应急照明电源设备
本方案以MCU为核心，采用电池监视芯片监测电池工作参数，MCU以此为依据，根据事先确定、实验验证后的控制方案（软件），控制电源设备的工作。
本方案将设备功能划分为两大部分：数字部分和模拟部分。这两部分应分别形成两个单板，两个单板间通过接插件连接。
功能划分 功能电路
数字部分 MCU、信息存储、实时时钟和通信部分电路
模拟部分 电压检测、充电、开关检测、输出控制和测试电路
输入端电压检测电路
利用MCU的IO口控制继电器的通断，将输入电压通过串联精密电阻进行分压，获得范围适合MCU进行AD转换的电压信号后，送入MCU的AD转换通道进行测量，以此作为检测28V DC或115V AC是否在线的方式。
电池组电压（小于10V）可由电池监视芯片检测，该芯片同时还可测量电池组的充放电电流、电池容量和工作温度。芯片测量这些信息并将其转换成数字量，MCU通过的IO口得到这些数字化的信息，以供分析判断使用。
电池组单电池电压的检测可以用相应功能电路进行测量，须将电池组内各节电池正负端引出，如电池组由6节电池组成，须引出7个触点，方便与电路板连接。
电池温度须在电池组包装内埋入温度感应元件，如热敏电阻或单总线数字式温度传感器（TO封装）。使用数字式温度传感器的优点在于由软件控制温度测量，外围电路简单，省去了MCU的AD转换过程。
当MCU检测到电池温度低于预设温度时，MCU通过IO口控制继电器接通，通过加热电池组包装内的电热丝，提升电池温度。
采用固定充电电流的充电电路，充电电流由器件参数确定，须在确定各充电阶段的充电电流后确定器件参数。MUC通过IO口输出PWM波形或高电平，控制MOS管的通断，实现脉冲式充电或恒流充电
采用D/A转换器、运放和场效应管构成的压控恒流源电路。MCU与D/A转换器通过SPI接口相连，在MCU内预置各阶段充电电流的对应电压值，通过D/A转换，使数字电压信号变成模拟电压信号，此电压信号经过功率元件（场效应管）来产生相应的充电电流。
MCU对输出电路的控制可以以获得的电池参数为依据，通过IO口控制三极管的通断来实现。
开关电路部分有ON、ARM、OFF三个开关，测试电路部分有远程测试（RTS）、本地测试（LTS）两个开关。这五个开关通过一编码器将开关状态信息送入MCU进行分析处理，MCU定时检测对应IO口的状态，根据不同的开关状态编码信息作出相应的判断及控制动作。
MCU与时钟芯片进行定时通信，来确定设备当前状态所处的时刻。MCU将关键的状态发生的时刻信息存储到EEPROM，必要时通过比较存储到EEPROM上的记录信息，计算设备处于某种工作状态的持续时间。时钟芯片使用额外的纽扣电池供电，可持续保证时钟芯片工作1-2年。
EEPROM用来记录设备的基本参数及工作信息，这些参数可以包括电池节数（对应于3Ah、6Ah和9Ah的电池容量）、充放电终止电压、充电电流、充电启停时间等。通过对EEPROM存储空间进行地址划分，对这些信息分类存储，方便对设备的工作情况分析。
MCU通过读取EEPROM相应地址上存储的信息，确定设备的基本工作参数，应对设备不同的使用条件。
MCU通过通信接口与计算机交互信息，可以方便地调整、修定EEPROM中的设备工作参数，而不必重新在下载程序。
通过STM32F091的数据手册可以看出，该芯片很适合本方案的实施。
Features
• Core: ARM® 32-bit Cortex®-M0 CPU,
frequency up to 48 MHz
• Memories
– 128 to 256 Kbytes of Flash memory
–32 Kbytes of SRAM with HW parity
• CRC calculation unit
• Reset and power management
– Power-on/Power down reset (POR/PDR)
– Programmable voltage detector (PVD)
– Low power modes: Sleep, Stop, Standby
–VBAT supply for RTC and backup registers
• Clock management
– Internal 8 MHz RC with x6 PLL option
– Internal 40 kHz RC oscillator
– Internal 48 MHz oscillator with automatic
trimming based on ext. synchronization
• Up to 88 fast I/Os
– All mappable on external interrupt vectors
– Up to 69 I/Os with 5V tolerant capability
and 19 with independent supply VDDIO2• 12-channel DMA controller
• One 12-bit, 1.0 μs ADC (up to 16 channels)
• One 12-bit D/A converter (with 2 channels)
• Two fast low-power analog comparators with
programmable input and output
• Up to 24 capacitive sensing channels for
touchkey, linear and rotary touch sensors
• Calendar RTC with alarm and periodic wakeup
from Stop/Standby
• 12 timers
– One 16-bit advanced-control timer for
6 channel PWM output
– One 32-bit and seven 16-bit timers, with up
to 4 IC/OC, OCN, usable for IR control
decoding or DAC control
– Independent and system watchdog timers
– SysTick timer
• Communication interfaces
– Two I2C interfaces supporting Fast Mode
Plus (1 Mbit/s) with 20 mA current sink; one
supporting SMBus/PMBus and wakeup
– Up to eight USARTs supporting master
synchronous SPI and modem control; three
with ISO7816 interface, LIN, IrDA, auto
baud rate detection and wakeup feature
– CAN interface
• Serial wire debug (SWD)
• 96-bit unique ID
这些资源远优于51 MCU，而且像CAN接口、触摸按键通道这些模块，还能为本方案的实施增加额外的操作、控制功能。
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