概 述

血糖儀采用紐扣電池供電，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，紐扣電池電壓逐漸衰減，為了保證血糖儀工作的可靠性和穩(wěn)定性，血糖儀系統(tǒng)需要獲取當(dāng)前的系統(tǒng)電量信息。

033可以在芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)高精度的供電電壓監(jiān)測(cè)，且無需占用外部資源。

下面就針對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1. 基于PT32x033的低電量監(jiān)測(cè)應(yīng)用

1.1、監(jiān)測(cè)原理

低電量監(jiān)測(cè)主要是基于ADC實(shí)現(xiàn)的。

033內(nèi)部自帶12位的ADC，將ADC的參考電壓正端配置為VDDA(電池電壓)，ADC通道選擇內(nèi)部高精度的BG1V0(內(nèi)部1.0V電壓)，根據(jù)ADC轉(zhuǎn)換的結(jié)果即可反推出電池電壓。

一旦低壓則可通過LCD屏幕的低電量圖標(biāo)警示用戶更換電池，電池電壓換算公式如下：

其中：Code1V為ADC轉(zhuǎn)換BG1v0電壓的數(shù)字量

1.2、紐扣電池

紐扣電池也稱扣式電池，是指外形尺寸象一顆小紐扣的電池，一般來說直徑較大，厚度較?。ㄏ鄬?duì)于柱狀電池如市場(chǎng)上的5號(hào)AA等電池）。

紐扣電池是從外形上來對(duì)電池來分類的，同等對(duì)應(yīng)的電池分類有柱狀電池，方形電池，異形電池等。

一般鋰錳公稱電壓是3V，終止電壓2V，典型工作電流在0.1-0.2mA，建議的最大脈沖電流在15mA左右，如血糖儀Demo板上就是使用了一顆CR2032的鋰錳電池。

1.2.1 基本性能及技術(shù)參數(shù)

下面表格是3V扣式鋰錳電池CR2032的性能參數(shù)

1.2.2 電池放電特性

下面是3V扣式鋰錳電池CR2032的放電特性

1.3、ADC功能介紹

033有一個(gè)12 位的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC，該 ADC 有多達(dá) 12 個(gè)通道，允 許 ADC測(cè)量9 個(gè)外部和3個(gè)內(nèi)部信號(hào)源。可選的ADC參考電壓有：

DDA

BG2V0

AVREF+

BG1V0

BG1V2

ADC模塊框圖如下：

圖8-1 ADC框圖

ADC通道11可以選擇BG1V0(內(nèi)部1.0V電壓),BG1V0是1.0V內(nèi)部帶隙基準(zhǔn)電壓，精度0.5%。

1.3.1 ADC通道選擇

(ADC_CR寄存器)中的“CHS[4:0]”位可以選擇ADC通道輸入，在血糖儀檢測(cè)供電電壓的應(yīng)用中，需要選擇ADC_IN11作為通道輸入。

ADC_IN11在芯片內(nèi)部連到了模擬通道電壓，模擬通道電壓源由(ADC_CR寄存器)的“BGS”位決定。當(dāng)設(shè)置為’1’時(shí)，選擇的就是BG1V0。

1.3.2 ADC參考電壓

ADC參考電壓正端可以通過(ADC_CR寄存器)中的“ADVRPS[2:0]”進(jìn)行選擇:

當(dāng)設(shè)置為“001”時(shí)，參考電壓為VDDA；

當(dāng)設(shè)置為“010”時(shí)，參考電壓為外部管腳AVREF+(PD6)；

當(dāng)設(shè)置為“100”時(shí)，參考電壓為BG2V0(內(nèi)部2.0V電壓)。

ADC參考電壓負(fù)端默認(rèn)連接至VSSA。在血糖儀檢測(cè)供電電壓的應(yīng)用中，ADC參考電壓正端需要設(shè)置為VDDA。

2. 軟件代碼實(shí)現(xiàn)

主要包括ADC初始化配置和ADC轉(zhuǎn)化取均值。

ADC初始化配置代碼如下：

ADC_StructInit函數(shù)主要用于初始化ADC_InitStruct結(jié)構(gòu)體：

配置ADC時(shí)鐘。對(duì)PCLK進(jìn)行2分頻作為ADC時(shí)鐘。

配置ADC轉(zhuǎn)換模式。將轉(zhuǎn)換模式配置為單次轉(zhuǎn)換模式。

配置ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果對(duì)齊格式。將結(jié)果對(duì)齊配置為右對(duì)齊。

參考電壓選擇。正端選擇為BG2V0,負(fù)端選擇VSSA。

ADC_Init，這個(gè)函數(shù)根據(jù)ADC_InitStruct結(jié)構(gòu)體的內(nèi)容，配置ADC寄存器。

ADC轉(zhuǎn)化取均值代碼如下：

該函數(shù)主要實(shí)現(xiàn)功能如下：

重新配置參考電壓正端為VDDA。

ADC通道配置。ADC_ChannelConfig(ADC, 0x400C)這個(gè)函數(shù)就是配置ADC 控制寄存器(ADC_CR)，使得BGS位設(shè)置為“1”(BG1V0)，CHS位設(shè)置為“01100”(選擇ADC模擬輸入通道11)。

ADC轉(zhuǎn)化并存入一個(gè)數(shù)組“DATA[15:0]”。這包括ADC使能，等待ADC使能完成，開始轉(zhuǎn)化，等待ADC轉(zhuǎn)換完成，讀取ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果。

去掉數(shù)組中最大值和最小值，然后取一個(gè)平均值。此值就是ADC轉(zhuǎn)換BG1V0電壓的數(shù)字量Code1V。

最后根據(jù)2.1 監(jiān)測(cè)原理中的公式即可得出電池電壓VBAT。

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來源：澎湃微電子

審核編輯：湯梓紅