一个电压检测成本控制达人，进来帮忙出出主意。

terencechang · 发表于 2014-11-20 10:49:32

一节电池1.5V供电。DC DC升压到3.3V给单片机供电。
单片机是IO单片机。没有AD，客户要求当电池电压低于1.2V的时候报警。
如何检测。
成本增加要控制在1毛钱左右。

目前想到的方案是，通过三极管的结电压去检测。将1.2V分压成0.7V到一个三极管的B级。如果高于0.7V三极管导通，低于0.7V三极管截止。当然精度比较差。

网上很流行一种方案。通过给一个固定电容充电，通过分析充电时间来判断电压。

对于这个方案我比较疑惑的是，他如何判断电容已经充满。好像是通过单片机IO端口识别成高电平。当然我这个案子不太可能用这种，因为我单片机IO端口电压是3.3V，

但是我疑惑的时候，IO端口识别成高电平的精度不是也很差吗？0.7VDD以上都可以识别成高电平。还有电容自身的10%公差。还有充电电阻的公差。我感觉这样的精度估计比我三极管的判断方法更低。

另外如果要直接通过端口判断，那我是不是可以直接用端口低0.3VDD 来直接识别呢？这样不是精度比给电容充电更高点？

做过的同学们出来探讨探讨！！

这个痛苦只有做玩具或者一些超便宜的家电方案板子的才懂。。。苦逼的很。经常一个电阻要不要用都纠结半天！！！

EMC菜鸟 · 发表于 2014-11-20 10:54:59

一直都不敢进入楼主做的这种领域，确实太苦B了 ...........

terencechang · 发表于 2014-11-20 10:57:56

EMC菜鸟发表于 2014-11-20 10:54
一直都不敢进入楼主做的这种领域，确实太苦B了 ...........

一个项目要采集三个电压的我都没有敢用AD。一个TL431采集三个电压点。程序麻烦得要死，其中的苦逼只有做过的才懂！！

dpzc1234 · 发表于 2014-11-20 10:58:54

有些领域真的不好搞不是设计不好搞是成本折腾死人

GUOHUDONG · 发表于 2014-11-20 11:00:49

我以前用过就是用三极管,用两个电阻分压接到基极,跟你讲的是一样.

xmm · 发表于 2014-11-20 11:02:22

总是这种，又要马儿跑，又要马儿不吃草的客户

这种要用到RC测电压的技术，占用3个IO口，一个定时器，详细看PIC的以前的文档

成本1毛钱，真是紧巴巴的

大风起兮 · 发表于 2014-11-20 11:04:18

三极管的方案比较靠谱一点，晶汇控制器上做过过流保护

dykwai1 · 发表于 2014-11-20 11:05:58

在中国做电工真的是很苦逼

lryxr2507 · 发表于 2014-11-20 11:08:34

terencechang 发表于 2014-11-20 10:57
一个项目要采集三个电压的我都没有敢用AD。一个TL431采集三个电压点。程序麻烦得要死，其中的苦逼只有 ...

节省材料是一种苦逼,更痛苦的是存储限制,程序精简精简还要大优化,脑袋都大了.

brmxd · 发表于 2014-11-20 11:08:38

呵呵，1毛钱

lryxr2507 · 发表于 2014-11-20 11:17:45

brmxd 发表于 2014-11-20 11:08
呵呵，1毛钱

不要小看一毛钱,一批玩具下来(几十到百万,千万产品),算下是什么概念.

SevenLiu · 发表于 2014-11-20 11:27:29

曾经用RC测量NTC温度很准确的。IO识别电平的多少没有关系，同1个IO肯定是固定的。参考TENX,PIC,HOLTEK等公司的文档。另想问问LZ,做你这行业待遇怎样？

terencechang · 发表于 2014-11-20 11:34:10

SevenLiu 发表于 2014-11-20 11:27
曾经用RC测量NTC温度很准确的。IO识别电平的多少没有关系，同1个IO肯定是固定的。参考TENX,PIC,HOLTEK等公 ...

请传个文档过来参考参考！！

terencechang · 发表于 2014-11-20 11:35:31

lryxr2507 发表于 2014-11-20 11:17
不要小看一毛钱,一批玩具下来(几十到百万,千万产品),算下是什么概念.

一看就是行内人事，1毛钱对于一年跑1000W套的产品。对工厂产生的效应其实大于100W。

terencechang · 发表于 2014-11-20 11:38:49

lryxr2507 发表于 2014-11-20 11:08
节省材料是一种苦逼,更痛苦的是存储限制,程序精简精简还要大优化,脑袋都大了. ...

我这边有一个写软件的达人，一个马达PID 参数自整定的。市面上都是用2K ROM 512RAM 8几堆栈的单片机写满才完成。
他用128ROM 1KROM 4级堆栈的单片机搞定。
写过PID的都懂。用些不会搞的人光运算就把128用完了。他可以做完整个项目，有按键，有LED显示，等等。。。

terencechang · 发表于 2014-11-20 11:40:17

xmm 发表于 2014-11-20 11:02
总是这种，又要马儿跑，又要马儿不吃草的客户

这种要用到RC测电压的技术，占用3个IO口，一个定时器，详细 ...

能提供文档参考参考吗？一个IO的 RC 我找到过资料，对他里面描述的充满检测感觉有点不理解。。

minicatcatcn · 发表于 2014-11-20 11:43:02

用三极管可以做得到，1毛钱，要多用几个io口，现在批量生产的产品中有用到，一致性还可以

witlong · 发表于 2014-11-20 11:51:25

苦逼呀。找到一个文档，供参考。

terencechang · 发表于 2014-11-20 12:16:01

minicatcatcn 发表于 2014-11-20 11:43
用三极管可以做得到，1毛钱，要多用几个io口，现在批量生产的产品中有用到，一致性还可以 ...

三极管只要一个IO啊，多几个IO 你是怎么做的。

health · 发表于 2014-11-20 13:43:36

TL432，检测电压1.24V，成本可能要1毛多。

minicatcatcn · 发表于 2014-11-20 13:59:45

一个io做power，一个做电压检测，一个做电池的检测，搞忘记了，我是两个电池，所以检测的是2.4v，只要电源控制的好，待机电流可以做的很小。

terencechang · 发表于 2014-11-20 15:21:17

health 发表于 2014-11-20 13:43
TL432，检测电压1.24V，成本可能要1毛多。

这个精度高，有TL432? 我找找资料看看。
三极管检测还有一个问题就是功耗问题。

terencechang · 发表于 2014-11-20 15:21:58

witlong 发表于 2014-11-20 11:51
苦逼呀。找到一个文档，供参考。

十分感觉，研究下。

centrineer · 发表于 2014-11-20 16:05:27

terencechang 发表于 2014-11-20 15:21
这个精度高，有TL432? 我找找资料看看。
三极管检测还有一个问题就是功耗问题。
...

TL432是1.25V的，前几天刚看到，淘宝论斤称，用电池的设备估计不合适RC检测，RC的电流可能会大。而且IO占用多，1毛成本打不住。

health · 发表于 2014-11-20 20:13:04

TL432功耗也不低的，TLV431功耗低，但是价格上来了。

fhslh · 发表于 2014-11-20 20:29:55

IO pwm rc充电绝对可行，精度比你的想的要好得多。低成本经常会用到的方案

cjp88811283 · 发表于 2014-11-21 08:12:55

如果月薪低于10k，老是干这种省钱的事情，建议

赶紧换行业，在这种苦比行业打工，没前途。

你是老板就当我没说把。

snhsr · 发表于 2014-11-21 08:25:39

用三极管加电阻的方案吧，遥控器上经常用到的，国产三极管5分钱，用不了一毛。

AAKKS · 发表于 2014-11-21 08:37:03

围观学习。。。

朝闻夕道 · 发表于 2014-11-21 08:43:36

我是来学习的;

terencechang · 发表于 2014-11-21 10:02:46

cjp88811283 发表于 2014-11-21 08:12
如果月薪低于10k，老是干这种省钱的事情，建议

赶紧换行业，在这种苦比行业打工，没前途。

20K左右。但是很辛苦。

terencechang · 发表于 2014-11-21 10:04:08

health 发表于 2014-11-20 20:13
TL432功耗也不低的，TLV431功耗低，但是价格上来了。

这个功耗问题好解决，可以用IO端口去控制，检测的时候才给电。不检测不给电。
昨天问了下TL432国产价格7分左右，这个精度应该是最高的。
不错的方案。

terencechang · 发表于 2014-11-21 10:05:05

snhsr 发表于 2014-11-21 08:25
用三极管加电阻的方案吧，遥控器上经常用到的，国产三极管5分钱，用不了一毛。 ...

我也用过三极管加电阻的方案。但是对于这个案子不太好处理功耗问题。电池1,。5V 单片机3.3V供电。

cjp88811283 · 发表于 2014-11-21 11:14:45

terencechang 发表于 2014-11-21 10:02
20K左右。但是很辛苦。

那就得想方设法干好活拉

homay · 发表于 2014-11-21 11:19:15

刚看了下手册，TL432合适

ykarl · 发表于 2014-11-21 11:31:27

以前遥控飞机上做过，最简单直接用两个电阻分压，程序判定，精度不会太高。

erpao · 发表于 2014-11-21 12:07:16

terencechang 发表于 2014-11-21 10:02
20K左右。但是很辛苦。

出货200k才能把lz一个月工资节省出来。用1.2v稳压管+两个电阻，利用雪崩电流。IO检测。

kevinstar888 · 发表于 2014-11-21 12:58:02

楼主看看

snail_dongbin · 发表于 2014-11-21 13:06:34

这种案子很苦b ，楼主换吧！没意思，人家都是走高端路线还能赚钱，你把东西全省了你也争不了几个钱
老板估计认为程序就敲敲代码，可以不用钱的。。。

doujiang · 发表于 2014-11-21 13:09:49

看来我还是挺幸福的。基本上不用去考虑成本

机器狗 · 发表于 2014-11-22 14:15:20

本帖最后由机器狗于 2014-11-22 15:33 编辑

楼主帖子里提到的“网上很流行一种方案” 正确的做法并不是通过分析绝对充电时间，而是相对某个基准精确电流源/电压源的充电时间，这样误差很小。搜“双积分”。

楼上提到的国产TL432是个很好的方法，7分钱加几个电阻，在楼主预算之内。其实楼主的基本困难是没有基准，不然用单片机引脚翻转做双积分就行了。

356053261 · 发表于 2014-11-22 14:32:31

楼主待遇还不错，还要人不？

szy494468597 · 发表于 2014-11-22 14:51:35

控制成本是最难的一步了

机器狗 · 发表于 2014-11-22 16:23:13

本帖最后由机器狗于 2014-11-22 16:57 编辑

这里我再出一种3分钱（多焊两阻一容）的方案

既然有升压芯片出3.3V，为啥不用3.3V当基准呢？开关电源IC再烂也不会超过5%吧。

楼主的单片机0.7VDD以上都可以识别成高电平，0.3VDD以下是低电平，那么某个特定引脚的翻转电平一定是2.31和0.99之间的某个电压。

假设单片机是标准cmos，那么可以输出3.3V, 0V两个电压. 假设单片机支持开漏模式和推挽模式,
1.2V>0.99V，可以用3.3V接RC串联到地。一开始用单片机把电容放电到最低电压，再用推挽输出的3.3V加上电池给的电流，把电容充到引脚输入翻转，时间为t1。

然后先放电到0，然后引脚变成完全高阻模式，改用电池给电容充电，时间为t2.

t1和t2列出方程(两个二次方程，略去不写了)，然后牛顿法或者穷举法解这个二次方程组即可求出电池电压。

电路
单片机引脚--R1-------| |--地(电池负极)
电池的正极--R2---┘

这个方案，充电电容的公差不导致误差，而R1/R2比例的公差会导致误差. 如果想消除误差，参照下一帖子的思路，也就是用单片机PWM产生出一个新的充电时间方程消去这个公差，或者求出R1,R2的比例。

如果仅仅支持上拉模式，见下一帖.

机器狗 · 发表于 2014-11-22 16:50:26

如果楼主的单片机只支持上拉模式（输出高电平是几K阻抗上拉的，低电平是低阻抗下拉，作输入时也是几K阻抗上拉, 8031那种），不能完全断路

电路不变, R1, R2的阻值要设计成和上拉电阻相仿.

要用更复杂的方法消去这个上拉电阻的影响，具体方法可以用PWM（周期要远小于RC时间常数），用三个不同的脉宽出三个不同的平均电压，比如一个满脉宽3.3V, 第二个2.7V, 第三个18/33： 1.8V，然后用这三个平均电压加上电池给电容充电，这样就有3个方程解3个未知数(引脚翻转电位，内置上拉电阻，电池电压)，可能必须用牛顿法了，3个未知数穷举会很累的。

LVmcu · 发表于 2014-11-22 19:34:44

terencechang 发表于 2014-11-20 10:57
一个项目要采集三个电压的我都没有敢用AD。一个TL431采集三个电压点。程序麻烦得要死，其中的苦逼只有 ...

好奇楼主的一个TL431采集三个电压点是怎么实现的？

xiaolaba · 发表于 2014-11-24 11:00:49

你的是啥MCU, 品牌型號 ?

LingYi · 发表于 2014-11-24 11:07:07

可以看一下匠人日记

wil920 · 发表于 2014-11-24 11:33:54

牛人好多，学习了

terencechang · 发表于 2014-11-24 15:48:12

kevinstar888 发表于 2014-11-21 12:58
楼主看看

我考，这个是神器。您批量用过吗？怎么可能这么便宜？
我去问问。

terencechang · 发表于 2014-11-24 15:55:13

LVmcu 发表于 2014-11-22 19:34
好奇楼主的一个TL431采集三个电压点是怎么实现的？

IO端口来切换电阻实现不同的分压比。去跟431内部基准比较，从而实现3个电压点，很多产品有三个电压点的，1.低电报警。2.充电电压限制。3.低电关机。

一个电压检测成本控制达人，进来帮忙出出主意。

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