导言
一般电池仅有作为电源向负载供电的功用．而智能电池是由电池组、电池办理芯片、充放电电路、维护电路等一起组成的。智能电池不只能够供给电源，而且因为电池办理芯片中内置了微处理器和通讯接口，它还能够向外部供给电池当时电压、当时电量、温度、门槛电压、充放电次数、出产厂商、出产日期等动态信息和规划信息。笔记本电池便是一种智能电池．它选用SMBUS向操作系统供给当时电池电量的余量、还能运用多长时刻等数据。
笔记本电池在出产完成后。要老化电池。也便是测验电池是否能够正常作业。检测的进程一般分步进行．首要读取电池的各种规划信息查看是否正确．其次对电池充放电查看是否可充放．最终校对电池电压、电流和温度。本文提出一种主动流程的笔记本电池检测仪．它主动比较电池信息．当发现错误信息后，写入正确信息，避免了手艺输入，可有用进步作业效率2倍以上。
1 硬件电路的完成
笔记本测验仪是依据AVR单片机ATMEGA88完成的。ATMEGA88是ATMEL公司研发的高性能、低功耗8位微处理器，它选用RISC结构，最高速度达16M，28个可装备的引脚，lK内部SRAM．8K程序存储器．还具有512字节的EEPROM。ATMEG88还具有丰厚的外设。如三个定时器、六通道PWM、10位ADC、USART接口、SPI总线、TWI总线等，这些特性非常合适智能电池的需求能够使操控器外围电路减至最少。因而本文选用了ATMEGA88。本文完成的笔记本电池检测仪可检测以TI公司BQ2060、BQ20270、Bq20280、BQ20290四个系列的电量计量芯片组成的智能电池。
1．1 SMBUS总线
SMBUS总线最早由Intel公司提出的。现在在个人电脑、工业测控、智能仪器仪表得到了广泛的运用。TI公司的BQ系列电鼍计量芯片都供给了SMBUS通讯接口供用户运用。SMBUS协议与12C总线相似，它是由两根信号线来传输数据的，一个是时钟传输线SCL。一个数据传输线SDA，SMBUS最高传输速度为100Kbps,当总线上接入速度不同的器材时。能够选用延伸SCL低电平的时刻来同步数据通讯。SMBUS既能够由硬件接口完成．也能够由软件模仿完成．但在电路上这两根信号有必要是漏极开路或集电极开路的，两根信号经过一个1OK的上拉电阻接到+5V电源上．这样在无数据传输时．两根信号线总是在高电平以使智能器材能检测到总线闲暇。SMBUS总线上的设备有主设备和从设备两类，两类设备传输形式有收发两种，这样共有四种传输形式．不管哪一种通讯时都是由主设备建议和完毕的。智能电池是SMBUS总线的上的从设备．它的写地址是0x16．读地址是Oxl7，SMBUS的一次写指令传输进程如图1所示。
图1 SMBUS时序图
在SCL为高电平时。主设备在SCL为高时把SDA从高拉低发生一个开端位。传输数据开端．紧跟这以后的是地址寻址的8bit数据，最终一位0代表写操作。1代表的是进行读操作。随后传输是8bit数据是智能电池内部的指令字．依据电池芯片版别的不同有所不同。接下来的两个字节数据别离的指令内容的低字节和高字节，最终由主设备在SCL为高时把SDA从低拉高完毕操作。在SMBUS读数据的时分要先时电池进行写入操作，再对电池进行读寻址，这一点和I2C还有所不同。ATMEG88的TWI总线是彻底兼容SMBUS的，而且它的引脚可装备内部上拉电阻，能够省去外部的两个电阻。
1．2充放电电路
由ATMEGA88操控的可调电流的充放电电路能对电池进行充放电测验，TI公司的BQ计量芯片对电池计量具有自学习功用，计量建立在一个充放电的彻底循环上的，因而电路有必要要完成彻底充电和彻底放电。
图2充电电路图
充电电路如图2所示．LM317组成了一个恒压源．LM317的输入是1．25V．Si4953是一个N沟道的MOS管．它的栅极接在三极管8050的集电极上。源极和漏极与充电电路串联。三极管8050的作用是来关断和翻开Si4953。它的基极接在ATMEG88的一个端口上。ATMEGA88置高电平，8050发射极正偏，集电极反偏，8050饱满导通，Si4593栅极为低电平，MOS截止相当于电路开路，电源不能给电池的正极充电。当要对电池进行充电时．ATMEG88将此引脚置低电平，8050截止，Si4953导通电源经过LM317给电池的正极充如1．25A的电流。改动ATMEGA88的这个引脚的占空比能够很改动充电电流的巨细。在充电进程中．ATMEGA88每秒钟读一次电池的门槛电压．假如门槛电压到了电池的最大充电电压并能保持2分钟．阐明电池现已充溢。电池充溢后．不能再持续充电，否则会形成电芯过充损坏．电量计量芯片会在电池充溢后翻开内部的FET维护电路．断开充电通路维护电芯。ATMEG88在电池充溢后．读取电池的维护位．假如现已翻开阐明电池作业正常。
