求移动电源电池检测ADC算法

linzilideshu

如题，小弟在做一款移动电源，用PWM控制充电的，发现打开PWM以后，1024阶ADC测量电池电压非常不准，有时跳跃幅度可达上百阶，求算法滤掉这些跳得太离谱的值！

: @' Z  e; P; @( X急求大神！

超級狗

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您這個問題應該是取樣時，有時取樣到 PWM 正在充電的狀況，有時取樣在 PWM 未充電的狀況造成的。

7 s5 k/ \: i8 M% ?! u/ \/ h& _軟硬件需要和 PWM 做同步（Synchronization）！
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• MCU 內部 PWM 如果能觸發中斷（Interrupt），在 PWM 關掉充電線路時再去偵測電池電壓。
• PWM 不能從 MCU 內部觸發中斷（Interrupt），但外部有能觸發中斷（Interrupt）的管腳，把 PWM 訊號拉回該管腳觸發中斷（Interrupt）也行。
• 上述兩者都沒有的話……………假使 MCU 速度比 PWM 快很多的話，將 PWM 訊號拉回一個輸入（Input）管腳，然後用詢問（Polling）的方式應該也可以。
• 如果 PWM 是 Timer + GPIO 產生的，那就更簡單了。你知道什麼時候 PWM High/Low，那樣軟件會更容易許多。
• MOS 管開關需要時間，關掉充電之後電池電壓也會緩慢下降，所以盡量想辦法取樣在中間或後段，取樣值會更穩定且精準。意思就是說，中斷（Interrupt）觸發後延遲（Delay）一段時間再取樣，或是 Timer + GPIO 方式在打開充電前做取樣。
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) G, @$ C9 a; i- R$ X: z其實咱家是做硬件的，回答這問題已經有點拚了。
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在其他專家面前班門弄斧，見笑了！
1 @6 M* I9 q- S1 }9 a% K

北漂的木木

不知道电路图是什么样子的，LZ方便的话，贴图出来咯。

linzilideshu

超級狗 发表于 2014-3-6 08:44
您這個問題應該是取樣時，有時取樣到 PWM 正在充電的狀況，有時取樣在 PWM 未充電的狀況造成的。
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! O9 Z5 O& \  i2 R3 c軟硬件 ...

3 k# I7 \6 ^( t+ ~' GPWM频率目前取10KHZ,ADC采样需要51个系统周期，加上分频，滤波采样，完成一次检测需1mS左右。
# v/ y8 F* t$ `- E, a. `4 {) S
这样的话，不大可能在PWM的LOW间隙进行取样，关闭PWM采样的话，加上电池缓慢恢复时间，关闭时间可能要达到秒级甚至几秒。
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以上就会充一段时间电，关闭几秒，再充一段时间再关闭，如此循环。

2 L$ ~6 D$ q4 N+ B$ s' }我不知道移动电源有没有这样做的先例，也不是很清楚这样做是否合适，不知狗版有什么看法？

超級狗

嗯～還是木木考慮較周詳，就知道這系統設計有鬼。
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) T! l  y) w  |4 G  d顯然樓主用了一顆很便宜、很便宜的 MCU，那就充一段、停一段吧～
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6 Y$ D. z' H; ^4 C: D9 e5 S軟件上是還可以做點優化，電平離 4.2V 還遠的時候久久才看一次，快到 4.2V 才密集點去偵測。
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. }; V  t3 Y4 a! A' z是看過有人充電控制這樣做。

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linzilideshu

超級狗 发表于 2014-3-6 15:10
嗯～還是木木考慮較周詳，就知道這系統設計有鬼。

顯然樓主用了一顆很便宜、很便宜的 MCU，那就充一段、 ...

, E7 S, D& c, N比较贵的MCU怎么做的，和便宜的MCU差别在哪里啊？

超級狗

也沒什麼不對啦～這東西也許便宜就是王道。

+ _! J0 _6 C0 \7 t我只是看 MCU 的執行週期和 ADC 轉換時間，和我以前用的 MCU 和 ADC 差很多。覺得它很慢，所以推測一定很便宜。

6 M4 A3 e) i8 Z5 }' ]2 d' U找到一份文檔看起來應該對您幫助很大，根據他的說法，每一秒停個 2% 的時間做電壓偵測就可以。
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/ Q& C: ~' a; \* k7 c0 YA Review of Battery Charging Algorithms and Methods

+ I' A, m. J3 L  K) ^/ k很珍貴且具實用價值的一份文檔！

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linzilideshu

超級狗 发表于 2014-3-6 16:49
也沒什麼不對啦～這東西也許便宜就是王道。
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我只是看 MCU 的執行週期和 ADC 轉換時間，和我以前用的 MCU ...

0 v' p/ U+ y, ~+ Y/ [8 Q/ q狗版，单个ADC周期最快是12.5us，这速度算不算快的？但是听说太快的话，ADC检测会不稳定，，所以分频了就比较慢，不知道这说法是否正确呢？

另外非常感谢狗版主的资料！感谢！

超級狗

狗版，单个ADC周期最快是12.5us，这速度算不算快的？

+ d  P4 R; s$ @/ c那就是小弟誤會了，我是看到您講 ADC 採樣轉換一次需要 1ms。不過 ADC 很多種設計方式，速度和價格上有差異，以前用踢哀（TI）ADS8505，採樣速度是 250KHz，相對來說 12.5us = 80KHz 也不算太快啦！

但是听说太快的话，ADC 检测会不稳定。

這樣說也是沒錯啦！所有的東西都不是越快越好，夠用最恰當！
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tuzhiquan

充一会，停一会儿，我们就是这样做的，这种在别的机子里面出现过，可以的，也费不了多长时间，