STM32+ESP8266水墨屏天气时钟:利用STM32的ADC功能计算锂电池电量

项目背景

在水墨屏天气时钟的项目中，需要显示电池的剩余电量，本次使用STM32自带的12位ADC功能检测电池电压并且计算锂电池的剩余电池电量。

设计思路

1.锂电池电压先经过两个电阻分压。

2.ADC采集分压电阻的电压。

3.根据关系计算电池剩余电量。

4.在水墨屏上显示。

硬件方案

电路设计其实很简单，就是用两个大电阻去分压电池的电压，注意电阻的电阻值要大一点，并且最好是1%精度以下的电阻。分压后的BAT_ADC直接输入到单片机的ADC脚位。

电池电压和电池剩余电量的关系

根据锂电池放电特性（电池容量与电池电压的关系，具体还要看电池厂家给的资料，这里的数据只作为参考）：

电池电量	电池电压
100 %	4.2V
90%	4.08V
80%	4.0V
70%	3.93V
60%	3.87V
50%	3.83V
40%	3.79V
30%	3.77V
20%	3.73V
10%	3.68V
5%	3.5V
0%	2.5V

代码设计

软件设计就没什么好讲的了，就是开启STM32的ADC功能，然后得出BAT_ADC的电压，最后算出电池电压，根据关系得出电池电量。

c 复制代码

//电池电压ADC采集初始化，ADC12_IN9,PB1
void BAT_ADC_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
	
	ADC_DeInit(ADC1);
	
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;//连续转化模式设置
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//数据左对齐
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;//软件触发
	ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;//独立模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1;//通道数
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;//扫描模式设置
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
	
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);//使能指定ADC外设
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);//使能复位校准
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//等待复位校准结束
	ADC_StartCalibration(ADC1);//开启AD校准
	ADC_GetCalibrationStatus(ADC1);//等待AD校准结束

}

//获得ADC值
//通道9采样值
uint16_t Get_Adc(void)
{	
   ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_9, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	//ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期	  			    
	 ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);//使能指定的ADC1的软件转换启动功能	
	 while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC));//等待转换结束
	 return ADC_GetConversionValue(ADC1);//返回最近一次ADC1规则组的转换结果
}

//计算电池的电压
float Get_BAT_Voltage()
{
  u16 BAT_ADC=0;
	float BAT_Voltage=0;//电池的电压
    int i=0;
	for(i=0;i<5;i++)
	{
		BAT_ADC=BAT_ADC+Get_Adc();
		delay_ms(10);
	}
    BAT_ADC=BAT_ADC/5;
	BAT_Voltage=(float)BAT_ADC*(3.3/4096);
	//这里乘以2是因为两个电阻分压了
	BAT_Voltage=BAT_Voltage*2;
    return BAT_Voltage;
}