单片机与LTC6802-2的通信接口
eeskill 2022-11-23

1、LTC6802—2介绍

LTC6802—2内部含有12位的AD转换器,精密电压基准,高电压输入多路转换器和SPI串行接口。每个芯片可以检测12节串联在一起的电池。同时,芯片还支持串联使用,最多可以将16个芯片串联在一起使用,即最多可以检测12x16=192节电池串联组成的电池组。每个AD的转换范同为0~5V,因此每个芯片的检测串联电池组电压可达60V。另外,LTC6802.2在LTC6802—1的基础上进行了改进,增加了4位的外部编址接口A0~A3,可对其进行编址,方便了对某一指定检测单元的单独操作。另外,LTC6802.2还具有高温保护功能,电池过充过放电状态监视,电量均衡功能。

LTC6802.2有种工作模式:待机模式、测量模式和监事模式。上电默认为待机模式,此模式下,只有串口和5V的稳压基准源处于工作状态,其他所有电路均不_T=作。必须通过串ISI通信,对LTC6802.2进行配置才可以启动其他电路,此时可向CFGR0的CDC[2:0]位写入非0的值使其退出待机模式,LTC6802—2退出待机模式后VREF引脚可以检测到3.075V的脉冲基准电压信号,否则检测电压为0V,这可以作为判断串口通信成功的检测依据。

2、硬件设计

本文主要以51单片机和TMS320LF2407为主控器,分别介绍他们的硬件接口电路,并分析调试过程中遇到的问题。

2.1

51单片机与LTC6802—2的通信接口

图1给出了以51单片机为控制器的控制电路,在保证电路正常工作条件下,外围电路以最简单的形式给出。如果电池选用大容量动力电池,则要考虑加钳位保护电路,防止c引脚出现大的电流而损坏芯片。因为51单片机和LTC6802.2的通信接口均为5V工作电压,在只有一片LTC6802.2接入时,可以不加隔离器件,直接进行串口通信。

51单片机的SPI串行通信接口使用P1.O~P1.3来模拟,模拟SPI接口时需要注意,该接口没有做其他的扩展用途,如果接有其他的扩展电路,在进行SPI通信时要进行屏蔽,否则有可能对串行通信造成干扰,导致无法正常通信。

2.2

TM$320LF2407与LTC6802—2的通信接口

TI公司的TMS320LF2407内部自带SPI串行通信模块,利用此模块可以简单地实现DSP与LTC6802—2的通信。通信中需要注意的是,通用SPI模块一般是每进行一次读写操作CS引脚就分别给出相应的片选信号,但根据LTC6802.2的时序需求,每次片选有效时,都要进行多次的读写操作。因此,此处不能使用SPI模块的片选,实验中选取DSP的PB4来给定片选信号。

设计中需要注意的另一点是数字隔离器件的选取。因为LTC6802—2的5V基准电源的驱动能力比较弱,最大只能提供负载4mA的电流,所以选择数字隔离器件时必须选择低功耗器件,否则,功耗过大将导致LTC6802—2芯片发热,基准电源电压下降,当降至4.1V时,芯片将无法正常工作。本文选取ADUM14115_,它是ADI公司开发的一款超低功耗4通道数字隔离芯片,复合此处SPI通信的需求,并且功耗低,最高通信速度可达到10M,也满足通信的需求。图2是TMs320LF2407与LTC6802.2的工作电路。

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