用简单的测试方法检查电池的容量

  大多数手持设备使用碱性或可充电电池，因此测量电池容量是此类设计的关键特征。但是，在大多数情况下，对于预算紧张的项目而言，使用电池的电量监控IC可能是一种奢望。这是一个更简单，更便宜的选择。

  如今，即使是最便宜的微控制器也经常包括内部模数转换器（ADC）模块，并且由于其（相对）较低的分辨率和较高的噪声水平，始终没使用该模块。但是，那些未使用的内部ADC通道之一足以执行测试以确定电池是否仍然可用。

  用于检测电池状态的方法称为电化学动态响应（EDR）（参考文献1），并由Cadex Electronics的美国专利号7,622,929授予专利。

  EDR通过施加负载脉冲并评估电池对攻击和恢复的响应时间，将负载下的电池状况与存储的与电池性能相关的参数进行比较。如图1所示，好的电池具有很强的恢复特性，而接近耗尽的电池则具有较高的放电斜率和较差的恢复能力。耗尽电池的响应存在这些差异的原因有很多，例如内部电阻增加。

  图1比较了各种充电状态下电池对临时负载脉冲的响应，表明了它们在EDR方面的差异。

  使用EDR理论，对电池电压进行采样以在特定时间（例如发生最大功耗时）找到最小电池电量，即可获得有关电池运行状况的信息。系统的初始开启时间（也称为“打招呼”）是衡量电池健康状况的特别好机会。在系统完全激活之前，电池电量似乎处于安全操作水平，但是，如果电池快要用尽，则当系统达到满负荷时，电池电量可能会立即降至安全水平以下。该设备将在不执行EDR测试的情况下以正常模式启动，但在第一个重载时将无法控制地关闭（即，电压下降到如图1所示的关键电池电量水平）。

  EDR测试实现的简化硬件版本如图2所示。选择负载电阻来代表整个系统负载，因此其电阻值可能会因系统而异。生成此处显示的数据的系统需要一个10Ω的值。电阻R1和R2用作电池电压（Vcc）测量的分压器，而升压电路可确保ADC的基准保持恒定，即使在测试期间电池电压下降时也是如此。电阻R3是开关晶体管的下拉电阻。

  测试系统在设定的时间段（约200毫秒（msec））内对电池电压进行采样。在固件控制下，MOSFET仅在测量周期的一半时间内导通，然后关闭。这样，系统就可以在满载情况下测量电压，并在最小负载时测量电池的恢复响应。（可以在固件中更改时间段，但是我发现200毫秒足以充分评估电池容量。）测量完成后，可以通过UART链接读出结果。

  在为演示EDR而构建的示例系统中，我使用了两节AA碱性电池，Vcc的最大值为3.2V。升压电压Vdd设置为恒定的3.6V。系统通常消耗55毫安（mA），但在满载时消耗127 mA。使用“好”电池（图3a）和“坏”电池（即耗尽的电池（图3b））对系统进行测试时得到的示波器轨迹表明，欠载电压差异可能有多大。

  图3电池电压的负载测试显示，充满电的电池（a）和几乎耗尽的电池（b）的响应之间存在显着差异。

  我在某些项目中使用的示例设计基于STM32F303微控制器，其固件使用KEILIDE用C编写。可以在此GitHub页面上找到固件。

  测试代码的流程图出现在图4中。UART收到“ S”字符后，将执行测试。ADC采样频率设置为250赫兹，并且如前所述，测试周期约为200毫秒。

  图4EDR测试代码打开负载，采样时间为测试时间的一半，然后关闭负载并完成采样周期。

  此代码仅进行测试并收集数据。处理数据有很多选择。在最简单的情况下，您可以查看数据的最小值，并将其与系统的安全工作电压水平（也称为临界水平）进行比较。如果在测试期间电池电压接近临界水平，则可以警告系统用户该更换电池了。

  可以编写更全面的算法来精确确定电池运行状况，例如显示电池电量指示器。为了更新并在显示器或电池指示器上向用户显示适当的数据，应过滤所获取的数据。负载变化使原始数据在没有适当过滤的情况下完全无用。缓慢的无限脉冲响应（IIR）滤波器将使信号正常平滑。

  总之，借助微控制器的非常基本的ADC，借助EDR方法，可以廉价地检测电池状态。初始加电期间的电池读数约为200毫秒，足以对几乎所有系统实施基本的电池运行状况测试。

  竞赛之前学习了一下从没用过的MSP430单片机，使用的是MSP430F5529的demo板，这块板子应该是MSP430中比较流行的一块了。使用这块板子实现了一个双通道ADC的定时器触发DMA传输，这里记录一下给别人一点参考，同时也为以后需要用到的时候提供笔记。废话不多说直接上源码，代码如下。 #include msp430.h #include stdint.h int data_buf0 ; int data_buf1 ; /** * main.c */ int main(void) { unsigned int i; WDTCTL = WDTPW WDTHOLD; // stop watchdog

  定时器触发+DMA传输 /

  调试过程如下： 进行调试发现 这个卡死在 while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));1 等待转换结束。 一般的卡在这个地方主要是初始化没有做好，需要进行初始化的检查，去看初始化的代码。

  采集的一些bug /

  ECG（心电图）系统能够极其详尽地测量和记录人类心脏的电活动，从而帮助医生精确分析心脏的各种状况，包括先天缺陷、心律失常、心脏瓣膜问题和心肌供血不足等。 Analog Devices, Inc. (NYSE:ADI)，全球领先的高性能信号处理解决方案供应商及医疗设备行业的长期供应商，近日推出支持ECG 系统实现监护级和诊断级性能的全集成AFE（模拟前端）系列芯片的首款产品ADAS1000。该器件还集成了起搏器脉搏检测和呼吸测量功能，这些特性对于高性能ECG 系统至关重要。在2011 年2 月8 日至10 日于美国加利福尼亚州阿纳海姆举办的DesignMED West 展会期间，演示了这款新型ECG AFE 的性能

  1 概述 ADS1274／ADS1278是德州仪器(TI)推出的多通道24位工业模数转换器(ADC)，内部集成有多个独立的高阶斩波稳定调制器和FIR数字滤波器，可实现4／8通道同步采样，支持高速、高精度、低功耗、低速4种工作模式；ADS1274／ADS1278具有优良的AC和DC特性，采样率最高可以达128 Ks／s，62 kHz带宽时信噪比(SNR)可达111 dB，失调漂移为0.8μV／℃。 ADS1274／ADS1278可通过设置相应的输入／输出引脚选择工作模式，无需寄存器编程，其数据输出可选帧同步或SPI串行接口，便于连接至DSP、FPGA及微控制器。每个接口均支持菊花链，简化多通道计数系统中的多个ADS

  ADS1274／ADS1278及其应用 /

  在无线通信、图像处理等各个芯片应用领域，越来越多的系统芯片(SoC)选择将各个功能不同的模拟电路模块和数字电路模块集成在同一芯片中，以便在总系统的性能达到最优的同时使成本降到最低。但这却给芯片的测试带来了意想不到的困难，也使得测试成本大为增加。ADC作为连接数字系统和模拟系统的桥梁，其测试显得格外重要。随着ADC性能的逐步的提升，芯片外部环境也慢慢的变成了ADC测试的主要障碍。 未解决以上问题，同时更准确地测试ADC作为IP核集成到SoC中工作时的真实性能，各种ADC的内建自测试(Built-In-SelfTest)方法应运而生，而如何精确而高效地为ADC内建自测试提供测试激励是一个最重要的问题。本文提出一种可用于ADC片上

  片上测试的模拟三角波信号发生器 /

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  ，你知道不？ /

  /** * 配置用于操作ADC124S21的模拟SPI GPIO端口 */ static void U11ADC124S021_GPIO_init() { SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; //定义SPI结构体 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义GPIO结构体 //使能SPI1时钟、GPIOA及GPIOC口时钟、引脚复用功能时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA RCC_APB2Periph_GPIOC R

  １引言 模数转换器是工业测量和控制管理系统中数据采集子系统的重要部件，它是测控现场的模拟信号源与数字计算机之间的接口，其任务是把现场中连续变化的被测信号转换成离散信号，再由工控计算机作进一步的数据处理。这就要求系统将所采集的模拟数据信号尽可能真实地、不失真地显示给控制人员，为此，笔者研制了基于ＩＳＡ总线的Ａ／Ｄ转换板卡。该板卡以ＡＤ５７４为Ａ／Ｄ转换核心，在ＩＳＡ总线技术的基础上，利用较少的外围元件来实现多通道、高精度的Ａ／Ｄ转换。该板卡具有３２路单端信号输入，电压范围为０Ｖ～１２Ｖ，转换位数为１２ｂｉｔ／８ｂｉｔ任选，同时具有自检功能。本文主要介绍该板卡的硬件组成原理和软件实现方法。 ２硬件电路 本转换卡的

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