一款电池监控解决方案,可提供宝贵的电池性能洞察,帮助您识别问题并优化其使用。
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硬件概览
它是如何工作的?
BATT-MON Click基于STMicroelectronics的STC3115,这是一款高精度电池电量计IC,带有手持设备报警输出。它包含所有必要组件,以确保STC3115的正常功能,并保持Click板™的监控精度。监控功能包括电池电压、电流和温度的测量。还提供了库仑计数器,用于在电池以高速率充电或放电时跟踪SOC。一个sigma-delta A/D转换器用于测量电压、电流和温度。STC3115可以在两种不同的模式下运行,具有不同的功耗。模式选择通过寄存器0中的VMODE位进行。有关寄存器和工作模式的更多信息,请参阅
STC3115数据表。电池电压通过每4秒进行一次A/D转换器转换周期来测量。转换周期需要8192个时钟周期,这意味着当使用内部32768Hz时钟时,转换周期时间为250ms。电压范围为0至4.5V,分辨率为2.20mV。电压测量的精度在温度范围内为±0.5%。这允许从电池开路电压获得准确的SOC信息。通过内部14位sigma-delta A/D转换器测量用于电流感应的感应电阻(R9)上的电压降。使用32768Hz内部时钟,14位分辨率的转换周期时间为500ms。LSB值为5.88μV。A/D转换器输出为二进制补码格式。当转换周期完
成时,结果会添加到库仑计数器累加器中,转换次数会在16位计数器中递增。电流寄存器仅在最接近电压转换的转换后更新(每4秒测量周期一次)。结果存储在REG_CURRENT寄存器中。该Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压水平运行。这样,具有3.3V和5V功能的MCU都可以正确使用通信线路。此外,Click板™还配备了一个库,包含易于使用的函数和示例代码,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F410RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
32768
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
软件支持
库描述
此库包含BATT-MON Click驱动程序的API。
关键功能:
battmon_get_data- 数据获取功能battmon_get_alm_pin- ALM引脚获取功能battmon_reset_conv_cnt- 转换计数器重置功能
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* \file
* \brief BattMon Click example
*
* # Description
* This application is battery charger.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes I2C serial interface, reads the part ID and
* performs a device configuration and alarm setting.
*
* ## Application Task
* Checks the conversion counter value and when conversion was done
* reads data calculated to the properly unit and checks the alarm status.
* All results will be sent to the uart terminal.
*
* *note:*
* Voltage and current conversion will be done after 4 seconds.
* Temperature conversion will be done after 16 seconds.
* After temperature reading the conversion counter will be cleared.
* Clearing the alarm while the corresponding low-voltage or low-SOC condition is still in progress
* does not generate another interrupt. This condition must disappear first and must be detected again
* before another interrupt (ALM pin driven low or alarm interrupt bits are set high) is generated for this alarm.
* Another alarm condition, if not yet triggered, can still generate an interrupt.
* Input voltage must be in the range from 2.7V to 4.5V.
* Maximal battery current is 5A.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "battmon.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static battmon_t battmon;
static log_t logger;
static uint8_t reg_read;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
battmon_cfg_t cfg;
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, "---- Application Init ----" );
// Click initialization.
battmon_cfg_setup( &cfg );
BATTMON_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
battmon_init( &battmon, &cfg );
Delay_ms ( 500 );
battmon_read_bytes( &battmon, BATTMON_REG_ID, ®_read, 1 );
log_printf( &logger, " ** Part ID: 0x%d \r\n", (uint16_t) reg_read );
battmon_default_cfg( &battmon );
log_printf( &logger, "** BattMon initialization done ** \r\n" );
log_printf( &logger, "********************************* \r\n" );
}
void application_task ( void )
{
char cels_symbol[ 3 ] = { 176, 'C', 0 };
float data_read;
uint16_t conv_cnt;
conv_cnt = battmon_get_data( &battmon, BATTMON_REG_COUNTER );
if ( ( ( conv_cnt % 4 ) == 0 ) && ( conv_cnt > 0 ) )
{
data_read = battmon_get_data( &battmon, BATTMON_REG_SOC );
log_printf( &logger, "** Gas Gauge Relative SOC : %.2f %% \r\n ", data_read );
data_read = battmon_get_data( &battmon, BATTMON_REG_CURRENT );
log_printf( &logger, "** Battery Current : %.2f mA \r\n", data_read );
data_read = battmon_get_data( &battmon, BATTMON_REG_VOLTAGE );
log_printf( &logger, "** Battery Voltage : %.2f mV \r\n", data_read );
if ( ( conv_cnt % 16 ) == 0 )
{
data_read = battmon_get_data( &battmon, BATTMON_REG_TEMPERATURE );
battmon_reset_conv_cnt( &battmon );
log_printf( &logger, "** Temperature : %.2f %s\r\n", data_read, cels_symbol );
}
reg_read = battmon_check_clear_alarm( &battmon );
if ( ( reg_read & BATTMON_ALM_SOC_DET_MASK ) != BATTMON_LOG_LOW )
{
log_printf( &logger, "** Low-SOC Condition! \r\n" );
}
if ( ( reg_read & BATTMON_ALM_VOLT_DET_MASK ) != BATTMON_LOG_LOW )
{
log_printf( &logger, "** Low-Voltage Condition! \r\n" );
}
log_printf( &logger, "********************************* \r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
}
else
{
Delay_ms ( 200 );
}
}
int main ( void )
{
/* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
#ifdef PREINIT_SUPPORTED
preinit();
#endif
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
额外支持
资源
类别:电池充电器

































