分享CH582之电阻分压实现电池电压检测“踩坑”记录

只看该作者 · 2023-3-7 17:20

本帖最后由 lilijin1995 于 2023-3-7 18:31 编辑

今天要跟大家分享CH582之电阻分压实现电池电压检测“踩坑”记录！！！设计电池电压检测电路的前期参考了很多资料，如沁恒论坛帖子：https://www.wch.cn/bbs/thread-74306-1.html

一、硬件设计
然后我就设计了如下电路：

粗看并没有啥问题，R4电阻和C14我的想法是RC滤波电路，但是电阻的匹配上面并没有计算的。
4.2V的锂电池，4.2/3*1=1.4V, 如果ADC检测到1.4V的话，那么不就可以算出4.2V满电状态吗，
然而实际上板验证后，并没有那么理想，2M和1M分压后，并没有1.4V，实际测得的电压1.2V左右；0.2V的误差太大了；肯定不能用的，然后请假各路群友，大部分人建议用200K和100K，我也搜到了一篇博客：
作者是在Kindle上用的，虽然我没有踩到电阻精度的坑，不过也需要警醒，提醒生产要注意电阻精度1%或更高才行。

查看了公司仓库只有390K和196K的0402，1%的电阻。然后修改线路图如下：

二、软件设计
我们接下来看软件代码，
我们用了两个ADC通道，其一是用来检测霍尔传感器信号，其一是用以检测电池电压。

配置初始化代码如下：

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void MyADC_Init(void)

{

    uint8_t i = 0;

    /* DMA单通道采样：选择adc通道0(PA4)做采样 */

    GPIOA_ModeCfg(GPIO_Pin_4, GPIO_ModeIN_Floating);

    ADC_ExtSingleChSampInit(SampleFreq_3_2, ADC_PGA_1_4);

    ADC_ChannelCfg(0);

    ADC_AutoConverCycle(192); // 采样周期为 (256-192)*16个系统时钟

    ADC_DMACfg(ENABLE, (uint16_t) (uint32_t) &abcBuff[0],

            (uint16_t) (uint32_t) &abcBuff[20], ADC_Mode_Single);

    PFIC_EnableIRQ(ADC_IRQn);

    ADC_StartDMA();

    while(!DMA_end);

    DMA_end = 0;

    PRINT("AIN0 DMA end \n");

    for (i = 0; i < 20; i++) {

        PRINT("%d \n", abcBuff[i]);

    }



    ADC_ChannelCfg(5);

    ADC_StartDMA();

    while(!DMA_end);

    DMA_end = 0;

    PRINT("AIN5 DMA end \n");

    for (i = 0; i < 20; i++) {

        PRINT("%d \n", abcBuff[i]);

    }

}

因为开始了中断，所以要有中断服务函数：

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/*********************************************************************

 * @fn      ADC_IRQHandler

 *

 * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   ADC中断函数

 *

 * [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url]  none

 */

__INTERRUPT

__HIGH_CODE

void ADC_IRQHandler(void) //adc中断服务程序

{

    if (ADC_GetDMAStatus()) {

        ADC_ClearDMAFlag();

        ADC_StopDMA();

        R16_ADC_DMA_BEG = (uint16_t) (uint32_t) &abcBuff[0];

        DMA_end = 1;

    }

}

最后是电压的转换公式

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void BPVF_Handle(void)

{

    u8 i=0;

    u32 Ad_Sum = 0;



    double dftemp=0.00000;



    ADC_ChannelCfg(5);

    ADC_StartDMA();

    while(!DMA_end);

    DMA_end = 0;

    for (i = 0; i < 20; i++) {

        Ad_Sum += abcBuff[i];

    }

    dftemp=Ad_Sum/20;

    dftemp=(dftemp/512-3)*1.05*586/196;

    PRINT("VBAT=%f\r\n",dftemp);



}

我们来分析一下电池电压的计算过程；我门这里是做了取20个样本求平均。dftemp=Ad_Sum/20是R4和R8分压的ADC值，那么如何计算出实际电压值呢？
CH582规格书中有个表，ADC 转换后的数据计算被采样的电压 Vi计算公式如下：
(ADC/512-3)*Vref；其中，
ADC：ADC 转换后的数字量，即 R16_ADC_DATA。
Vref：内部模拟电路的电源节点 VINTA 的实际电压值，通常为 1.05V±0.015V。

我用万用表测得测得VINTA =1.052V=Vref

举个栗子：如ADC处理的值是2211，那么R7和R8分压的值(2211/512-3)*1.052=1.3869140625V，然后
电池电压VBAT=1.3869140625V*（R7+R8）/R8=4.146590003188776v;