电池充电状态智能测试系统的设计

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1、*电池充电状态智能测试系统的设计班建民崔玉玲陆卫忠（苏州科技学院电子与信息工程系苏州215011）摘要：介绍了一种由MSP430F149和PDIUSBD12为控制核心的电池充电状态（电池电压、温度）智能测试系统的设计方案、测试装置。详细分析了电池充电状态智能测试系统的硬件组成和软件构成，它具有精度高、可靠、配置灵活等优点。关健词：可充电电池测试PDIUSBD12MSP430F149中图分类号：TP39文献标识码：ADesignOfIntelligentTestSystemForBatteryChargeStateBANJian-min，

2、CUIYu-ling，LUWei-zhong(ElectronicsandInformationDepartment,UniversityofScience&TechnologyofSuzhou,Suzhou,215011)Abstract:Adesignofintelligenttestsystemforbatterychargestate(batteryvoltageandbatterytemperature)whichwascontrolledwithMSP430F149andPDIUSBD12wasintroduced.This

3、paperdetailedanalysismadeonthesoftwareandhardwarestructureoftheintelligenttestsystemforbatterychargestate.Ithasmanyadvantagessuchashighprecision,highreliability,flexibleconfigurationandsoon.Keywords:rechargeablebattery;test;PDIUSBD12;MSP430F1491引言随着数码相机、MP3播放器等数码产品的普及，市场

4、对可充电电池和智能快速充电器的需求逐渐增多。在智能快速充电器的研制过程中，为保证可充电电池的使用寿命，提高充电器的充电速度和充电效率，需对充电过程中的电池状态（电池电压、温度）进行实时高速采集，并把采集的海量数据传送到PC主机，最后由PC对采集到的海量数据进行分析。一般情况下，需对充电器中的四路可充电电池的电压和温度数据进行采集，然后通过USB接口向计算机发送采集的八路数据，使计算机可以实时显示八路数据，同时对数据加以分析处理并保存。为此，本文选择MSP430F149和PDIUSBD12设计了一种基于USB接口的电池充电状态智能测试系统

5、，系统的数据采样达到12位AD转换精度，在批量模式和同步模式下，可实现1MB/S的数据传输速率把采样得到的海量数据通过USB接口传送到PC机并由PC机进行数据的分析与处理。2系统组成测试系统主要由德州仪器（TI）的单片机MSP430F149、Philips公司的USB接口芯片PDIUSBD12和PC主机组成，系统框图如图1所示。其中MSP430F139构成的数据采集模块主要完成数据采集、A/D转换、对数据进行滤波处理、数据通讯、Flash存储等；PDIUSBD12用来实现PC机与MSP430F149单片机进行通讯的高速接口，并把数据采集

6、模块采集到的数据传给图1系统框图PC；PC主机完成数据的接收、储存、处理、计算、显示等功能。本设计采用的MSP430F149单片机具有非常高的集成度。单片集成了PWM、片内USART、看门狗定时器、片内数控振荡器（DCO）、大量的I/O端口；所具有的60KBFlashROM和2KBRAM为实现USB模块提供了硬件上的支持；所具有的多通道12位200kps*建设部建设领域信息技术科技项目(02-5-1.14)-1–苏州市社会发展项目（SSZ0241）的8通道A/D转换，内置采样与保持电路、参考电压，而且参考电压有6种可编程组合以及4种模数

7、转换模式的特点，可以实现多通道的有序高精度数据采集。PDIUSBD12支持USB1.1协议，集成了串行接口引擎（SIE）、320bFIFO存储器、收发TM器（Transceiver）和电压调整器，还有可编程的时钟输出和状态LED输出（GoodLink），TM可控制的软件连接（SoftConnect）以及内部上电复位和低电压复位电路。3硬件设计MSP430F139数据采集和PDIUSBD12模块的电路图如图2所示。图中A0-A7为MSP430F139的8路模拟信号输入通道，通过对MSP430F139的ADC12模块的设置，以AVcc和AV

8、ss为参考电压进行电池状态数据的采集；MSP430F139的P5.0-P5.7作为双向并行数据传送接口与PDIUSBD12的并行数据端口DATA0-DATA7相连，MSP430F149的P3.0-P3.4分