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標題: 【瘋殼·智能穿戴開發教程5】開源藍牙心率防水運動手環-電池電量檢測 [打印本頁]

作者: Linda-x 時間: 2022-8-23 17:20
標題: 【瘋殼·智能穿戴開發教程5】開源藍牙心率防水運動手環-電池電量檢測

藍牙心率防水運動手環

——瘋殼·智能穿戴開發系列

電池電量檢測

1  ADC 簡介

  ADC（Analog-to-Digital Converter），模/數轉換器或者模數轉換器，是指將連續變化的模擬信號轉換為離散的數字信號的器件。
  我們 DA14580 集成一個高速超低功耗的 10 位通用模數轉換器。可以工作于單端模式也可以工作于差分模式。ADC 模塊有一個 1.2V 的電壓校準器，作為滿量程的參考電壓。
  該 ADC 模塊是 10 位動態模數轉換，轉換時間為 65ns；最大的采樣率為3.3MHz；超低功耗(在 100KHz 的采樣速率下典型供電電流為 5uA)；有單端與差分兩個輸入比例；有 4 個單端或者 2 個差分輸入通道；電池檢測功能；斬波器功能；偏移和零刻度調整；公共端模式輸入電平調整。
  由于電池電壓與其放電時長成負相關關系，我們就可以通過 DA14580 的 ADC測量電池電壓，直接判斷我們所使用的電池剩余電量大小。

2  硬件設計

  本次 DA14580 采用 P01 腳直接測量電源電壓。

圖 1

3 軟件設計

軟件開始，第一步要進行的是系統初始化。

由于我們要使用串口打印，就要配置我們要使用的串口。首先，要點調用GPIO_ConfigurePin(UART2_GPIO_PORT, UART2_TX_PIN, OUTPUT, PID_UART2_TX,false) GPIO_ConfigurePin(UART2_GPIO_PORT, UART2_RX_PIN, INPUT, PID_UART2_RX, false)配置我們使用的串口管腳，然后使用 SetBits16(CLK_PER_REG, UART2_ENABLE,1) 來使能我們要使用的串口 2 ，最后調用uart2_init(UART2_BAUDRATE,UART2_DATALENGTH)初始化串口。完成以上的 3 個流程，就可以通過串口打印信息了。
關于 ADC 采集電壓，主要是調用下邊的函數

  在這個函數中，首先是采用 adc_init(uint16_t mode, uint16_t sign, uint16_tattn)，對 ADC 進行初始化。第一個參數 mode 是 ADC 模式選擇，0 表示差分模式，GP_ADC_SE(0x800)表示單端模式，我們采用的是 GP_ADC_SE，單端模式。第二個參數 sign,0 表示默認模式，這里用P_ADC_SIGN(0x0400)，選擇通過相反的ADC 符號獲取兩個采樣值來取消內部的偏置電壓。最后的參數 attn 設置輸入最大電壓值，0 對應 1.2v，這里選 GP_ADC_ATTN3X(0x0002)對應 3.6v。
  完成 ADC 初始化后，就要使能相關的 ADC 通道。adc_enable_channel(uint16_t input_selection)，本次使用的是通道 ADC_CHANNEL_VBAT3V。
  完成 ADC 的初始化和通道使能后，就可以調用 adc_get_sample(void)獲取數字電壓。

最后就是通過下面函數將數字電壓轉換為剩余電量百分比。

  這是函數采用的分段的形式，這是由于我們的電池電壓與電池剩余電量的關系是一條曲線，通過分段計算，可以提高精度。當然，大家也可以根據自己的實際情況改動上述函數。

4 實驗現象

  首先，插好 Jlink 和 USB 轉串口，然后打開打開串口調試助手。

  （1）選擇串口號，我們圖中是 COM1，這個根據實際情況選擇。

  （2）配置串口參數，波特率為 115200，數據位 8，停止位 1，沒有校驗位和控制流，與下圖一致。

  （3）點擊打開串口。

圖 2
配置完串口之后，打開我們提供的代碼。

（1）點擊仿真按鍵。

圖 3
（2）點擊運行代碼。

圖 4

完成之后，就能看到串口調試助手接收框信息如下。

圖 5

文件下載請點擊：

3_(100%開源)藍牙心率防水運動手環_電池電量檢測.pdf (772.76 KB)

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