软件设计 - LTC6802检测串联电池组电压电路设计

　　3、软件设计

　　软件设计中主要需注意的是SPI通信的时序要与LTC6802．2的时序相匹配，时钟频率必须小于1M，通信模式按照LTC6802．2的规定cPHA：l和CPOL=1（其时序图如图3），但是由于TMS320LF2407的SPI通信模式与标准定义的差别，TMs320LF24O7的通信模式应该设为PHASE=0和PO．

　　LARITY=I。另外，需要注意的是由于TMs320LF2407自带SPI通信模块式的特点所限，在进行读取数据操作时需要虚发操作，已启动时钟，才能正常读取数据。

　　因为LTC6802—2支持多次的连续读写操作，因此，通信过程中选取通用I／O作SPI通信的CS片选信号，而不是直接用SPI模块的片选信号引脚。使用LTC6802．2进行电压转换前需要先对其进行初始化，即写配置寄存器组CFGR0～CFGR5。读数据时要先发送要读取的LTC6802．2的地址f由A0~A3引脚接线确定），然后发送读数据指令，再进行读操作。其操作写控制寄存器步骤如下：（1）拉低CSBI；（2）发送写配置寄存器命令；（3）发送配置寄存器数据（cmm，CFGR2，…CFGR5）；（4）抬高CSBI。

　　读取电压数据操作步骤如下：（1）拉低CSBI；（2）发送要读取的LTC6802地址；（3）发送读电压命令；（4）发送电压寄存器中电压数据（CVRO0，CVRO1，…CVR17，PEC）；（5）抬高CSBI。在读取电压过程中，如果电池电压有较大的变化或波动会使LTC6802复位，进入上电默认待机状态，此时读取电压寄存器的值是不变的，为最后一次测量值，因此每次读电压时尽量进行一次初始化配置，具体读电压流程如图4。

　　软件设计上，51单片机模拟SPI通信与通用的模拟程序类似，下面主要介绍以TMS320LF2407的SPI接口进行通信的软件设计。

　　（1）初始化，程序如下：

　　voidLtc68O2Init（void）

　　{uchari，bur，Ltc6802；

　　CFGR［0］=0x01；／／配置寄存器的初始化

　　CFGR［1］=0x00；

　　CFGR［2］=0x00；

　　cFGR［3］=OxO0；

　　CFGR［4］=VUV：

　　CFGR［5］=VOV；

　　do

　　{CL_CSBI；／／片选信号，托低CSBI

　　SpiWrite（WRCFG）；／／写配置寄存器

　　for（i=0：i《6：i++1

　　{SpiWrite（CFGR［i］）；）

　　SET—CSBI；

　　delay（60）；

　　Ltc6802OK=1：

　　CL_CSBI：

　　SpiWrite（0x80）；11图2中接线可知地址为0

　　SpiWrite（RDCFG）；

　　fbr（i=0；i《6；i++）

　　fif（i--0）buf=SPIreadO／0x80；

　　elsebur=SPIread0；

　　ifbufi=CFGR［i］1

　　{Ltc6802=0；break；）

　　}

　　SET_CSBI；

　　}while（Ltc6802）；／／配置不对重新配置

　　}

　　（2）写数据子函数

　　voidSpiWrite（uintbuf）

　　fuintflag=0；

　　SPITXBUF=bufl8；／／TMS320LF2407发送缓存寄存器为16

　　位，从高位开始发

　　while（1）／／8位数据，将数据写入寄存器高8位

　　{flag=SPISTS&0x40；

　　if（flag==0x40）break；

　　j

　　SPIRXBUF=SPIRXBUF：

　　}

　　（3）读数据子函数

　　uintSPlread0

　　{uintflag，buf；

　　SPITXBUF=O；

　　while（1）

　　{flag=SPISTS&0x40；

　　if（flag==0x40）break

　　}

　　buf=-SPIRXBUF；

　　returnbuf；

　　}

　　文中给出的初始化数据是只测量12接单体数据的情况下配置数据，根据系统需要，如果要对电池的过充电和过放电状态进行监控或连接电池少于12节，可以对CFGR0--CFGR5进行进一步的设置。

　　4、测量结果分析

　　对于电压检测，稳定度非常重要。稳定度越高，说明系统检测也准确，误差也越小。因为LTC6802—2内部是12位的AD，最小检测步长是1．5mV，对检测电压保留三位小数，对12节锂离子电池的测量数据进行记录，测量结果如表1。

　　对检测的电压值求方差，可以看到方差几乎为0，也就是说，检测电压比较稳定，而且检测精度较高。

　　5、结论

　　利用LTC6802—2检测串联电池组电压，单体电池串联数量多，电路结构简单，测量速度快，测量精度高，能满足一般的检测需求。另外，LTC6802．2是一款电池管理芯片，还具有温度保护功能，检测电池过充和过放电状态，还能对串联电池组进行均衡控制，只需要增加简单的外围电路和寄存器配置即可实现这些功能。因为实现了电池电压的检测，可以通过控制器判断电池的过充和过放电状态，从而进行更好的均衡电池电量，所以文中并没有对这些功能进行详细研究。但是，利用这种方法测量电池的电压，对更好地监视电池的充放电状态和能量均衡具有非常重要的意义。