摘 要：研究了一種以ARM 爲核心的智能嵌入式鋰離子電池充電器檢測系統。檢測系統包括對鋰離子電池充電器的空載輸出電壓、負載輸出電流、負載輸出電壓及輸出截止電壓的測試。測試控制採用模擬電池電路設計，完成對鋰離子電池充電器性能指標的檢測。實驗結果表明：該系統具有管理功能強、可靠性好、準確度高、檢測速度快、操作簡單、易維護等特點。
關鍵詞：鋰離子電池充電器檢測系統；嵌入式；ARM7；自動測試
1 引言
隨着電子技術的迅猛發展，電池充電器作爲一項傳統產業，正經歷着前所未有的變革並滲透到生活的各個領域，爲了適應市場及電子設備科技發展的需要，智能充電器檢測系統應運而生，並且研究已經向高頻化、集成化、智能化和綠色化方向發展，智能充電器檢測系統也以其維護簡單、檢測效率高、擴展能力強和使用壽命長等特點，迅速成爲各種電子充電設備檢測的首選。根據電池充電器檢測系統所要完成的性能指標，本文討論了一種以微處理器爲核心，嵌入uC/OS-II 實時操作系統的智能鋰離子電池充電器檢測系統的設計。
2 系統的整體設計該系統中，充電器的輸入信號透過變換電路傳輸給微處理器，微處理器對採集的信號進行分析、處理，將控制信號傳給控制電路，對充電器的`各個過程進行控制，並將結果送給液晶實時顯示，同時將結果傳輸給上位機儲存測試結果，方便數據存儲、查詢。軟件部分將移植到ARM7 芯片LPC2131 中，完成對測試過程的控制。
2.1 模擬電池控制電路
鋰離子充電器一般採用限流恆壓充電模式，即先以恆定電流對電池充電，當達到充電截止電壓後，進行恆壓充電，此時電流逐漸減小，降至涓流時，充電過程截止。對充電器的檢測性能指標包括：空載輸出電壓，負載輸出電流，負載輸出電壓及充電截止電壓。本系統採用模擬電池電路設計對被測充電器完成測試，空載電壓測試：將k 接上端1 鍵，信號signal1 傳給單片機，單片機進行A/D 裝換，結果爲充電器的空載輸出電壓。充電過程測試：首先給Fa 一個信號，導通NPN 三極管，使電容的儲能爲空，然後k 接下端2 鍵，充電器給模擬電池電路充電，此時A 點電壓低於B 點電壓，電容隨着儲能的不斷增加，兩端的電壓不斷升高，此時單片機透過採集signal2 的電壓大小，檢測充電器的充電電流大小，此時過程爲充電器的恆流充電過程；當充電器達到額定輸出電壓之後，B 點電壓停止升高，保持額定輸出電壓不變，此時過程爲充電器的恆壓充電過程；隨着A 點電壓的不斷升高，PNP 三極管的導通逐漸截止，充電器的輸出電流逐漸減小，直至達到設定參數，及涓流大小時，停止測試。
2.2 液晶顯示模組
液晶顯示器件在科研、生產、產品設計等領域正發揮着越來越重要的作用，該模組是決定系統使用是否方便的關鍵。本設計中採用內置T6963 控制器的128*128 圖形點陣式液晶顯示模組。該液晶顯示模組的驅動系統是由液晶顯示控制器T6963 及其周邊電路、行驅動器組、列驅動器組及其液晶驅動的偏壓電路組成。T6963 控制器的最大特點是具有獨特的硬件初始設定功能，顯示驅動所需的參數如佔空比係數，驅動傳輸的字節數及字元的字型選擇等，均由引腳電平設定。這樣T6963 的初始化在上電時就已經基本設定完成，軟件操作的全部精力就可以用於顯示畫面的設計上了。
3 系統軟件設計
3.1 主程序
軟件設計上應遵循程序簡單，清晰，流程合理的原則[4]。程序流程如圖4 所示，系統上電後，進行初始化，偏好設定完成，將結果送上位機和液晶，實現數據的實時傳輸和顯示，然後啓動A/D 轉換，判定是否滿足參數設定要求，如滿足則停止測試，如不滿足，則由處理器控制算法分析處理，發出調節指令，如此循環返回。
3.2 移植uC/OS-II 到LPC2131
是著名的、源碼公開的實時內核，具有提供原始碼、可移植性、可固化、可裁剪、可剝奪、多任務、可確定性、任務棧、系統服務、中斷管理、穩定性與可靠性等優點。它的基本代碼尺寸不到5KB，對存儲器容量要求低，滿足於嵌入式系統對體積的苛刻要求。
移植 uC/OS-II 到LPC2131 主要實現以下功能：充電器功能測試、上位機通訊、液晶顯示和鍵盤掃描。
3.3 上位機通訊介面
系統採用 VB6.0 的窗體和控件對串口控制，實現終端監控。上位機主要實現電壓的實時顯示，充電過程的波形繪製及測試結果的報警和指示。VB6.0 的MSComm 控件在串口編程時非常方便，使用它可以建立與串行端口的連接，透過串行端口連接到其他通信設備，發出命令，交換數據，以及監視和響應串行連接中發生的事件和錯誤[7]。
4 結束語
智能鋰離子電池充電器檢測系統，實現了對鋰離子各項性能指標的測試，同時實現了數據的實時傳輸與顯示。該系統外圍電路簡單、操作方便、穩定性好、精度高，可廣泛應用於鋰離子電池充電器生產廠家，質檢部門及鋰離子電池充電器用戶，具有廣闊的發展前景。
