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求移动电源电池检测ADC算法

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发表于 2014-3-5 16:09 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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如题,小弟在做一款移动电源,用PWM控制充电的,发现打开PWM以后,1024阶ADC测量电池电压非常不准,有时跳跃幅度可达上百阶,求算法滤掉这些跳得太离谱的值!
" s9 }7 e7 Q# R. j3 S3 d$ B& ^) J4 K! n- @9 B; }' o0 E2 h
急求大神!
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发表于 2014-3-6 08:44 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2014-3-6 12:20 编辑
# y7 J$ k, B" N
% s* R- A4 v8 P, ]' }, D7 @" R您這個問題應該是取樣時,有時取樣到 PWM 正在充電的狀況,有時取樣在 PWM 未充電的狀況造成的。7 k. s( n/ F" ~* F4 @
! r* c' j8 Q+ z
軟硬件需要和 PWM 做同步(Synchronization)
7 h: G8 k, [2 W* A+ ^
; e. n4 U1 y' r' n' H
  • MCU 內部 PWM 如果能觸發中斷(Interrupt),在 PWM 關掉充電線路時再去偵測電池電壓。
  • PWM 不能從 MCU 內部觸發中斷(Interrupt),但外部有能觸發中斷(Interrupt)的管腳,把 PWM 訊號拉回該管腳觸發中斷(Interrupt)也行。
  • 上述兩者都沒有的話……………假使 MCU 速度比 PWM 快很多的話,將 PWM 訊號拉回一個輸入(Input)管腳,然後用詢問(Polling)的方式應該也可以。
  • 如果 PWM 是 Timer + GPIO 產生的,那就更簡單了。你知道什麼時候 PWM High/Low,那樣軟件會更容易許多。
  • MOS 管開關需要時間,關掉充電之後電池電壓也會緩慢下降,所以盡量想辦法取樣在中間或後段,取樣值會更穩定且精準。意思就是說,中斷(Interrupt)觸發後延遲(Delay)一段時間再取樣,或是 Timer + GPIO 方式在打開充電前做取樣。
    ( W  q* ?' k1 W2 Y( ~
. ]2 h, Q5 u0 [/ E
4 a7 M" I1 C; m
其實咱家是做硬件的,回答這問題已經有點拚了。
7 o+ t. g5 C3 R5 {2 K
; P: f% Y8 D/ ~/ A" R" d8 l在其他專家面前班門弄斧,見笑了!; ~( L& E0 o7 _/ d- z
' L7 W) k, r, l

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狗斑竹太谦虚了,明摆着专家级别的回答……  发表于 2014-3-6 11:21
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发表于 2014-3-6 11:22 | 只看该作者
不知道电路图是什么样子的,LZ方便的话,贴图出来咯。9 ^! E2 t4 Y- s# K0 n
不要痴迷于阅读成功人士的传记,从中寻找经验,这些书大部分经过了精致的包装,没有人会随随便便成功。更不要痴迷哥,哥还没成功!

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 楼主| 发表于 2014-3-6 13:47 | 只看该作者
超級狗 发表于 2014-3-6 08:442 u* j9 w- n% A0 [( ~8 j. X. G
您這個問題應該是取樣時,有時取樣到 PWM 正在充電的狀況,有時取樣在 PWM 未充電的狀況造成的。; `( j+ C- B$ B( h  Z7 u
+ p6 i; [7 K- ]% N# M9 z" B8 ?
軟硬件 ...
; {) @6 n2 t$ `; r8 J6 I
PWM频率目前取10KHZ,ADC采样需要51个系统周期,加上分频,滤波采样,完成一次检测需1mS左右。3 v: h: }4 J; t, F
7 y9 Q# r1 l: X; C9 v! r" i
这样的话,不大可能在PWM的LOW间隙进行取样,关闭PWM采样的话,加上电池缓慢恢复时间,关闭时间可能要达到秒级甚至几秒。
5 H& \( X5 x8 l1 _1 V7 Y
  s& `7 n- ]& x以上就会充一段时间电,关闭几秒,再充一段时间再关闭,如此循环。8 u; R0 {% g# W" J

7 E& v$ ]0 Q) g3 ?8 P我不知道移动电源有没有这样做的先例,也不是很清楚这样做是否合适,不知狗版有什么看法?

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发表于 2014-3-6 15:10 | 只看该作者
嗯~還是木木考慮較周詳,就知道這系統設計有鬼。/ K" n0 t" p, a' U; N% J
- m* a6 m; b- Z, I0 p1 R
顯然樓主用了一顆很便宜、很便宜的 MCU,那就充一段、停一段吧~
' B" A6 N* f. e1 R& o3 K4 o5 u! m0 R
  x2 f* f6 r& d3 O軟件上是還可以做點優化,電平離 4.2V 還遠的時候久久才看一次,快到 4.2V 才密集點去偵測。- f3 {* K; L+ Q
; X. f$ t' d+ n. T4 u4 c
是看過有人充電控制這樣做。: s1 L$ `6 r2 l# n  V6 F$ Y

; p- F# N1 b/ f% t* q( S8 J, `# L
& p! o0 G# n# M* |3 u
3 U  w& k  f- R2 C( D6 s
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 楼主| 发表于 2014-3-6 15:37 | 只看该作者
超級狗 发表于 2014-3-6 15:10
! k: |3 K6 R# R" L3 S  z8 }嗯~還是木木考慮較周詳,就知道這系統設計有鬼。
1 B' H  k6 Y* y# K, ?" x0 o/ J$ ?( Q; p; O2 _7 v
顯然樓主用了一顆很便宜、很便宜的 MCU,那就充一段、 ...
7 Z+ x( p2 a- F& f
比较贵的MCU怎么做的,和便宜的MCU差别在哪里啊?

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发表于 2014-3-6 16:49 | 只看该作者
也沒什麼不對啦~這東西也許便宜就是王道。# [9 g$ C; A$ G# D& M* {/ I! h
1 T' y; m4 [3 ]. z8 g) H3 V
我只是看 MCU 的執行週期和 ADC 轉換時間,和我以前用的 MCU 和 ADC 差很多。覺得它很慢,所以推測一定很便宜。- I' r1 Q; ~" m+ a, _

3 B) g1 v1 D0 q8 _* e# G0 x* b+ h8 G找到一份文檔看起來應該對您幫助很大,根據他的說法,每一秒停個 2% 的時間做電壓偵測就可以。
2 g  n7 [7 z3 ]9 X0 f/ V' D" Y( O0 P4 k9 N
A Review of Battery Charging Algorithms and Methods
$ ^9 t5 ]! [7 a" A
, Z3 e7 L3 y8 P+ \0 ]  m. ?5 ^5 g很珍貴且具實用價值的一份文檔!  W0 d3 J5 d  l+ _: ]8 W4 R
. w, G3 e3 X5 w

Current Interruption.jpg (166.93 KB, 下载次数: 1)

Current Interruption.jpg

batchrg.pdf

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 楼主| 发表于 2014-3-6 17:06 | 只看该作者
超級狗 发表于 2014-3-6 16:49+ V( J' t: `  T! I7 e
也沒什麼不對啦~這東西也許便宜就是王道。
" \6 x" v* e/ M6 Q/ ~8 B
4 s9 Z% E# p6 c3 U我只是看 MCU 的執行週期和 ADC 轉換時間,和我以前用的 MCU ...
1 C" z; c! d% A
狗版,单个ADC周期最快是12.5us,这速度算不算快的?但是听说太快的话,ADC检测会不稳定,,所以分频了就比较慢,不知道这说法是否正确呢?: u3 m$ B9 d+ Q' ?$ @

* d6 \/ C3 B$ |8 d- e另外非常感谢狗版主的资料!感谢!

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发表于 2014-3-6 17:38 | 只看该作者
狗版,单个ADC周期最快是12.5us,这速度算不算快的?

+ N& p& o! b( z8 e- J8 h那就是小弟誤會了,我是看到您講 ADC 採樣轉換一次需要 1ms。不過 ADC 很多種設計方式,速度和價格上有差異,以前用踢哀(TI)ADS8505,採樣速度是 250KHz,相對來說 12.5us = 80KHz 也不算太快啦!& u9 b# S. h, B+ J  Y' v9 e* g9 T3 A

% f" Q; T) d; ~" j' k, O8 n1 B
但是听说太快的话,ADC 检测会不稳定。
# W$ x$ h1 h$ `2 E, Y  ~
這樣說也是沒錯啦!所有的東西都不是越快越好,夠用最恰當!5 I0 l2 I+ v1 P, }( d  H
& p3 n8 ~% ?/ e8 J
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发表于 2014-9-28 14:28 | 只看该作者
充一会,停一会儿,我们就是这样做的,这种在别的机子里面出现过,可以的,也费不了多长时间,
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