如今物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展越來(lái)越好，單片機(jī)和鋰電池組合已經(jīng)越來(lái)越普遍，生產(chǎn)單片機(jī)的商家當(dāng)讓不會(huì)放過(guò)此商機(jī)，不斷推出隨物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的單片機(jī)。

首先帶大家了解一下什么是鋰電池：

鋰電池在充滿電的時(shí)候，是4.2V;在用完電的時(shí)候，不是0V，而是2.7V左右，每個(gè)廠家制作的鋰電池，略有差異…

鑒于鋰電池材料的局限性，電壓超過(guò)4.2V，會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，比如燃燒;電壓低于2.7V左右，會(huì)造成無(wú)法再次充電，總之…

鋰電池電壓過(guò)高和過(guò)低，都會(huì)造成永久損壞，所以…

我們的產(chǎn)品在使用鋰電池的時(shí)候，需要時(shí)刻監(jiān)測(cè)鋰電池電壓。

充電的時(shí)候，不要超過(guò)4.2V，這個(gè)要求，需要產(chǎn)品中加入充電管理芯片，充電管理芯片會(huì)自動(dòng)在4.2V的時(shí)候切斷充電。

放電的時(shí)候，也就是產(chǎn)品在正常使用的時(shí)候，不要讓鋰電池電壓低于2.7V，比如，在2.7V的時(shí)候，自動(dòng)強(qiáng)制關(guān)機(jī)。

那么，鋰電池電壓監(jiān)測(cè)電路應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)呢?

如上圖所示，應(yīng)該是初學(xué)者最先想到的辦法。不過(guò)，仔細(xì)分析后會(huì)發(fā)現(xiàn)，有大問(wèn)題，我們來(lái)分析一下···

VBAT連接到鋰電池正極，通過(guò)兩個(gè)電阻分壓，連接到單片機(jī)的ADC引腳。ADC測(cè)到的電壓，就是鋰電池電壓的一半···

因?yàn)殇囯姵氐碾妷悍秶蟾旁?.7V到4.2V之間，所以ADC引腳的電壓會(huì)在1.35~2.1V之間，不會(huì)超過(guò)普通單片機(jī)的3.3V電壓，看起來(lái)很合理，不過(guò)···

當(dāng)產(chǎn)品處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí)，我們以為鋰電池就不耗電了，其實(shí)，通過(guò)電路可以發(fā)現(xiàn)，鋰電池其實(shí)還在通過(guò)2個(gè)10k的電阻耗電···

隨著時(shí)間的推移，該產(chǎn)品放著放著電就減少了，而且當(dāng)電池電壓減少到2.7V以下時(shí)，就可能無(wú)法充起電來(lái)了···

我在國(guó)外的一款產(chǎn)品上，看到了這樣的一個(gè)電路，當(dāng)然，已經(jīng)把它使用到我的產(chǎn)品當(dāng)中

上面電路，很巧妙的解決了這個(gè)問(wèn)題，代價(jià)是電路板上多了1個(gè)MOS管和2個(gè)電阻，CTRL引腳是單片機(jī)的一個(gè)普通引腳，在單片機(jī)斷電的時(shí)候，要求是高阻態(tài)，否則也會(huì)耗電···

這里加MOS管并不是用來(lái)控制“是否要測(cè)量電池電壓”，而是為了在產(chǎn)品關(guān)機(jī)的時(shí)候，不要讓鋰電池電池的電壓通過(guò)兩個(gè)分壓電阻。

此時(shí)，還有個(gè)問(wèn)題要解決···

產(chǎn)品在正常使用的過(guò)程中，當(dāng)電池電壓小于3.3V時(shí)，LDO的輸出電壓，就不再是3.3V了，隨著電池電壓的減小，LDO的輸出電壓也會(huì)減小，此時(shí)…

如果一直使用3.3V作為基準(zhǔn)來(lái)測(cè)量電池電壓，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以…

需要使用有基準(zhǔn)電壓引腳的單片機(jī)，或者有“內(nèi)部參考電壓”+“內(nèi)部測(cè)量通道”功能的單片機(jī)···

用基準(zhǔn)電壓引腳計(jì)算電池電壓，這個(gè)大家都清楚，我重點(diǎn)說(shuō)一下“內(nèi)部參考電壓”+“內(nèi)部測(cè)量通道”這個(gè)功能。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，有了“內(nèi)部參考電壓”+“內(nèi)部測(cè)量通道”之后，我們就可以直接通過(guò)內(nèi)部測(cè)量通道得到精確的VDD電壓，而不必使用基準(zhǔn)電壓芯片了，畢竟···

基準(zhǔn)電壓芯片也挺貴的，還得在電路板上占個(gè)地方，以及多幾分錢的焊接費(fèi)用···

下面，我們以STC8G系列單片機(jī)為例來(lái)說(shuō)一下。

STC8G的ADC第15通道，用來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)部參考電壓源，內(nèi)部參考電壓為1.19V，通過(guò)測(cè)量它的值，反推出VDD值。

如上圖的代碼，會(huì)獲得真實(shí)的VDDA值，最終會(huì)計(jì)算出單位是毫伏真實(shí)的電池電壓。