初步
DS2438
智能电池监测器
www.dalsemi.com
特点
独特的1- Wire接口仅需一个
端口引脚用于通信
提供唯一的64位序列号
电池组
通过检测电池热敏电阻消除
温度的片
片上A / D转换器监视
电池电压为最终充电结束的和的
的放电决心
板载集成电流累加器
提供电量计量
经过时间计以二进制格式
40字节的非易失性的用户可用内存
用于储存电池的具体数据
经营范围为-40 ° C至+ 85°C
应用包括便携式计算机，
便携/蜂窝电话，消费
电子和手持式仪器
引脚分配
GND
V
SENS +
V
sens-
V
AD
1
2
3
4
8
7
6
5
DQ
NC
NC
V
DD
DS2438Z
8引脚SOIC （ 150密耳）
引脚说明
DQ
VAD
V
SENS +
V
sens-
VDD
GND
NC
-
-
-
-
-
-
-
IN / OUT数据
一般的A / D输入
电池电流监测器输入（ + ）
电池电流监测器输入（ - ）
电源（ 2.4V至10.0V ）
地
无连接
描述
在DS2438智能电池监测器提供了多种功能，非常需要携带的电池
包：标签的电池组有唯一的序列号，直接到数字温度的一种手段
传感器，它省去了热敏电阻在电池组中，一个A / D转换器，它的措施
电池电压和电流，集成电流累积器用于记录运行总计所有
流进和流出电池，一个经过的时间计，和40的非易失性的EEPROM的字节
存储器，用于存储的重要参数，例如电池化学，电池容量，充电
方法和装配的日期。信息被发送到/从DS2438使用1-Wire接口，以便
只有一条电线（和地线）需要从一个中央微处理机为DS2438相连。这
意味着电池组仅需要三个输出接头：电池电源，地，和在1-Wire
界面。
因为每个DS2438包含一个唯一的硅序列号，多片DS2438可以在相同的存
1 - Wire总线。这允许多个电池组进行充电或在系统中同时使用。
应用程序的智能电池监测器包括便携式计算机，便携式/移动电话，以及
手持式仪器的电池组，其中关键是要监控的实时电池性能。
用于与在主机系统中的微控制器，所述DS2438提供了一个完整的智能
电池组的解决方案，是完全的化学无关。定制用于特定的电池
化学和能力实现编程到微控制器和DS2438代码
EEPROM ，只有一个软件版本是必要的应设计师希望改变电池组
化学。
1 29
052400
DS2438
详细的引脚说明
针
1
2
3
4
5
6, 7
8
符号
GND
V
SENS +
V
sens-
V
AD
V
DD
NC
DQ
描述
地
电池输入：
要监视电池电流连接（见正文）
电池输入：
要监视电池电流连接（见正文）
ADC输入：
输入通用的A / D
V
DD
脚：
输入电源电压
无连接
数据输入/输出：
1线操作：漏极开路
概观
图1的框图说明了DS2438的七大部分组成：
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
64位光刻ROM
温度传感器
电池电压A / D
电池电流的A / D
目前蓄电池
经过时间计
40字节的非易失性用户存储器
每个DS2438包含一个唯一的64位光刻ROM序列号，这样多个电池组可
充电/用相同的主机系统进行监控。此外，达拉斯等产品具有相同的
1 - Wire总线架构， 64位ROM可以驻留在同一总线上;参考达拉斯自动
标识数据书对这些产品的规格。
通信的DS2438通过1 -Wire端口。与1-Wire端口，所述存储器和控制
直到ROM功能协议已建立的功能将不可用。主机必须
首先提供四个ROM功能命令之一： 1 ）读ROM ， 2 ）匹配ROM ， 3）搜索ROM ，或4 ）
跳过ROM 。这些命令中的每个设备的64位光刻ROM部分进行操作，并且可以单一化
如果许多人都出现在1 - Wire总线，以及以指示总线主机多少特定设备
和什么类型的设备都存在。经过ROM功能序列已成功执行，
存储器和控制功能都可以访问，然后主机可以提供6中任一项
存储器和控制功能命令。
控制功能的命令可能发出其指示DS2438进行温度
测量或电池电压A / D转换。这些测量结果将被放置在
DS2438的存储器映射，并且可以通过发出一个存储器功能命令，它读出被读
的温度和电压的寄存器内容。此外，充电/放电电池的电流是
没有用户干预的测量，并且再次，最后完成的结果被存储在DS2438存储器
空间。在DS2438使用这些电流测量更新三个电流累加器;第一店
净电荷为电量计的计算，所述第二累积的总充电电流过的生活
电池，其余累加器吻合电池的放电电流。经过时间的仪表数据，
可以在计算电池的自放电或时间相关的充电终止限制使用，也
驻留在DS2438的存储器映射，可以用一个存储器功能命令被提取。该
在DS2438的非易失性内存的用户由40字节的EEPROM 。这些位置可以用
存储任何数据的用户的愿望和写入使用存储功能命令。所有数据和
命令读取和写入第一个最显著位。
2 29
DS2438
寄生电源
的方框图（图1）示出了寄生供电电路。该电路“偷”的力量
每当DQ引脚为高电平。只要DQ将提供足够的动力作为指定的时间和
满足电压要求（见标题为“ 1 - Wire总线系统”） 。寄生虫的优点
功率是该光盘可被读取在不存在正常的功率，即，如果电池组是完全
出院。
DS2438框图
图1
操作温度测量
在DS2438通过使用片上温度测量技术测量温度。
温度读数是在一个13位的二的补码格式，它提供了0.03125 ℃下提供
分辨率。表1描述了输出数据的测量温度的确切关系。该数据是
串行发送的1 - Wire接口。在DS2438可以测量温度超过范围
-55 ° C至+ 125°C的0.03125 ℃的增量。对于飞轮海的使用，查找表或转换系数
必须使用。
需要注意的是温度被表示在DS2438中的0.03125 ℃的最低有效位上，得到以下
13位的格式。的温度寄存器的3至少显著位将始终为0 ，其余
13位包含温度在2的补码表示
°C,
与最高位持
符号（ S）位。请参阅“内存映射”一节的温度寄存器的地址位置。
3 29
DS2438
温度寄存器格式
表1
2
-1
2
-2
2
-3
2
-4
2
-5
0
0
0
最低位
最高位
S
2
6
2
5
2
4
（单位° C）
2
3
2
2
2
1
最低位
2
0
最高位
温度
+125°C
+25.0625°C
+0.5°C
0°C
-0.5°C
-25.0625°C
-55°C
数字输出（二进制）
01111101 00000000
00011001 00010000
00000000 10000000
00000000 00000000
11111111 10000000
11100110 11110000
11001001 00000000
数字输出（ HEX ）
7D00h
1910h
0080h
0000h
FF80h
E6F0h
C900h
操作测量电池电压
主板上的模拟 - 数字转换器（ADC ）具有10位的分辨率，并执行转换
当DS2438接收命令协议（转换Ⅴ） ，指示它这样做。这样的结果
测量放置在2字节的电压寄存器。范围为DS2438的ADC是0伏到
10伏;此范围适用于镍镉或镍氢电池组多达六个单元，以及用于锂离子电池
两个单元的包。 ADC的满量程范围缩小到10.23伏，导致分辨率
10毫伏。
在ADC的范围延伸至0伏，需要注意的是非常重要的电池电压可
也可以在电源电压为DS2438 。因此， ADC的精度开始下面降解
2.4伏，并且使转化的能力，电池的电压是通过将工作电压范围的限制
的DS2438 。
电压表示在缩放的二进制格式的寄存器，如表所列。注意，尽管代码
存在以下2.4伏时，ADC的精度和对DS2438的电源电压的限制值
因此不大可能这些值将在实践中使用。请参阅“内存映射”一节的
电压寄存器地址位置。
4 29
DS2438
电压寄存器格式
表2
2
7
2
6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
最低位
最高位
0
0
0
（单位= 10毫伏）
0
0
0
2
9
最低位
2
8
最高位
电池
电压
0.05V
2.7V
3.6V
5V
7.2V
9.99V
10V
数字输出（二进制）
0000 0000 0000 0101
0000 0001 0000 1110
0000 0001 0110 1000
0000 0001 1111 0100
0000 0010 1101 0000
0000 0011 1110 0111
0000 0011 1110 1000
数字输出（ HEX ）
0005h
010Eh
0168h
01F4h
02D0h
03E7h
03E8H
对于需要一个通用的电压A / D转换器应用中， DS2438可以使配置
一个转换V指令的结果将放置在V的电压的缩放的二进制表示
AD
输入（而不是在V
DD
在表2中输入）转换成电压寄存器中相同的格式进行说明。
根据不同的状态/配置寄存器，可以（但不是两者）在V的状态
DD
或V
AD
当接收到转换V指令的电压将被存储在电压寄存器。参阅
的状态/配置寄存器的存储器映射部分的详细说明。如果在V
AD
输入
用作电压输入， A / D转换将是准确的为1.5V < V
AD
＆ LT ; 2V
DD
在范围2.4V < V
DD
＆ LT ;
5.0V 。该功能使用户能够有一个电压A / D符合规范的准确性投入的能力
在1.5V < V的整个范围
AD
< 10V的V
DD
= 5.0V.
操作 - 测量电池电流
在DS2438设有一个A / D转换器，其有效地测量电流流入和流出的
通过测量电压通过一个外部检测电阻的电池组。它这样的背景下，在一
的36.41次测量/秒的速率;因此，没有命令需要发起电流流动的测量。
然而， DS2438将只执行当前的A / D测量，如果在IAD位被置为“1 ”，在
状态/配置寄存器。在DS2438测量通过电流流过电池的进出
V
SENS
销;从V的电压
SENS +
引脚连接到V
sens-
销被认为是在整个电压
电流检测电阻，R
SENS
。在V
SENS +
终端可以被直接连接到R
SENS
电阻，但是，对于
V
sens-
我们建议它和R的GND端之间使用一个RC低通滤波器的
SENS
（见块
图中的图1）。使用100 kΩ的= （分）电阻器（R
F
）和0.1
F
钽电容（C
F
） ，所述过滤器
截止大约是15.9赫兹。以每秒36.41次，或一次的速率的电流A / D措施
每27.46毫秒。此过滤器将捕获大部分的电流尖峰的影响，并因此将允许电流
蓄能器，以准确反映其已进入或流出电池的总电荷。
在整个电流检测电阻R上的电压
SENS
由ADC测量并将结果放置在
目前注册在二进制补码格式。结果的符号（S ） ，表示充电或放电，
驻留在当前注册最显著位，如表3所示。参见“存储器映射”
图7为电流寄存器地址位置。
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