軟件設(shè)計(jì) - LTC6802檢測(cè)串聯(lián)電池組電壓電路設(shè)計(jì)

　　3、軟件設(shè)計(jì)

　　軟件設(shè)計(jì)中主要需注意的是SPI通信的時(shí)序要與LTC6802．2的時(shí)序相匹配，時(shí)鐘頻率必須小于1M，通信模式按照LTC6802．2的規(guī)定cPHA：l和CPOL=1（其時(shí)序圖如圖3），但是由于TMS320LF2407的SPI通信模式與標(biāo)準(zhǔn)定義的差別，TMs320LF24O7的通信模式應(yīng)該設(shè)為PHASE=0和PO．

　　LARITY=I。另外，需要注意的是由于TMs320LF2407自帶SPI通信模塊式的特點(diǎn)所限，在進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)操作時(shí)需要虛發(fā)操作，已啟動(dòng)時(shí)鐘，才能正常讀取數(shù)據(jù)。

　　因?yàn)長(zhǎng)TC6802—2支持多次的連續(xù)讀寫操作，因此，通信過程中選取通用I／O作SPI通信的CS片選信號(hào)，而不是直接用SPI模塊的片選信號(hào)引腳。使用LTC6802．2進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換前需要先對(duì)其進(jìn)行初始化，即寫配置寄存器組CFGR0～CFGR5。讀數(shù)據(jù)時(shí)要先發(fā)送要讀取的LTC6802．2的地址f由A0~A3引腳接線確定），然后發(fā)送讀數(shù)據(jù)指令，再進(jìn)行讀操作。其操作寫控制寄存器步驟如下：（1）拉低CSBI；（2）發(fā)送寫配置寄存器命令；（3）發(fā)送配置寄存器數(shù)據(jù)（cmm，CFGR2，…CFGR5）；（4）抬高CSBI。

　　讀取電壓數(shù)據(jù)操作步驟如下：（1）拉低CSBI；（2）發(fā)送要讀取的LTC6802地址；（3）發(fā)送讀電壓命令；（4）發(fā)送電壓寄存器中電壓數(shù)據(jù)（CVRO0，CVRO1，…CVR17，PEC）；（5）抬高CSBI。在讀取電壓過程中，如果電池電壓有較大的變化或波動(dòng)會(huì)使LTC6802復(fù)位，進(jìn)入上電默認(rèn)待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)讀取電壓寄存器的值是不變的，為最后一次測(cè)量值，因此每次讀電壓時(shí)盡量進(jìn)行一次初始化配置，具體讀電壓流程如圖4。

　　軟件設(shè)計(jì)上，51單片機(jī)模擬SPI通信與通用的模擬程序類似，下面主要介紹以TMS320LF2407的SPI接口進(jìn)行通信的軟件設(shè)計(jì)。

　?。?）初始化，程序如下：

　　voidLtc68O2Init（void）

　　{uchari，bur，Ltc6802；

　　CFGR［0］=0x01；／／配置寄存器的初始化

　　CFGR［1］=0x00；

　　CFGR［2］=0x00；

　　cFGR［3］=OxO0；

　　CFGR［4］=VUV：

　　CFGR［5］=VOV；

　　do

　　{CL_CSBI；／／片選信號(hào)，托低CSBI

　　SpiWrite（WRCFG）；／／寫配置寄存器

　　for（i=0：i《6：i++1

　　{SpiWrite（CFGR［i］）；）

　　SET—CSBI；

　　delay（60）；

　　Ltc6802OK=1：

　　CL_CSBI：

　　SpiWrite（0x80）；11圖2中接線可知地址為0

　　SpiWrite（RDCFG）；

　　fbr（i=0；i《6；i++）

　　fif（i--0）buf=SPIreadO／0x80；

　　elsebur=SPIread0；

　　ifbufi=CFGR［i］1

　　{Ltc6802=0；break；）

　　}

　　SET_CSBI；

　　}while（Ltc6802）；／／配置不對(duì)重新配置

　　}

　　（2）寫數(shù)據(jù)子函數(shù)

　　voidSpiWrite（uintbuf）

　　fuintflag=0；

　　SPITXBUF=bufl8；／／TMS320LF2407發(fā)送緩存寄存器為16

　　位，從高位開始發(fā)

　　while（1）／／8位數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)寫入寄存器高8位

　　{flag=SPISTS&0x40；

　　if（flag==0x40）break；

　　j

　　SPIRXBUF=SPIRXBUF：

　　}

　　（3）讀數(shù)據(jù)子函數(shù)

　　uintSPlread0

　　{uintflag，buf；

　　SPITXBUF=O；

　　while（1）

　　{flag=SPISTS&0x40；

　　if（flag==0x40）break

　　}

　　buf=-SPIRXBUF；

　　returnbuf；

　　}

　　文中給出的初始化數(shù)據(jù)是只測(cè)量12接單體數(shù)據(jù)的情況下配置數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)需要，如果要對(duì)電池的過充電和過放電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控或連接電池少于12節(jié)，可以對(duì)CFGR0--CFGR5進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置。

　　4、測(cè)量結(jié)果分析

　　對(duì)于電壓檢測(cè)，穩(wěn)定度非常重要。穩(wěn)定度越高，說明系統(tǒng)檢測(cè)也準(zhǔn)確，誤差也越小。因?yàn)長(zhǎng)TC6802—2內(nèi)部是12位的AD，最小檢測(cè)步長(zhǎng)是1．5mV，對(duì)檢測(cè)電壓保留三位小數(shù)，對(duì)12節(jié)鋰離子電池的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，測(cè)量結(jié)果如表1。

　　對(duì)檢測(cè)的電壓值求方差，可以看到方差幾乎為0，也就是說，檢測(cè)電壓比較穩(wěn)定，而且檢測(cè)精度較高。

　　5、結(jié)論

　　利用LTC6802—2檢測(cè)串聯(lián)電池組電壓，單體電池串聯(lián)數(shù)量多，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量速度快，測(cè)量精度高，能滿足一般的檢測(cè)需求。另外，LTC6802．2是一款電池管理芯片，還具有溫度保護(hù)功能，檢測(cè)電池過充和過放電狀態(tài)，還能對(duì)串聯(lián)電池組進(jìn)行均衡控制，只需要增加簡(jiǎn)單的外圍電路和寄存器配置即可實(shí)現(xiàn)這些功能。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了電池電壓的檢測(cè)，可以通過控制器判斷電池的過充和過放電狀態(tài)，從而進(jìn)行更好的均衡電池電量，所以文中并沒有對(duì)這些功能進(jìn)行詳細(xì)研究。但是，利用這種方法測(cè)量電池的電壓，對(duì)更好地監(jiān)視電池的充放電狀態(tài)和能量均衡具有非常重要的意義。