R7F0C80212项目分享——锂电池供电的按摩器

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R7F0C80212项目分享——锂电池供电的按摩器 [复制链接]

      这个活动快结束了，把之前的项目总结和大家分享一下！简单罗列了一下，没有怎么组织语言，让大家见笑了！

      目前消费市场的保健按摩器材比较火爆，随着动力锂电技术这两年在消费市场的成熟，便携式的保健按摩产品在国内市场逐渐兴起，怎样能把动力锂电保护做得既简单又安全，一直是大家在研究的课题。借EEword 论坛搞这个Renesas 低成本MCU的推广活动，介绍一下基于R7F0C0802这款单片机的动力锂电池保护方案。
   传统的锂电池保护方案一般是基于专用IC，像精工和理光的锂电池保护芯片。使用这种芯片好处是，电路简单，安全可靠。但缺点也很明显，使用很不灵活，对于不同节数的电池，需要不同型号的芯片，电路难以做到兼容，而且对于电机难以控制，另外动力型的产品，很难选择合适的过流保护电流。采用单片机的方案可以灵活的实现电池保护和控制，并且可以实现电机的调速控制。基于这个想法，所以采用了R7F0C0802来开发这个方案。
    方案原理图见附件。

锂电池的保护都是基于电压的，最关键是充电截止电压和放电截止电压。利用R7F0C0802的ADC的AIN0管脚采样电池电压，控制充放电。ADC的参考源选择了VDD，由于ADC的精度可以达到10bit，这样只要保证U2(LDO)的精度，就可以比较精确的控制充放电的截止电压了。同时还可以利用AIN1检测系统的放电电流，实现对于电机的过流和堵转保护功能，电路也十分简单。

由于充电适配器的电流一般不会太大，一般设置在300Ma ~ 1A左右，而按摩器的放电电流较高。为了避免插上充电器放电后，充电器直接对电机放电，造成电路和充电器损坏，增减了充电器检测逻辑，利用P137检测充电器的电平。同时，P137又是外部中断的输入口。当控制器放电截止后，为了降低提供功耗，由于不需要保存RAM数据，单片机进入到STOP模式，看了数据手册，这个模式下大概只有1μA左右的电流，这是对比于国内和台系一些单片机非常大的优势，用于电池供电的系统尤为重要，大大降低系统功耗。此时，单片机开启外部中断，插上充电器又可以通过P137唤醒STOP模式的单片机。

电机调速是该项目的一个设计重点，利用软件调速，程序量较大，本身的Flash只有2K,不太现实。用硬件PWM，需要占用两个定时器资源，这个单片机的定时器只有两个Channel，Chanel 0用于PWM 主定时器，产生可调的PWM频率，Chanel 1用于调节占空比。两个定时器都被占用掉了，由于系统运行还需要一个定时器，这样定时器的资源岂不是不够了？
想了很久......有仔细看了看Datasheet，终于惊奇的发现被自己忽略的地方，原来用于PWM主的定时器还可以同时产生定时中断，这样配合软件计数，就可以调试系统定时的时间了，实现了一个定时器的多用功能。所以最终选择P0.4作为电机的控制输出，利用PWM实现电机调速功能。

其余的I/O口，P0.3作为输出，连接一个LED指示灯，指示充放电状态，P0.0作为输出用于充电的控制。

总体来说，这个项目用到了7个I/O，Flash用到了1.9K，基本上用满，没有溢出，对软件的算法也进行了优化。单片机的模块用到了定时器、看门狗、ADC、LVD、外部中断等功能模块，基本上这个单片机的资源得到了充分的发挥。

总结经验，遇到问题的时候不要慌，更不要急于发帖求助，因为你的应用别人不一定碰得到。通过仔细阅读datasheet和相关资料，总能找到你需要的答案，自己解决了问题，比别人提供的答案，更加能使你进步，并且记忆更加深刻。在我们拿到一个新的单片机时，应该先看一下datasheet和编译器手册，对比一下和我们之前用过的有什么不同，大体都是通的，但是总有些差别额地方，硬件的设计和软件编程的语法等等。很多人估计不喜欢看datasheet，更别说是编译器手册了，内容太多，我觉得自己挑一些重点看看，知道大概的地方就行了，可能好多人还不知道编译器手册在哪里。我觉得我们在做项目的时候不要着急去做，遇到问题更不要急于抱怨，而是准备好相关的资源，遇到问题及时查找，这样效率就很高了。

晒一下实物板子，产品就不晒了，涉及到别人的专利和权益。