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[电路/定理]

请教 钮扣电池供电,检测充电时间问题

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想用单片机 GPIO 检测外部电路充电时间,步骤:1. 配置 GPIO 为输入模式,外部 PD 管开始对电容充电,计时开始,当电容电压触发 VIH 时,计时终止;
2. 配置 GPIO 为输出模式,输出“0”电平对外部电容放电;
3. 循环步骤1。
试验过程中发现单片机 IO 脚的 VIH 阀值会随着供电 VDD 波动而变化,产品使用 3V 钮扣锂电供电。这种电池在刚开始放电时会急速下降,如图所示,这时电池电压不稳定导致测试结果一致性不好。
产品成本敏感,各位大侠,有没有好的建议呢?

CR1616 钮扣电池放电特性曲线.png (346 KB )

CR1616 钮扣电池放电特性曲线.png

充电时间检测电路.png (34.53 KB )

充电时间检测电路.png

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沙发
manbo789| | 2017-6-29 18:03 | 只看该作者
有的时候,软件可以很轻易地解决硬件很难解决的问题,

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板凳
Jack315| | 2017-6-29 18:13 | 只看该作者
重复测试 2 (N) 次。
当读数相对误差小于某个阈值时输出结果。

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地板
ridgepole|  楼主 | 2017-6-29 20:20 | 只看该作者
manbo789 发表于 2017-6-29 18:03
有的时候,软件可以很轻易地解决硬件很难解决的问题,

同意你的观点,但苦于该产品使用的芯片资源有限,另外测试时间有限不能实现太多次采样软件滤波。现在是测试充放电5次。所以也想通过硬件来解决。

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5
ridgepole|  楼主 | 2017-6-29 20:23 | 只看该作者
Jack315 发表于 2017-6-29 18:13
重复测试 2 (N) 次。
当读数相对误差小于某个阈值时输出结果。

现在测试5次,软件可以改成测试7次,去最大最小值,但还是不理想。

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6
ridgepole|  楼主 | 2017-6-29 20:24 | 只看该作者
Jack315 发表于 2017-6-29 18:13
重复测试 2 (N) 次。
当读数相对误差小于某个阈值时输出结果。

现在测试5次,软件可以改成测试7次,去最大最小值,但还是不理想。这个电路如果有稳压电源试验,结果一致很好,更换Panasoic电池,结果也还是可以接爱(但用不起)。

所以我想问有没有谁对这种钮扣电池特性比较了解,指点一二。

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7
Jack315| | 2017-6-29 21:06 | 只看该作者
ridgepole 发表于 2017-6-29 20:24
现在测试5次,软件可以改成测试7次,去最大最小值,但还是不理想。这个电路如果有稳压电源试验,结果一致 ...

测试 N 次后计算均值和标准差(或离差……等表示离散性的统计量)。

在电池电压急剧变化的阶段,离散性比较大;
而平坦阶段,离散性比较小。
因此,当离散性比较小时,将均值作为结果输出。

=========================================

充放电时间的测量要求两个基准:
1. 时间 —— 单片机振荡器
2. 电压 —— ?

现在问题是缺电压基准。
质量最高的当然是稳压/基准电路;
其次是质量(一致性)比较好的电池。
使用价格便宜的电池,恐怕很难会有满意的结果。

用三极管做的简易“稳压”电路不知道成本是否可接受?

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8
ridgepole|  楼主 | 2017-6-30 09:27 | 只看该作者
Jack315 发表于 2017-6-29 21:06
测试 N 次后计算均值和标准差(或离差……等表示离散性的统计量)。

在电池电压急剧变化的阶段,离散性 ...

谢谢!现在基准电压是使用 GPIO 输入的VIH,问题它是会飘移的。三极管做稳压成本可以接受,但做不到低压差。

请教,钮扣锂电池怎样做来料检验才能控制好来料质量呢?

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9
f747| | 2017-6-30 10:22 | 只看该作者
加一个LDO,或者把MCU换成低价格的AD MCU。

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10
ridgepole|  楼主 | 2017-6-30 16:14 | 只看该作者
f747 发表于 2017-6-30 10:22
加一个LDO,或者把MCU换成低价格的AD MCU。

谢谢!低成本带AD的MCU有没有型号推荐?

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