使用瑞萨R7F0C802做的充电电流提示和充满自动断电电路

littleshrimp

使用瑞萨R7F0C802做的充电电流提示和充满自动断电电路 [复制链接]

使用瑞萨R7F0C802做的充电电流提示和充满自动断电电路

一、        技术背景
我在平时生活中经常遇到两个问题，一个是在使用别人的充电器和数据线时，虽然能看到手机正在充电，但不知道应该什么时候能够充满，不知道现在的充电电流是否达到标称的最大值，或者在买一个新充电器和USB线的时候不确定他们的质量是否合格。还有一个担心是有点多余的，就是在手机充满电以后怕他时不时的再充那么一会儿电，时间长了对电池不好，另外了怕他万一什么时候一抽风把我的设备干爆了是小事，把家点着了就惨了。因为有一次我的剃须刀插在墙壁插座上充电，等我下班回家时他已经把自己霍害的惨不忍睹，满屋子都弥漫着电子器件烧焦的味道，让我很是担心，所以后来在设备充电的时候我都尽可能让其远离被褥、书本这类较易燃烧的物品。虽然通过专业知道我知道由于过充电导致上述问题的几率是极低的，但还是做了这个东西。
二、        功能描述
要实现的功能很简单：
1、检测充电电流并显示；
2、检测到电池充满后切断电源；
三、        技术实现
1、在充电地线上串联一个0.05欧姆的电阻，使用AD8542这款放大器将电流检测电阻分出来的微小电压放大，然后通过R7FC802的ADC采集电压数据，计算得到当前充电的电流，通过两片74HC595控制两个4段数码管，一个显示ADC读取到的数值，一个显示转换后的电流值（单位为mA）。
2、电路设计好后我采集了三次数据，见下表，通过些这数据的关系得到通过AD数值计算电流数据的公式，因为我只有小学文化，对于数据计算实在无能为力，这时多亏论坛一里哥们帮忙，帮我把写出计算公式，这里再次表示感谢，虽然这个公式还存在点小问题。AD=-53/650*电流+128；电流=(128-AD)*650/53

电流表数据(mA)	模块AD数值
0	128
330	101
650	75

3、单片机上电时将P0.0输出低电平控制串联在充电电路5V电源线上的P沟道MOSFET导通。然后通过检测充电电流是否超过  100mA来判断用户是否插入被充电设备。
4、当检测到电流超过100mA后等待一段时间，使充电稳定下来，然后再通过检测充电电流是否低于100mA为判断用户是否拨下设备，或设备充电已经完成（通常一个手机或PAD在充满后电流会低于100mA，并时不时再达到标准充电电流），当发现充电已经完成时断开MOSFET，停止充电，此时用户需拨下单片机的电源，使单片机复位（为了省事我并没有利用开发板上的按键来实现再次启用充电功能，哪位有兴趣可以自己试下，非常简单）。
四、        附图说明
1、流程图


2、原理图
3、焊接后的效果图








4、充电时的万用表电流数据和此模块检测到的电流数据



五、        演示视频
           
六、        工程代码
renesas.r7f0c802x Easy Start.code @ADC 充电电流检测 完成 @2014-9-4 @v1.5.rar (78.62 KB, 下载次数: 15)

2014-9-23 14:02 上传

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会会

顶，要是能有过流欠压保护更好

littleshrimp

会会 发表于 2014-9-5 12:41
顶，要是能有过流欠压保护更好

对哈，低于100mA自动断开，就相当于欠流保护了，过流保护还是可以有的，加起来也是比较容易的，不过现在的电路最大可以检测2A左右，就不限制了。本来是想做一个过压保护来着，后来发现这款单片机没有内部参考电压。

会会

littleshrimp 发表于 2014-9-5 12:49
对哈，低于100mA自动断开，就相当于欠流保护了，过流保护还是可以有的，加起来也是比较容易的，不过现在 ...

外部接一个电路，分压ADC采集可以不

littleshrimp

这是我的专业录影设备。

littleshrimp

会会 发表于 2014-9-5 12:56
外部接一个电路，分压ADC采集可以不

过流保护肯定是可以实现的。

凤凰息梧桐

好东西 我也可以自己坐一个了啊

会会

littleshrimp 发表于 2014-9-5 13:08
过流保护肯定是可以实现的。

大神，加油

littleshrimp

会会 发表于 2014-9-8 15:49
大神，加油

让喜欢这个功能的人去做吧，哈哈哈

410023626

这个运放芯片有点贵呢，为什么选择这款？
直接采样，再经过校准不行吗？

没有基准电压，怎样保证采样的准确性？

littleshrimp

410023626 发表于 2014-9-10 22:56
这个运放芯片有点贵呢，为什么选择这款？
直接采样，再经过校准不行吗？
 

1、这颗芯片是前段时间在隔壁家申请的，因为有，顺手就用上了。用在这上边是没太大必要。
2、如果不加运放，在充电电流为1A时检流电阻两端的电压为U=I*R =1A*0.05R=5mV，而ADC的精度是10位，每LSB对应的电压是5V/2^10 = 5/1024 = 4.88mV
1A的电流变化还不到一个LSB，所以如果不加放大器肯定是不行的。
3、没有基准电压，一搬情况下我是假设5V输入电压是稳定的，如果不要求太高精度没有基准电压是没太大问题的。
 

410023626

littleshrimp 发表于 2014-9-11 08:30
1、这颗芯片是前段时间在隔壁家申请的，因为有，顺手就用上了。用在这上边是没太大必要。
2、如果不加 ...

恩  说的有道理

mars4zhu

50mΩ的电阻，在哪里买，多少钱？精度多大？温漂多少？

littleshrimp

mars4zhu 发表于 2014-9-21 21:44
50mΩ的电阻，在哪里买，多少钱？精度多大？温漂多少？

在陶宝上随便买的，便宜。型号：0.005R 0.005欧 2512贴片电阻 1% 10个3.5元

人民币的幻想

代码加密了啊，能说下密码不

littleshrimp

太坑了，我居然把放在云盘留档的文件发到这里来了。

程序重新放到这里了。

littleshrimp

人民币的幻想 发表于 2014-9-22 21:57
代码加密了啊，能说下密码不

太对不起，发错程序了。
贴子找不到”编辑“按钮，代码发到你楼下了。