,充电时电压过高了又会发热爆炸,所以锂电池的充电和放电保护电路非常重要。

锂电池充放电保护电路有专门的芯片供你选择,比如“DW06D”。

先说一下零妖的电子秤方案没有用这个方案,因为使用场合较为特殊。这里介绍这样的方案就是为了让你了解有这样的解决方案。

SOT23-6的超小封装器件,把锂电池的电压控制在了2.4V到4.3V的范围内。



锂电池的充电过程比较费事,首先得快速充电,保证刚需,然后要慢慢充电,保证能够充满,最佳的充电曲线还挺折磨人的,只有这样充才能保证电池的寿命最长,不会发生安全事故。

幸亏已经有了专门的芯片来解决这个问题,比如“TP4056”。
这个芯片能给锂电池提供最贴心的保护,先快充再涓流充电,最后充满的时候再自动停止,你要做的就是等它完成充电就行了。



零妖的电子秤方案就要使用TP4056作为充电管理芯片。

使用单片机本身自带的ADC检测电池电压,然后判断是否该充电,当需要充电的时候就发送一条消息到你的手机,通知你充电。

零妖这里说一下电池电压检测电路,非常简单,直接用两个100K电阻串联到电池两端,然后单片机的ADC管脚接到中间的位置就行了,连线如下图所示。

图中的C6引脚是ADC检测的输入引脚,5V的地方其实是电池直接输入的正极,因为单片机的ADC采样电路设计有外部基准电路,所以通过C6引脚采集到的电压将会非常准确。

接下来写一个简单的程序,来检测一下电压。先放一张图,看一下使用零妖的模块简单搭建的电路。(注意:实际设计电路时候,ADC引脚上要并联一个小电容,比如100nF的电容。)



程序代码很简单,零妖已经根据库函数写好了一个简单例程,在测量电压的小模块中,改都没改,直接拿来用了,需要调用的子函数如图所示。

在搭建的电路中进行简单的仿真,看一下电池电压。非常准确,下面两张图给出了仿真时候的电压和万用表实测的电池电压。



锂电池供电的设备要考虑电池的保护,很重要。

电压检测电路一个普通的ADC就可以搞定了。其实设计的时候考虑的另一个因素是GPRS模组的供电范围,2G模组正常的供电是3.4V到4.2V,所以可以给单片机的供电电路前端设计一个LDO,保证了单片机在系统最低电压的情况下依然可以稳定工作。

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