基于DS2438芯片的智能电池监测系统

四、系统功能软件实现及流程图

　　为了满足监测的实时性，本系统单片机采用定时中断的方式访问DS2438，进行电池参数采集。首先设置单片机的计数器为定时方式，开启计数器，定时长短可随需要灵活设定。然后单片机运行其它程序，等待定时中断的到来。定时中断发生之后进入中断服务程序，调用DS2438的控制操作程序，进行数据采集，并将采集来的数据进行处理和显示，最后重新初始化定时中断，返回。图3是系统总体流程图，图4是中断服务程序流程图。

　　DS2438与单片机进行数据通讯时仅用一根数据线，因此必须严格按照芯片的读写时序要求来编写程序，这样才能保证数据的正确读写。这一过程虽然繁琐，但并不复杂，因篇幅有限，本文对此不予说明。下面介绍如何实现利用基于DS2438芯片的智能电池监测系统对仪器的供电方式(直流或交流)和电池的电压、电流、温度、剩余电量进行监测。

　　1.供电方式的监测

　　要确定仪器在使用中处于何种供电方式，可利用前面介绍的电流寄存器的值进行判定。

　　首先单片机控制DS2438使其电流A/D转换器使能，DS2438便会以每秒36.41次的速度对流入、流出电池块电流自动进行测量，测量的结果存放于电流寄存器中。电流寄存器的高字节的高六位是流入电池电流的符号位，为1时表示电池正在充电，也就是仪器正由交流电源供电；为0表示电池正在放电，即仪器正由直流电池供电。因此，单片机读出电流寄存器的值，对其高六位进行判断就可获悉供电方式，同时也获得了电流值。软件流程图见图5。

　　2.电池电压、温度的测量

　　由于DS2438内部有A/D转换器和数字温度传感器，要获得电池的电压、温度只需要由单片机对DS2438发出采集电压、温度的控制命令，然后等待其采集完毕并自动将电压、温度测量值存入相对应的寄存器后，再由单片机读取寄存器的内容即可。在读取寄存器值时，若单片机与DS2438之间的数据线为低电平，则表明DS2438正在进行电压、温度转换，此时不能读取数据，只有当数据线为高电平时，才能正确的读取数据。
　　
　　3.剩余电量的监测

　　电池的剩余电量是仪器在使用过程中用户所需要的重要信息，它可用电流积分累加(ICA)寄存器的值求得。ICA寄存器的值是由DS2438定时自动测量电池电流后更改的，无需对其进行控制，只需单片机读出ICA寄存器的值，然后将读出的值代入公式(2)，便可得到电池的剩余电量。剩余电量监测的流程图见图6。

　　剩余电量=ICA/(2048×RSENS) (2) 其中RSENS的单位为Ω。

　　说明：(1) 单片机对DS2438进行任意存储命令操作时，在发出每个命令之前都必须按照DS2438的复位时序要求，先发复位信号且等待DS2438的应答(以示 DS2438准备接受或发送数据)，然后再发出一个ROM命令用以选择总线上要访问的DS2438，在本文的程序流程图中，此过程用“DS2438的初始化”来代替；
　　(2) 在对DS2438控制之前，必须先写状态/标志寄存器；
　　(3) 在读取寄存器的值时，为防止读取错误，先要检查DS2438是否正在修改寄存器的内容，这可通过对状态/标志寄存器中的NVB位进行判断实现。

五、结束语

　　本文介绍的基于DS2438芯片的智能电池监测系统是一种便携式仪器的一部分，实际使用证明本系统运行可靠、功能强大、操作方便、能够与其他功能协同工作。随着各种便携式电子产品的广泛应用，电池实时监测已成为一种必不可少的功能。因此本文所介绍的电池监测系统具有较强的实用性。