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STM32F407读取BQ40Z50中的电池电量

分类: 文章 • 2025-04-03 09:17:15

#include "stm32f4xx.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "SMbus.h"

//#define      IIC_SCL       PDout(6)
//#define      IIC_SDA       PBout(9)
//#define     READ_SDA      PBin(9)

#define     SDA_IN()          {GPIOB->MODER&=~(3<<(9*2));GPIOB->MODER|=0<<9*2;}    //PB9输入模式
#define     SDA_OUT()         {GPIOB->MODER&=~(3<<(9*2));GPIOB->MODER|=1<<9*2;} //PB9输出模式
#define     SDA_OD_OUT()     {GPIOB->OTYPER&=~(1<<9);GPIOB->OTYPER|=1<<9;} //PB9开漏输出模式
#define     SDA_PP_OUT()     {GPIOB->OTYPER&=~(1<<9);GPIOB->OTYPER|=0<<9;} //PB9推挽输出模式

//初始化IIC
void SMbus_Init(void)
{            
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB | RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);//使能GPIOB时钟
  //GPIOB9 SDA
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
    //GPIOD6 SCL
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_6;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);//初始化
    
    IIC_SCL=1;
    IIC_SDA=1;
}
 
//产生IIC起始信号，当SCL为高时，SDA的下降沿为起始信号
void SMbus_Start(void)
{
    SDA_PP_OUT();      //SDA设置为推挽输出    
    SDA_OUT();     //sda线输出
    IIC_SDA=1;        
    IIC_SCL=1;
    delay_us(9);
     IIC_SDA=0;
    delay_us(9);
    IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据 
}    

//产生IIC停止信号，当SCL为高时，SDA的上升沿为起始信号
void SMbus_Stop(void)
{
    SDA_PP_OUT();      //SDA设置为推挽输出    
    SDA_OUT();//sda线输出
    IIC_SCL=0;
    IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
     delay_us(59);
    IIC_SCL=1;
  delay_us(9);    
    IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
    delay_us(9);                                   
}

void SMbus_Ack(void)//接收成功后给对方一个应答
{
    SDA_PP_OUT();
    SDA_OUT();
    IIC_SDA=0;
    IIC_SCL=0; 
    delay_us(19);
    IIC_SCL=1;
    delay_us(19);
    IIC_SCL=0;
    delay_us(3);
    IIC_SDA=1;
}

//等待应答信号到来
//返回值：1，接收应答失败
//        0，接收应答成功
u8 SMbus_Wait_Ack(void)
{
    u8 ucErrTime=0;
    SDA_OD_OUT();      //SDA设置为开漏输出
    IIC_SDA=1;delay_us(9);
    SDA_IN();
    IIC_SCL=1;delay_us(9);     
    while(READ_SDA)
    {
        ucErrTime++;
        if(ucErrTime>250)
        {
            SMbus_Stop();
            return 1;
        }
    }
    IIC_SCL=0;//时钟输出0     
    return 0; 
}                                       
 
//IIC发送一个字节          
void SMbus_Send_Byte(u8 txd)
{                        
    u8 t;   
    SDA_PP_OUT();      //SDA设置为推挽输出    
    SDA_OUT();         
    IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
    for(t=0;t<8;t++){ 
        IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
        txd<<=1;       
        delay_us(8);   
        IIC_SCL=1;
        delay_us(8); 
        IIC_SCL=0;    
    }    
    delay_us(8);     
} 
 
u8 SMbus_Read_Byte(void)
{
    unsigned char i,receive=0;
    SDA_OD_OUT();      //SDA设置为开漏输出
    SDA_IN();//SDA设置为输入
    delay_us(50);
  for(i=0;i<8;i++ )
    {
        IIC_SCL=0; 
        delay_us(19);
        IIC_SCL=1;
        receive<<=1;
        if(READ_SDA)receive++;   
        delay_us(19); 
    }
    SMbus_Ack();

    return receive;
}
 

#include "stm32f4xx.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "bq4050.h"
#include "SMbus.h"

int DianChi_DianYa;
int DianChi_DianLiang;
 
//模拟IIC初始化
void bq40z50_Init(void)
{
     SMbus_Init();
}
//获取多个电池信息
void bq40z50_Get_Info(void)
{
    char DianChi_ReadData[2];
    if(bq40z50_Get_Data(0x09,DianChi_ReadData) == 0)//读取电池电压
    {
        if((DianChi_ReadData[1]*256 + DianChi_ReadData[0]) < 9000)//有时第二个字节会读到FF，还没弄清原因
            DianChi_DianYa = DianChi_ReadData[1]*256 + DianChi_ReadData[0];//DianChi_DianYa为8150，说明电池电压为8.15V
    }
    delay_us(100);
    if(bq40z50_Get_Data(0x0D,DianChi_ReadData) == 0)//读取电池电量
    {
        if(DianChi_ReadData[0] > 0 && DianChi_ReadData[0] < 101)
            DianChi_DianLiang = DianChi_ReadData[0];
    }
}
//获取某一个电池信息
//电压address = 0x09 电量address = 0x0D
u8 bq40z50_Get_Data(u8 address,char* buff)
{
    SMbus_Start();  
    SMbus_Send_Byte(0x16);//发送地址
    if(SMbus_Wait_Ack() == 1)//若设备正常，BQ40Z50此时会将SDA拉低
    {
        //未应答
        return 1;
    }
    
    SMbus_Send_Byte(address);    //根据不同的address读取不同的数据，例如电压、电流、剩余电量
    delay_us(80);
    //在start之前需要有一个时钟信号，SDA=0
    IIC_SDA = 0;
    delay_us(1);
    IIC_SCL = 1;
    delay_us(9);
    IIC_SCL = 0;
    delay_us(9);
    SMbus_Start();
    
    SMbus_Send_Byte(0x17);
    if(SMbus_Wait_Ack() == 1)//若设备正常，BQ40Z50此时会将SDA拉低
    {
        //未应答
        return 1;
    }
    
    *(buff+0) = SMbus_Read_Byte();
    *(buff+1) = SMbus_Read_Byte();
    SMbus_Stop();
    return 0;
}

 

#ifndef __SMBUS_H
#define __SMBUS_H

#define      IIC_SCL       PDout(6)
#define      IIC_SDA       PBout(9)
#define     READ_SDA      PBin(9)

void SMbus_Init(void);
void SMbus_Start(void);
void SMbus_Stop(void);
void SMbus_Ack(void);
u8 SMbus_Wait_Ack(void);
void SMbus_Send_Byte(u8 txd);
u8 SMbus_Read_Byte(void);

#endif

 

#ifndef __BQ4050_H
#define __BQ4050_H

void bq40z50_Init(void);
void bq40z50_Get_Info(void);
u8 bq40z50_Get_Data(u8 address,char* buff);

extern int DianChi_DianYa;
extern int DianChi_DianLiang;

#endif

 

 主要的程序就是上面这些，芯片为BQ40Z50，固件版本为BQ40Z50-R1。

在开始编写前，我在网上找了3份例程，但是都读不出数据，就很难受。现在这份程序是对照着EV2400仿真器的SMbus波形敲出来的，有些地方自己还是不能理解。下面讲讲我有疑惑的地方，如果有知晓其中内容的前辈，还请不吝赐教，非常非常非常感谢。

1.在发送0x17前面那个start信号前，要在SDA=0的情况下发一个时钟脉冲，没有这步操作读出的数据就有错误。

2.由上位机使用EV2400仿真器与BQ40Z50进行通信时，BQ40Z50往外吐数据，SMBDAT脚从0上拉到1的速度很快。由STM32F407ZET6模拟SMbus与BQ40Z50进行通信是，BQ40Z50往外吐数据，SMBDAT脚从0上拉到1的速度明显下降，所以SMbus_Send_Byte()中delay的是9us而SMbus_Read_Byte()中delay的是19us。感觉，硬件电平驱动环境对SMBDAT的影响蛮大的？

3.没有示波器的时候不要去调试通信协议 (T △T) 

STM32F407读取BQ40Z50中的电池电量

这是7.4V 9AH锂电池，4欧负载放电时的数据回示。程序肯定是可用的，如果不能读取。。。。。拿起示波器看看波形吧

祝大家能够马到成功~

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