MT6589充电模块浅析

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1. 原理图:

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VBUS:USB正极

VCDT:充电电压检测脚

ISENSE:充电电流检测电阻的正极

BATSNS:充电电流检测电阻的负极

BAT:电池正极引脚

BAT_ON:电池NTC(热敏电阻)引脚

2.软件架构

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3.充电电流、电压的计算

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通过读取PMIC的寄存器直接可读到VBAT、VISENSE、VCharger、Vbat_temp




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充电电流 = 电流检测电阻两端的电压/电流检测电阻


……

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充电电压:MTK的ADC量程为2.8V,充电电压一般为5V左右,不能直接接ADC,所以采用分压电路量取分得的电压,算出充电电压。

4.电池容量算法


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1.      线性插值法:

取电池容量0%, 10%, 20%, ……, 100% 11个点对应的电池电压,各个容量区间的具体电压通过线性得到。


……


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2.      平均值法:

因为电池电压不稳定,存在跳变,所以对数据的变化需要做平均处理。

在没有插拔USB的情况下,电池信息数组每十秒抛出一个旧的值,填进一个最新的值,取得平均值供上报。


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5.电池温度计算

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通过ADC读到的Vntc电压可得到热敏电阻的实时阻值Rntc;再通过电池厂商提供的温度-阻值表和线性法得到电池实时温度。



……


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二、充电流程

1.流程图:

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2.状态机


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3.      代码

注册platform设备、驱动,通过name匹配。

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probe中创建class_dev

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1.初始化hrtimer,设定每10sbattery kernel进程被唤醒一次;

2.创建并启动一个内核线程bat_thread_kthread;

3.检测到USB插拔事件batterykernel进程被唤醒。

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bat_thread_kthread();中一个while(1)的循环中包了一个BAT_thread();函数,充电的核心函数。

3.1 BAT_thread();函数的前段:

BAT_CheckBatteryStatus();函数主要完成更新电池数据(电压、电量、电流和温度)、检查电池状态(若温度超过限定范围,置BMA_status.bat_charging_state为CHR_ERROR)


3.2 BAT_thread();函数的中段:电池数据更新、上报

3.3 BAT_thread();函数的最后

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BAT_PreChargeModeAction();

增加PRE_charging_time、total_charging_time

使能充电

当电池电压到达V_PRE2CC_THRES(3.4V)进入恒压(CC)充电

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BAT_ConstantCurrentModeAction();

增加CC_charging_time、total_charging_time

使能充电

当电池电压到达V_CC2TOPOFF_THRES(4.05V)进入恒压(CV)充电

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BAT_TopOffModeAction();

增加TOPOFF_charging_time、total_charging_time

继续使能充电

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在thread中会有判断,进入CHR_BATFULL的条件

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BAT_BatteryFullAction();清零计时器,停止充电

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BAT_BatteryStatusFailAction();

清零计时器,停止充电

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三、电池数据上报

1.大体流程

当驱动挂载到内核上的时候,内核提供给驱动的接口就是一个结构体power_supply,主要是利用了 uevent 的通讯机制实现用户态和内核态的交互,另外还涉及了sys 文件系统里的文件创建 。

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mt6320_battery_main中的结构体成员psy就是power_supply类型

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2.注册节点

mt6320_battery_probe()里调用power_supply_core.c中power_supply_register();函数来注册class_dev


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power_supply_core.c中会创建class下的power_supply节点, 注册后生成ac, usb,battery节点


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power_supply_register();函数中还会完成工作队列初始化


其中power_supply_changed_work();函数:

加自旋锁、uevent事件上报(判断changed为true,则上报)、解自旋锁


3.uevent何时上报

在BAT_Thread();函数里


mt6320_battery_update();函数中会根据不同状态对mt6320_battery_data结构体赋值,最后调用power_supply_changed();函数触发uevent事件上报。

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……

power_supply_changed();函数中置changed为true

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