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BQ2013H在铅酸蓄电池电量监测中的应用

时间:04-12 来源:互联网 点击:

参照BQ2013H芯片手册,可以作以下设置:初始容量PFC值2500 mAh×0.01 Ω=25 mVh。
可编程引脚设置如表2所列,其中H为高电平,Z为高阻,L为低电平。

3 软件设计
3.1 HDQ通信协议
BQ2013H与单片机STC89C52之间通过HDQ串行总线通信。HDQ通信采用单总线、开漏输出接口,该接口需要接一个上拉电阻,使用一种基于命令的通信协议。主机发送一个命令字节到BQ2013H芯片,这条命令指示芯片存储接下来的8位数据到指定寄存器,或从指定寄存器输出8位数据。数据传送的作大速率为5 Kb/s,命令或数据字节的最低有效位先传送。命令字节的前7位是寄存器地址,最后1位是读/写位,一个典型的读周期数据格式如图5所示。在一个写周期,地址位或数据位之间的时段里,HDQ总线可以保持高电平。在一个读周期,当指定所读寄存器地址的最后1位传送完后,还需要等待指定的响应时间tRSPS,芯片才输出数据到总线。响应时间tRSPS是指从读写位的下降沿到芯片返回数据的第1个数据位的下降沿这个时间段,因此包括整个读/写位时间,因为最小的响应时间等于最小的位周期时间,这就意味着第1个数据位可以在命令R/W位一结束就开始传送。有时该通信协议被认为是HDQ8协议,用以区分像bq2060和bq2063器件所用的HDQ16协议。HDQ16与HDQ8协议的位时序是相同的,只是读写的是16位数据而不是8位。HDQ16协议的命令字仍然是一个7位的地址加一个读写位。


3.2 HDQ复位
如果HDQ引脚保持低电平时间超过最小间断时间190μs,通信将会自动复位。如果单片机没有从BQ2013H取得期望的响应或单片机需要重新开始通信,单片机将会使HDQ引脚保持低电平,并且产生一个间断来复位通信,下次通信将在最小的间断恢复时间40μs后开始。间断和间断恢复时序如图6所示。HDQ可靠通信的设计方法是在每次通信前先有一个间断,确保在每次通信前系统复位,以此来降低错误数据的读写几率。

3.3 HDQ读写时序
BQ2013H在经过一个tB间断时间和tBR间断恢复时间后,单片机开始往HDQ总线上发送命令字节与数据字节。每位的传输分3步完成:第1步开始传输位,由单片机或BQ2013H将HDQ引脚置成低电平tSTRHB时间;第2步是传输数据位,数据位在tDSUB时间内有效,数据位应该保持tDHV时间,让单片机或BQ2013H读写;第3步传输停止,通过将HDQ引脚置成高电平来实现,停止时间由tSSUB与tCYCHB共同决定,时序时间均以开始传输的负电平边缘算起。HDQ读/写时序如图7所示。

3.4 HDQ读/写程序
单片机STC89C52可以控制BQ2013H芯片,向BQ2013H写控制字或从BQ2013H读取相关数据。下面是单片机(晶振11.0592 MHz)向BQ2013H写控制字的子程序:



结语
本文讨论的采用BQ2013H监测蓄电池电量的方法,可以实时有效地监测蓄电池的电量,外围电路简单,程序简短。由单片机通过HDQ协议控制BQ2013H进行数据的读/写,采集到的数据经过处理,实现蓄电池电量的在线监测。

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