概 述

血糖儀采用紐扣電池供電，隨著使用時間的增長，紐扣電池電壓逐漸衰減，為了保證血糖儀工作的可靠性和穩定性，血糖儀系統需要獲取當前的系統電量信息。

033可以在芯片內部實現高精度的供電電壓監測，且無需占用外部資源。

下面就針對這一技術進行詳細介紹。

1. 基于PT32x033的低電量監測應用

1.1、監測原理

低電量監測主要是基于ADC實現的。

033內部自帶12位的ADC，將ADC的參考電壓正端配置為VDDA(電池電壓)，ADC通道選擇內部高精度的BG1V0(內部1.0V電壓)，根據ADC轉換的結果即可反推出電池電壓。

一旦低壓則可通過LCD屏幕的低電量圖標警示用戶更換電池，電池電壓換算公式如下：

其中：Code1V為ADC轉換BG1v0電壓的數字量

1.2、紐扣電池

紐扣電池也稱扣式電池，是指外形尺寸象一顆小紐扣的電池，一般來說直徑較大，厚度較薄（相對于柱狀電池如市場上的5號AA等電池）。

紐扣電池是從外形上來對電池來分類的，同等對應的電池分類有柱狀電池，方形電池，異形電池等。

一般鋰錳公稱電壓是3V，終止電壓2V，典型工作電流在0.1-0.2mA，建議的最大脈沖電流在15mA左右，如血糖儀Demo板上就是使用了一顆CR2032的鋰錳電池。

1.2.1 基本性能及技術參數

下面表格是3V扣式鋰錳電池CR2032的性能參數

1.2.2 電池放電特性

下面是3V扣式鋰錳電池CR2032的放電特性

1.3、ADC功能介紹

033有一個12 位的逐次逼近型模數轉換器 ADC，該 ADC 有多達 12 個通道，允 許 ADC測量9 個外部和3個內部信號源。可選的ADC參考電壓有：

DDA

BG2V0

AVREF+

BG1V0

BG1V2

ADC模塊框圖如下：

圖8-1 ADC框圖

ADC通道11可以選擇BG1V0(內部1.0V電壓),BG1V0是1.0V內部帶隙基準電壓，精度0.5%。

1.3.1 ADC通道選擇

(ADC_CR寄存器)中的“CHS[4:0]”位可以選擇ADC通道輸入，在血糖儀檢測供電電壓的應用中，需要選擇ADC_IN11作為通道輸入。

ADC_IN11在芯片內部連到了模擬通道電壓，模擬通道電壓源由(ADC_CR寄存器)的“BGS”位決定。當設置為’1’時，選擇的就是BG1V0。

1.3.2 ADC參考電壓

ADC參考電壓正端可以通過(ADC_CR寄存器)中的“ADVRPS[2:0]”進行選擇:

當設置為“001”時，參考電壓為VDDA；

當設置為“010”時，參考電壓為外部管腳AVREF+(PD6)；

當設置為“100”時，參考電壓為BG2V0(內部2.0V電壓)。

ADC參考電壓負端默認連接至VSSA。在血糖儀檢測供電電壓的應用中，ADC參考電壓正端需要設置為VDDA。

2. 軟件代碼實現

主要包括ADC初始化配置和ADC轉化取均值。

ADC初始化配置代碼如下：

ADC_StructInit函數主要用于初始化ADC_InitStruct結構體：

配置ADC時鐘。對PCLK進行2分頻作為ADC時鐘。

配置ADC轉換模式。將轉換模式配置為單次轉換模式。

配置ADC 轉換結果對齊格式。將結果對齊配置為右對齊。

參考電壓選擇。正端選擇為BG2V0,負端選擇VSSA。

ADC_Init，這個函數根據ADC_InitStruct結構體的內容，配置ADC寄存器。

ADC轉化取均值代碼如下：

該函數主要實現功能如下：

重新配置參考電壓正端為VDDA。

ADC通道配置。ADC_ChannelConfig(ADC, 0x400C)這個函數就是配置ADC 控制寄存器(ADC_CR)，使得BGS位設置為“1”(BG1V0)，CHS位設置為“01100”(選擇ADC模擬輸入通道11)。

ADC轉化并存入一個數組“DATA[15:0]”。這包括ADC使能，等待ADC使能完成，開始轉化，等待ADC轉換完成，讀取ADC轉換結果。

去掉數組中最大值和最小值，然后取一個平均值。此值就是ADC轉換BG1V0電壓的數字量Code1V。

最后根據2.1 監測原理中的公式即可得出電池電壓VBAT。

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來源：澎湃微電子

審核編輯：湯梓紅