【文章內(nèi)容簡介】 片TM1629 TM1629引腳說明圖24 TM1629引腳分布 TM1629引腳說明引腳符號引腳名稱引腳描述DI0數(shù)據(jù)輸入/輸出端在時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，其后的第一個字節(jié)作為指令；STB為高電平時，CLK被忽略。CLK時鐘輸入端在時鐘上升沿輸入/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引腳名稱引腳描述GRID1～GRID8位輸出端位輸出 引腳符號引腳名稱引腳描述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)的時候，該引腳需要外接一個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)時要選擇在時鐘的上升沿進行，這樣才能保證讀數(shù)的穩(wěn)定性。讀數(shù)時若選擇在時鐘的下降沿，此時讀數(shù)并不穩(wěn)定，影響數(shù)據(jù)準確性。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)的存儲及傳輸。既然是數(shù)據(jù)傳輸存儲芯片，那么就會有每款芯片帶有多少存儲位的問題，該系列的芯片擁有多少存儲位可以從24C后面的數(shù)字讀出來。如ATMEL的24C64，從后面的數(shù)字可以讀出其存儲位為64K。這個系列的芯片具有許多的優(yōu)勢，例如能重復(fù)擦寫1百萬次以上，并且在其內(nèi)部已經(jīng)存儲成功的數(shù)據(jù)能夠長期保持，時間達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I/O 引腳，僅需要時鐘和數(shù)據(jù)兩根線就可以進行數(shù)據(jù)傳輸，令用戶使用起來十分便捷。 24C64引腳說明圖26 24C64引腳分布 24C64引腳說明引腳符號引腳名稱引腳描述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串行時鐘輸入端產(chǎn)生串行同步時鐘信號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。 寫保護引腳用于硬件數(shù)據(jù)保護216。 高可靠性 時鐘芯片DS1302 DS1302概述DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，～。通過簡單的串行接口，采用三線接口與CPU進行同步通信，內(nèi)部有一個318的用于臨時性存放數(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，也能保持時鐘的連續(xù)運行。DS1302由VCC1或VCC2兩者中的較大者供電。當Vcc2大于Vcc1+，DS1302由VCC2供電；當VCC2小于VCC1時，DS1302由VCC1供電。DS1302功能：①日期時間信息；②每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整；③通過AM/PM指示決定采用24或12小時格式；④保持數(shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于1mW。 DS1302引腳說明圖27 DS1302引腳分布 DS1302引腳說明引腳符號引腳名稱引腳描述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/輸出三線接口時的雙向數(shù)據(jù)線SCLK串行時鐘引腳控制數(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 單片機與時鐘電路部分 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。W78E365既含有主ROM，同時也帶有從ROM；既含有片內(nèi)RAM，同時也帶有從RAM。從ROM為Flash EPROM，這些存儲器的存儲容量分別為：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、驅(qū)動能力大，并且低功耗。同時具有程序保護性好等諸多有點，當用戶寫入了程序后，單片機會對其進行數(shù)據(jù)保護，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)計單片機與時鐘電路部分的電路圖如圖31所示，W78E365A40PL接口分別與DS1302時鐘電路部分、BQ2040鋰離子電池電量檢測部分及LED驅(qū)動顯示部分相連，構(gòu)成一個完整的鋰離子電池電量檢測系統(tǒng)。DS1302與單片機的連接也僅需要3條線：CE引腳、SCLK串行時鐘引腳、I/O串行數(shù)據(jù)引腳，圖中VCC1為備用電源。，為芯片提供計時脈沖。此處添加DS1302時鐘電路部分的目的是為了定時讀取測鋰離子電池電量時對應(yīng)的時間，然后存儲于24C64芯片中，以便在我們需要的時候，如系統(tǒng)出錯，需對其進行檢修時，就可以把這些時間結(jié)果全部調(diào)用出來，為排查故障提供條件。圖31 單片機與時鐘電路原理圖 BQ2040部分 BQ2040概述作為一款電池電量檢測芯片，BQ2040負責完成鋰離子電池的電量檢測模塊的功能，它先采集所需被測鋰離子電池的信號參數(shù)，然后按照原先已經(jīng)設(shè)定好的算法檢測計算出被測鋰離子電池的電量，通過I2C總線與單片機部分進行數(shù)據(jù)交換，最終通過LED驅(qū)動顯示部分數(shù)碼輸出顯示鋰離子電池的電量信息給用戶。電量檢測結(jié)果用LED數(shù)碼輸出顯示，從而讓我們及時了解電量信息，完全掌握鋰離子電池的用電狀態(tài)，提高利用率。本系統(tǒng)電量檢測部分采用電池電量檢測芯片BQ2040，除了支持對鋰離子電池的高精度電量檢測，還滿足其他多種電池的電量檢測工作，比如能夠很好的檢測鎳鎘電池、鎳氫電池的電量。 電路圖設(shè)計圖32 BQ2040電路圖 TM1629驅(qū)動控制LED顯示部分 TM1629概述TM1629是一款專業(yè)LED驅(qū)動控制的芯片，支持驅(qū)動的點數(shù)較多，其內(nèi)部集成了串行接口、RC振蕩器、鍵盤掃描存儲單元、命令譯碼器、顯示存儲器、輝度調(diào)節(jié)器、斷鎖存器、段驅(qū)動器等部分，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種驅(qū)動電路中，特別是專用于驅(qū)動控制LED數(shù)碼顯示輸出。 LED數(shù)碼管在實際的應(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)碼管是不錯的選擇，LED數(shù)碼管分為共陰極與共陽極兩種，如圖33所示。LED數(shù)碼管具有成本低廉、顯示清晰的優(yōu)點。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)檢測出的鋰離子電池剩余電量數(shù)碼顯示出來，通過兩個數(shù)碼管就可以顯示出剩余電量的百分比。這樣我們就可以對當前鋰離子電池的電量信息有一個更加直觀的了解。圖33 LED數(shù)碼管共陽極和共陰極示圖 電路圖設(shè)計圖34 TM1629電路圖第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計軟件設(shè)計包括主程序和中斷服務(wù)程序。主程序完成單片機的初始化，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、定時器/計數(shù)器中斷服務(wù)程序等。 程序設(shè)計流程 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端口，使其各部件完成先前的準備工作。設(shè)置好各個端口的功能，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中斷使能，使系統(tǒng)響應(yīng)相對應(yīng)的中斷跳轉(zhuǎn)程序。 主程序流程圖DS1302時鐘電路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及溫度等參數(shù)，BQ2040檢測電池電量W78E365單片機控制TM1629驅(qū)動控制LED結(jié)束返回圖42 主程序流程圖主程序完成初始化后，便等待定時器中斷狀態(tài)或外部中斷的到來，然后完成鋰電池電壓、電流和溫度值的信號采集，最后完成鋰離子電池電量的計算，并在LED輸出顯示屏上顯示出來。 A/D轉(zhuǎn)換與中斷服務(wù)啟動AD是數(shù)據(jù)清標志位返回中斷返回置讀數(shù)標志位讀時鐘信息