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功率电感:nRF5182嵌入式系统智能手环设计(三)

2015/8/19

  5.普通马达模块

  因为马达的导通电流可能高达100mA,不能通过GPIO直接供电控制(驱动电流不够),所以使用一个MOS管作为功率电感放大电路。串联的24欧姆电阻用来调节马达震动强度,减少功耗。在0欧姆时,马达的启动电流为100mA左右,目前配置的实测电流为36mA。

  MOS管输入端的下拉电阻是保证在重启瞬间马达保持静止,因为芯片上电后引脚为高电平,MOS处于导通状态,从而使马达存在短暂的震动。

  图8 普通马达模块控制电路

  6.线性马达控制模块

  线性马达控制复杂,需要用专用的芯片完成(设计中采用了DRV2605驱动芯片)。芯片与MCU通过I2C总线通信。线性马达的功能由驱动芯片控制,驱动芯片本身的输入电压范围是2.5V-5.5V。

  给驱动芯片的供电电压,设计中使用的是电池供电,而不是DCDC输出的系统电压。

  理由是:驱动芯片的工作电压是使用内部的DCDC完成电压转换。假设DCDC转换效率均为90%,那么使用电池供电,能量效率为90%;使用系统电压供电,效率为90%*90%=81%。

  图9 线性马达控制电路

   7.电量检测模块

  电池的电量和电压有对应关系,系统只要检测到电池电压,即可映像成电池剩余电量。

  电池电压在0-4.2V之间变化,经过四分之一的分压电路,输出电压会在0-1.05V之间变化。充分利用了nRF51822的ADC量程0-1.2V,并联的电阻用于稳定电压值。

  电路如下:

  

  

  图10 电量检测模块电路

  8.外部复位模块

  

  

  图11 外部复位模块电路

  9.充电电路模块

  充电芯片采用了TI的BQ24040,选取该款型号的目的是,能够向MCU提供是否正在充电(CHG_STATE)和是否插入充电器(PG_STATE)的信息(大多数充电IC不提供后者信息)。充电电流可控,预充电与快速电流比例可控。

  目前的参考方案按照18mAh的电池,预充电电流为快速充电电流的40%设计。

  图12 充电电路模块电路

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梁先生11:44:57
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