概 述  

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血糖仪采用纽扣电池供电，随着使用时间的增长，纽扣电池电压逐渐衰减，

为了保证血糖仪工作的可靠性和稳定性，血糖仪系统需要获取当前的系统电量信息。

033可以在芯片内部实现高精度的供电电压监测，且无需占用外部资源。

下面就针对这一技术进行详细介绍。

 

 

 

 

 Part 1.  基于PT32x033的低电量监测应用 

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1.1  监测原理

低电量监测主要是基于ADC实现的。

033内部自带12位的ADC，将ADC的参考电压正端配置为VDDA(电池电压)，ADC通道选择内部高精度的BG1V0(内部1.0V电压)，根据ADC转换的结果即可反推出电池电压。

一旦低压则可通过LCD屏幕的低电量图标警示用户更换电池，电池电压换算公式如下：

其中：Code1V为ADC转换BG1v0电压的数字量

 

 

 

1.2  纽扣电池

纽扣电池也称扣式电池，是指外形尺寸象一颗小纽扣的电池，一般来说直径较大，厚度较薄（相对于柱状电池如市场上的5号AA等电池）。

纽扣电池是从外形上来对电池来分类的，同等对应的电池分类有柱状电池，方形电池，异形电池等。

一般锂锰公称电压是3V，终止电压2V，典型工作电流在0.1-0.2mA，建议的最大脉冲电流在15mA左右，如血糖仪Demo板上就是使用了一颗CR2032的锂锰电池。

 

 

1.2.1  基本性能及技术参数

下面表格是3V扣式锂锰电池CR2032的性能参数

 

 

 

1.2.2  电池放电特性

下面是3V扣式锂锰电池CR2032的放电特性

 

 

 

 

1.3  ADC功能介绍

033有一个12 位的逐次逼近型模数转换器 ADC，该 ADC 有多达 12 个通道，允 许 ADC测量9 个外部和3个内部信号源。可选的ADC参考电压有：

 

• VDDA

• BG2V0

• AVREF+

• BG1V0

• BG1V2

 

ADC模块框图如下：

图8-1     ADC框图

ADC通道11可以选择BG1V0(内部1.0V电压),BG1V0是1.0V内部带隙基准电压，精度0.5%。

 

 

1.3.1  ADC通道选择

(ADC_CR寄存器)中的“CHS[4:0]”位可以选择ADC通道输入，在血糖仪检测供电电压的应用中，需要选择ADC_IN11作为通道输入。

ADC_IN11在芯片内部连到了模拟通道电压，模拟通道电压源由(ADC_CR寄存器)的“BGS”位决定。当设置为’1’时，选择的就是BG1V0。

 

 

1.3.2  ADC参考电压

ADC参考电压正端可以通过(ADC_CR寄存器)中的“ADVRPS[2:0]”进行选择:

• 当设置为“001”时，参考电压为VDDA；

• 当设置为“010”时，参考电压为外部管脚AVREF+(PD6)；

• 当设置为“100”时，参考电压为BG2V0(内部2.0V电压)。

ADC参考电压负端默认连接至VSSA。在血糖仪检测供电电压的应用中，ADC参考电压正端需要设置为VDDA。

 

 

 

 

 Part 2.  软件代码实现 

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主要包括ADC初始化配置和ADC转化取均值。

ADC初始化配置代码如下：

 

ADC_StructInit函数主要用于初始化ADC_InitStruct结构体：

• 配置ADC时钟。对PCLK进行2分频作为ADC时钟。

• 配置ADC转换模式。将转换模式配置为单次转换模式。

• 配置ADC 转换结果对齐格式。将结果对齐配置为右对齐。

• 参考电压选择。正端选择为BG2V0,负端选择VSSA。

 

ADC_Init，这个函数根据ADC_InitStruct结构体的内容，配置ADC寄存器。

ADC转化取均值代码如下：

 

该函数主要实现功能如下：

▪   重新配置参考电压正端为VDDA。

▪   ADC通道配置。ADC_ChannelConfig(ADC, 0x400C)这个函数就是配置ADC 控制寄存器(ADC_CR)，使得BGS位设置为“1”(BG1V0)，CHS位设置为“01100 ”(选择ADC模拟输入通道11)。

▪   ADC转化并存入一个数组“DATA[15:0]”。这包括ADC使能，等待ADC使能完成，开始转化，等待ADC转换完成，读取ADC转换结果。

▪   去掉数组中最大值和最小值，然后取一个平均值。此值就是ADC转换BG1V0电压的数字量Code1V。

▪   最后根据2.1 监测原理中的公式即可得出电池电压VBAT。