【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 片TM1629 TM1629引腳說(shuō)明圖24 TM1629引腳分布 TM1629引腳說(shuō)明引腳符號(hào)引腳名稱引腳描述DI0數(shù)據(jù)輸入/輸出端在時(shí)鐘上升沿從低位開始輸入/輸出串行數(shù)據(jù)STB片選端STB為低電平時(shí)，其后的第一個(gè)字節(jié)作為指令；STB為高電平時(shí)，CLK被忽略。CLK時(shí)鐘輸入端在時(shí)鐘上升沿輸入/輸出串行數(shù)據(jù)。K0～K3鍵盤掃描輸入輸入該腳的數(shù)據(jù)在顯示周期結(jié)束后被鎖存。SEG1/KS1~SEG8/KS8段輸出端段輸出SEG9~SEG16段輸出端段輸出引腳符號(hào)引腳名稱引腳描述GRID1～GRID8位輸出端位輸出 引腳符號(hào)引腳名稱引腳描述VDD邏輯電源端5V177。10%VSS邏輯地端接系統(tǒng)地NC空腳端內(nèi)部未連線注意：在DIO端口輸出數(shù)據(jù)的時(shí)候，該引腳需要外接一個(gè)帶有一定阻值上拉電阻，推薦使用10K的上拉電阻，并且讀數(shù)時(shí)要選擇在時(shí)鐘的上升沿進(jìn)行，這樣才能保證讀數(shù)的穩(wěn)定性。讀數(shù)時(shí)若選擇在時(shí)鐘的下降沿，此時(shí)讀數(shù)并不穩(wěn)定，影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。圖25 芯片內(nèi)部電路 TM1629特性介紹216。 采用功率CMOS工藝216。 顯示模式16段8位216。 鍵掃描（84bit）216。 輝度調(diào)節(jié)電路216。 串行接口（CLK，STB，DIO）216。 內(nèi)置上電復(fù)位電路216。 采用QFP44封裝 數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)芯片24C64 24C64概述24C64芯片屬于24C系列里面常見的一款，該系列的主要功能是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及傳輸。既然是數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)芯片，那么就會(huì)有每款芯片帶有多少存儲(chǔ)位的問(wèn)題，該系列的芯片擁有多少存儲(chǔ)位可以從24C后面的數(shù)字讀出來(lái)。如ATMEL的24C64，從后面的數(shù)字可以讀出其存儲(chǔ)位為64K。這個(gè)系列的芯片具有許多的優(yōu)勢(shì)，例如能重復(fù)擦寫1百萬(wàn)次以上，并且在其內(nèi)部已經(jīng)存儲(chǔ)成功的數(shù)據(jù)能夠長(zhǎng)期保持，時(shí)間達(dá)100年之久。24C64具有多種封裝形式可供選擇，現(xiàn)如今已被廣大電子行業(yè)從業(yè)者所接受，廣泛應(yīng)用于電力電子各個(gè)領(lǐng)域。ATMEL的24C64是I2C 總線的EEPROM，I2C總線（Inter Integrated Circuit 內(nèi)部集成電路總線）是兩線式串行總線，只占用微處理器的2個(gè)I/O 引腳，僅需要時(shí)鐘和數(shù)據(jù)兩根線就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，令用戶使用起來(lái)十分便捷。 24C64引腳說(shuō)明圖26 24C64引腳分布 24C64引腳說(shuō)明引腳符號(hào)引腳名稱引腳描述A0到A2地址輸入端確定連接器件的地址SDA串行數(shù)據(jù)端需要附加一個(gè)上拉電阻，雙向引腳，可以輸出或輸入地址及數(shù)據(jù)。SCL串行時(shí)鐘輸入端產(chǎn)生串行同步時(shí)鐘信號(hào)VCC電源輸入端電源電壓輸入GND接地端接地 24C64特性介紹216。 低功耗器件216。 2線串行接口216。 雙向數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議216。 寫保護(hù)引腳用于硬件數(shù)據(jù)保護(hù)216。 高可靠性 時(shí)鐘芯片DS1302 DS1302概述DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，～。通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口，采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的靜態(tài)RAM。它具有主電源/后備電源雙電源引腳，VCC1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由VCC1或VCC2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+，DS1302由VCC2供電；當(dāng)VCC2小于VCC1時(shí)，DS1302由VCC1供電。DS1302功能：①日期時(shí)間信息；②每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整；③通過(guò)AM/PM指示決定采用24或12小時(shí)格式；④保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW。 DS1302引腳說(shuō)明圖27 DS1302引腳分布 DS1302引腳說(shuō)明引腳符號(hào)引腳名稱引腳描述XX2晶振引腳GND接地引腳接地CE復(fù)位腳在讀/寫數(shù)據(jù)期間必須為高I/O數(shù)據(jù)輸入/輸出三線接口時(shí)的雙向數(shù)據(jù)線SCLK串行時(shí)鐘引腳控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出VCCVCC2電源供電引腳VCC1：主電源；VCC2：備份電源第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)與時(shí)鐘電路部分 W78E365概述W78E365是帶有在線編程（In System Program）功能的低功耗8位微控制器。在線編程功能使其具有開發(fā)門檻較低的便捷性，只需要一條ISP并行下載線，就可以把程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)。W78E365既含有主ROM，同時(shí)也帶有從ROM；既含有片內(nèi)RAM，同時(shí)也帶有從RAM。從ROM為Flash EPROM，這些存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量分別為：64K字節(jié)主ROM；4K字節(jié)從Flash EPROM；256字節(jié)片內(nèi)RAM；1K字節(jié)從RAM。W78E365具有高速和高可靠性，其I/O口功能強(qiáng)、驅(qū)動(dòng)能力大，并且低功耗。同時(shí)具有程序保護(hù)性好等諸多有點(diǎn)，當(dāng)用戶寫入了程序后，單片機(jī)會(huì)對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，使用戶編寫的程序不被讀出，防止用戶的成果被竊取。 電路圖設(shè)計(jì)單片機(jī)與時(shí)鐘電路部分的電路圖如圖31所示，W78E365A40PL接口分別與DS1302時(shí)鐘電路部分、BQ2040鋰離子電池電量檢測(cè)部分及LED驅(qū)動(dòng)顯示部分相連，構(gòu)成一個(gè)完整的鋰離子電池電量檢測(cè)系統(tǒng)。DS1302與單片機(jī)的連接也僅需要3條線：CE引腳、SCLK串行時(shí)鐘引腳、I/O串行數(shù)據(jù)引腳，圖中VCC1為備用電源。，為芯片提供計(jì)時(shí)脈沖。此處添加DS1302時(shí)鐘電路部分的目的是為了定時(shí)讀取測(cè)鋰離子電池電量時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，然后存儲(chǔ)于24C64芯片中，以便在我們需要的時(shí)候，如系統(tǒng)出錯(cuò)，需對(duì)其進(jìn)行檢修時(shí)，就可以把這些時(shí)間結(jié)果全部調(diào)用出來(lái)，為排查故障提供條件。圖31 單片機(jī)與時(shí)鐘電路原理圖 BQ2040部分 BQ2040概述作為一款電池電量檢測(cè)芯片，BQ2040負(fù)責(zé)完成鋰離子電池的電量檢測(cè)模塊的功能，它先采集所需被測(cè)鋰離子電池的信號(hào)參數(shù)，然后按照原先已經(jīng)設(shè)定好的算法檢測(cè)計(jì)算出被測(cè)鋰離子電池的電量，通過(guò)I2C總線與單片機(jī)部分進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，最終通過(guò)LED驅(qū)動(dòng)顯示部分?jǐn)?shù)碼輸出顯示鋰離子電池的電量信息給用戶。電量檢測(cè)結(jié)果用LED數(shù)碼輸出顯示，從而讓我們及時(shí)了解電量信息，完全掌握鋰離子電池的用電狀態(tài)，提高利用率。本系統(tǒng)電量檢測(cè)部分采用電池電量檢測(cè)芯片BQ2040，除了支持對(duì)鋰離子電池的高精度電量檢測(cè)，還滿足其他多種電池的電量檢測(cè)工作，比如能夠很好的檢測(cè)鎳鎘電池、鎳氫電池的電量。 電路圖設(shè)計(jì)圖32 BQ2040電路圖 TM1629驅(qū)動(dòng)控制LED顯示部分 TM1629概述TM1629是一款專業(yè)LED驅(qū)動(dòng)控制的芯片，支持驅(qū)動(dòng)的點(diǎn)數(shù)較多，其內(nèi)部集成了串行接口、RC振蕩器、鍵盤掃描存儲(chǔ)單元、命令譯碼器、顯示存儲(chǔ)器、輝度調(diào)節(jié)器、斷鎖存器、段驅(qū)動(dòng)器等部分，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種驅(qū)動(dòng)電路中，特別是專用于驅(qū)動(dòng)控制LED數(shù)碼顯示輸出。 LED數(shù)碼管在實(shí)際的應(yīng)用中，如果需要顯示出的內(nèi)容只有數(shù)字和字母，則LED數(shù)碼管是不錯(cuò)的選擇，LED數(shù)碼管分為共陰極與共陽(yáng)極兩種，如圖33所示。LED數(shù)碼管具有成本低廉、顯示清晰的優(yōu)點(diǎn)。綜上，本文選擇LED數(shù)碼管作為輸出顯示部分。輸出顯示模塊將系統(tǒng)檢測(cè)出的鋰離子電池剩余電量數(shù)碼顯示出來(lái)，通過(guò)兩個(gè)數(shù)碼管就可以顯示出剩余電量的百分比。這樣我們就可以對(duì)當(dāng)前鋰離子電池的電量信息有一個(gè)更加直觀的了解。圖33 LED數(shù)碼管共陽(yáng)極和共陰極示圖 電路圖設(shè)計(jì)圖34 TM1629電路圖第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)包括主程序和中斷服務(wù)程序。主程序完成單片機(jī)的初始化，以及等待中斷，中斷跳轉(zhuǎn)等；中斷服務(wù)程序包括上電中斷服務(wù)程序、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷服務(wù)程序等。 程序設(shè)計(jì)流程 初始化初始化程序流程圖如圖41所示：初始化初始化堆棧初始化各個(gè)端口輸入端使能等待/響應(yīng)中斷圖41 初始化程序流程圖初始化程序的功能就是初始化各個(gè)端口，使其各部件完成先前的準(zhǔn)備工作。設(shè)置好各個(gè)端口的功能，比如哪些端口設(shè)置為中斷的輸入口，哪些設(shè)置為外部模塊。設(shè)置完成以后就可以打開各個(gè)中斷使能，使系統(tǒng)響應(yīng)相對(duì)應(yīng)的中斷跳轉(zhuǎn)程序。 主程序流程圖DS1302時(shí)鐘電路LED數(shù)碼顯示電量開始系統(tǒng)初始化采樣鋰離子電池電信號(hào)及溫度等參數(shù)，BQ2040檢測(cè)電池電量W78E365單片機(jī)控制TM1629驅(qū)動(dòng)控制LED結(jié)束返回圖42 主程序流程圖主程序完成初始化后，便等待定時(shí)器中斷狀態(tài)或外部中斷的到來(lái)，然后完成鋰電池電壓、電流和溫度值的信號(hào)采集，最后完成鋰離子電池電量的計(jì)算，并在LED輸出顯示屏上顯示出來(lái)。 A/D轉(zhuǎn)換與中斷服務(wù)啟動(dòng)AD是數(shù)據(jù)清標(biāo)志位返回中斷返回置讀數(shù)標(biāo)志位讀時(shí)鐘信息