STM32F103CBT6单片机I2C接口读取锂电池电量计LC709203F数据

一、基本情况

       LC709203F是一款适用于单节锂离子/聚合物电池应用的电量计，通过HG-CVR算法来测量电池的RSOC(相对电荷状态)。精确的RSOC数据有助于改善便携式设备的运行时间和合理使用。利用单片机的I2C口与LC709203F通讯，实现对其电池温度、电池电压、电池剩余电量(RSOC)等锂电池重要数据的采集。单片机管脚PB10(I2C2_SCL)连接LC709203F的第8脚SCL,单片机管脚PB11(I2C2_SDA)）连接LC709203F的第7脚SDA。

二、LC709203F的I2C通讯协议

三、程序

lc709203f.c中程序：

1）初始化函数：void lc709203f_Init(void)

#include "lc709203f.h"  
#include "delay.h" 				 

//初始化IIC接口
void lc709203f_Init(void)
{
	u16 Buffer_data0=0x0001;//设置电源模式
	u16 Buffer_data1=0x0010;//设置适合您电池的APA参数
	u16 Buffer_data2=0x0001;//设置适合您电池的配置文件
	u16 Buffer_data3=0xAA55;//初始化RSOC
	u16 Buffer_data4=0x0001;//设置热敏电阻模式
	
	IIC2_Init();//IIC初始化
	lc709203f_WriteOneWord(LC709203F_IC_Power_Mode,Buffer_data0);
	lc709203f_WriteOneWord(LC709203F_Adjustment_Pack_Appli,Buffer_data1);
	lc709203f_WriteOneWord(LC709203F_Change_Parameter,Buffer_data2);
	lc709203f_WriteOneWord(LC709203F_Initial_RSOC,Buffer_data3);
	lc709203f_WriteOneWord(LC709203F_Status_Bit,Buffer_data4);
	

}

2）读一个字函数：u16 lc709203f_ReadOneWord(u8 ReadAddr)，严格按照上述协议中的时许写代码

u16 lc709203f_ReadOneWord(u8 ReadAddr)
{				  
	u16 data=0;	
    u8 data_l=0;	
	u8 data_h=0;
	u8 crc_8=0;
	u8 readcrc[5];
    IIC2_Start();                              //第一步：第一次启动
	delay_us(100);
	IIC2_Send_Byte(LC709203F_ADDR_wr); //第二步：写入从机地址和写入指令
	delay_us(100);
	IIC2_Wait_Ack();                           //第三步：等待从机确认
	delay_us(100);
    IIC2_Send_Byte(ReadAddr);                  //第四步：发送寄存器地址（字节最高位为虚拟位）
	delay_us(100);
	IIC2_Wait_Ack();	                          //第五步：等待从机确认
	delay_us(100);
	IIC2_Start();  	 	                      //第六步：第二次启动 
	delay_us(100);
    IIC2_Send_Byte(LC709203F_ADDR_rd); //第七步：写入从机地址和读取指令	
    delay_us(100); 	
	IIC2_Wait_Ack();	                          //第八步：等待从机确认
	delay_us(100);
    data_l=IIC2_Read_Byte(1);		              //第九步：接收低字节数据
	delay_us(100);
	//IIC2_Ack();                                   //产生应答1
	data_h=IIC2_Read_Byte(1);		              //第十步：接收高字节数据
	delay_us(100);
	//IIC2_Ack();                                   //产生应答2
	crc_8=IIC2_Read_Byte(0);		              //第十一步：接收CRC-8数据
	delay_us(100);
	//IIC2_NAck();                                  //不产生应答
    IIC2_Stop();	                              //第十二步：停止
	readcrc[0]=LC709203F_ADDR_wr;
	readcrc[1]=ReadAddr;
	readcrc[2]=LC709203F_ADDR_rd;
	readcrc[3]=data_l;
	readcrc[4]=data_h;
	if(gh_crc8(readcrc,5)==crc_8)
		data=data_h*256+data_l;
	
	return data;
}

3）写一个字函数：void lc709203f_WriteOneWord(u8 WriteAddr,u16 DataToWrite)

void lc709203f_WriteOneWord(u8 WriteAddr,u16 DataToWrite)
{                                                                                                  
    u8 data[4];
    IIC2_Start();                              //第一步：启动
    IIC2_Send_Byte(LC709203F_ADDR_wr); //第二步：写入从机地址和写入指令
    IIC2_Wait_Ack();                              //第三步：等待从机确认
    IIC2_Send_Byte(WriteAddr);                 //第四步：发送寄存器地址（字节最高位为虚拟位）
    IIC2_Wait_Ack();                            //第五步：等待从机确认                                 
    IIC2_Send_Byte((u8)(DataToWrite&0x00FF));               //第六步：发送低字节数据                               
    IIC2_Wait_Ack();                            //第七步：等待从机确认
    IIC2_Send_Byte((u8)(DataToWrite>>8));      //第八步：发送高字节数据    
    IIC2_Wait_Ack();                            //第九步：等待从机确认
    data[0]=LC709203F_ADDR_wr;
    data[1]=WriteAddr;
    data[2]=(u8)(DataToWrite&0x00FF);
    data[3]=(u8)(DataToWrite>>8);
    IIC2_Send_Byte(gh_crc8(data,4));      //第十步：发送CRC-8数据    
    IIC2_Wait_Ack();                            //第十一步：等待从机确认
    IIC2_Stop();                               //第十二步：停止
    delay_ms(10);     
}

4）获取数据函数：void getLC709203FOutput(s16* LC709203FData)

void getLC709203FOutput(s16* LC709203FData)
{
      
    u16 data0,data1,data2;
	
    data0=lc709203f_ReadOneWord(LC709203F_Cell_Temperature);//电池温度
	data1=lc709203f_ReadOneWord(LC709203F_RSOC);//电池剩余电量
	data2=lc709203f_ReadOneWord(LC709203F_Cell_Voltage); //电池电压
    
    if((data0>=0x0AAC)&&(data0<=0x7FFF)) //读取的数据处理
	LC709203FData[0]=data0-0x0AAC;
	if(data1<=0x0064)
	LC709203FData[1]=data1;
    if((data2<=0x0FA0)&&(data2>=0x07D0))
	LC709203FData[2]=data2;
}

四、调试中遇到的问题处理总结

1、起初，未严格按照协议，读取到的数据均是0XABAB等，以为是I2C读写函数信号延时函数设置不合适的问题，后来多次测试还是不行，再后来仔细阅读协议，发现此协议还需要CRC8校验，比其他一些芯片的I2C通讯协议要复杂，于是按照通讯协议写lc709203f_ReadOneWord()和lc709203f_WriteOneWord()函数；

2、之后下载程序运行，仍然读不到正确数据，检查程序，发现lc709203f_ReadOneWord()中第九步、第十步、第十一步都是IIC2_Read_Byte(1),函数的形参都为1，而该函数1表示为产生应答ACK，0为不产生应答NACK，根据I2C通讯协议,应该为上面程序所写的，不产生应答的改为IIC2_Read_Byte(0),并且此函数里面已经有ACK和NACK函数，如上述程序所写的需要注释掉产生应答1、产生应答2和不产生应答。

IIC2_Read_Byte()如下：

//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK   
u8 IIC2_Read_Byte(unsigned char ack)
{
	unsigned char i,receive=0;
	SDA2_IN();//SDA设置为输入
    for(i=0;i<8;i++ )
	{
        IIC2_SCL=0; 
        delay_us(4);                   //LC709203F时钟频率400Khz=2.5us
		IIC2_SCL=1;
        receive<<=1;  //receive=receive<<1;
        if(READ2_SDA)receive++;   // 根据READ_SDA的值（SDA），从高到低顺序依次写入一个字节，
		delay_us(4);             //i=0时，SDA=1则receive=0B00000001,i=1,SDA=1则receive=0B00000011
    }					 
    if (!ack)
        IIC2_NAck();//发送nACK
    else
        IIC2_Ack(); //发送ACK   
    return receive;
}

3、修改上述后，下载程序运行仍然读不到正确数据，但是通过单步调试都能正确读到数据，原因在哪里呢？单步调试发现写的数据均已写入进去了，于是在读字节函数lc709203f_ReadOneWord()中，在每一步之间增加delay_us(100);//延时100us，此时运行，都能正确读到数据。