BaseTinyFirmware/GCC/nimhcharge.c

   1 /* This file has been prepared for Doxygen automatic documentation generation.*/\r
   2 /*! \file *********************************************************************\r
   3  *\r
   4  * \brief\r
   5  *      Charge state function for NiMH batteries\r
   6  *\r
   7  *      Contains the charge state function, in which the NiMH charging\r
   8  *      algorithm is, plus the associated functions.\r
   9  *\r
  10  * \par Application note:\r
  11  *      AVR463: Charging NiMH Batteries with BC100 \n\r
  12  *\r
  13  * \par Documentation\r
  14  *      For comprehensive code documentation, supported compilers, compiler \r
  15  *      settings and supported devices see readme.html\r
  16  *\r
  17  * \author\r
  18  *      Atmel Corporation: http://www.atmel.com \n\r
  19  *      Support email: avr@atmel.com\r
  20  *\r
  21  * \r
  22  * $Name$\r
  23  * $Revision: 2255 $\r
  24  * $RCSfile$\r
  25  * $URL: http://svn.norway.atmel.com/AppsAVR8/avr463_Charging_NiMH_Batteries_with_BC100/trunk/code/IAR/NIMHcharge.c $\r
  26  * $Date: 2007-08-09 14:47:58 +0200 (to, 09 aug 2007) $\n\r
  27  ******************************************************************************/\r
  28 \r
  29 #include <avr/io.h>\r
  30 \r
  31 #include "enums.h"\r
  32 #include "structs.h"\r
  33 \r
  34 #include "battery.h"\r
  35 #include "charge.h"\r
  36 #include "chargefunc.h"\r
  37 #include "main.h"\r
  38 #include "menu.h"\r
  39 #include "NIMHspecs.h"\r
  40 #include "PWM.h"\r
  41 #include "time.h"\r
  42 \r
  43 #ifndef NIMH\r
  44 #error NIMH not defined in main.h!\r
  45 #endif // NIMH\r
  46 \r
  47 \r
  48 //******************************************************************************\r
  49 // Functions\r
  50 //******************************************************************************\r
  51 /*! \brief Controls the charging.\r
  52  *\r
  53  * This function contains the charging algorithm itself, divided into stages.\n\r
  54  * For each stage the PWM may be started/stopped, and the timer, \r
  55  * halt-requirements and charge parameters may be set.\n\r
  56  * The charging functions return whatever state is next, and as long as no\r
  57  * errors occur this is the next charging stage.\r
  58  *\r
  59  * \note If more stages are needed simply define more states in menu.h, include\r
  60  * them in \ref menu_state[] in menu.c, then add the cases to this function.\r
  61  *\r
  62  * \note This algorithm is for NiMH batteries.\r
  63  */\r
  64 unsigned char Charge(unsigned char inp)\r
  65 {\r
  66         unsigned char NextState;\r
  67 \r
  68         switch (CurrentState) {\r
  69         // First stage is a prequalification. Attempt to charge battery to 1 V,\r
  70         // using a 0.1 C current, within 2 minutes.\r
  71         // If this fails, the battery is likely damaged.\r
  72         // If it succeeds, start a fast charge.\r
  73         case ST_PREQUAL:\r
  74                 \r
  75                 // Set up charge current and next state.\r
  76                 ChargeParameters.Current = BattData.Capacity / 10;\r
  77                 ChargeParameters.NextState = ST_FASTCHARGE;\r
  78                 \r
  79                 // Halt charge on voltage limit or timeout.\r
  80                 // Timeout means battery exhaustion.\r
  81                 HaltParameters.HaltFlags = (HALT_VOLTAGE_MAX | HALT_TIME |\r
  82                                             HALT_FLAG_EXHAUSTION);\r
  83                 \r
  84                 // Set up voltage limit and temperature limits.\r
  85                 HaltParameters.VoltageMax = BAT_VOLTAGE_PREQUAL;\r
  86                 HaltParameters.TemperatureMin = BAT_TEMPERATURE_MIN;\r
  87                 HaltParameters.TemperatureMax = 35;\r
  88                 \r
  89                 // Reset temperature measurement for HaltNow().\r
  90                 HaltParameters.LastNTC = 0;\r
  91                 \r
  92                 // Start PWM and charge timer before calling the charge function.\r
  93                 PWM_Start();\r
  94                 Time_Set(TIMER_CHG, BAT_TIME_PREQUAL, 0, 0);\r
  95                 \r
  96                 // Call charge function, get next state.\r
  97                 NextState = ConstantCurrent();\r
  98         break;\r
  99 \r
 100 \r
 101         // Second stage is a fast charge. Charge at 1.0 C for at most 1.5 hours,\r
 102         // until either rate of temperature increase or voltage reaches limit, or\r
 103         // the voltage drops sufficiently.\r
 104         // Timeout doesn't mean battery exhaustion now.\r
 105         case ST_FASTCHARGE:\r
 106 \r
 107                 // Set up charge current and next state.\r
 108                 ChargeParameters.Current = BattData.Capacity;\r
 109                 ChargeParameters.NextState = ST_LOWRATECHARGE;\r
 110                 \r
 111                 // Halt charge on voltage limit, timeout, voltage drop or rate of \r
 112                 // temperature increase.\r
 113                 HaltParameters.HaltFlags = (HALT_VOLTAGE_MAX | HALT_TIME |\r
 114                                             HALT_VOLTAGE_DROP | HALT_TEMPERATURE_RISE);\r
 115                 \r
 116                 // Set up limits for voltage, voltage drop, temperature and rate of \r
 117                 // temperature increase (1 degree C per minute).\r
 118                 HaltParameters.VoltageMax = BAT_VOLTAGE_MAX;\r
 119                 HaltParameters.VoltageDrop = BAT_VOLTAGE_DROP;\r
 120                 HaltParameters.TemperatureMax = BAT_TEMPERATURE_MAX;\r
 121                 HaltParameters.TemperatureRise = 1;\r
 122                 \r
 123                 // Reset maximum voltage measurement for HaltNow().\r
 124                 HaltParameters.VBATMax = 0;\r
 125 \r
 126                 // Start timer, PWM should still be running.\r
 127                 Time_Set(TIMER_CHG, BattData.MaxTime, 0, 0);\r
 128 \r
 129                 // Call charge function, get next state.\r
 130                 NextState = ConstantCurrent();\r
 131         break;\r
 132 \r
 133 \r
 134         // Last stage is a trickle charge. Charge at 0.1 C for at most 30 minutes,\r
 135         // until either rate of temperature increase or voltage reaches limit.\r
 136         case ST_LOWRATECHARGE:\r
 137                 \r
 138                 // Set up charge current and next state.\r
 139                 ChargeParameters.Current = BattData.Capacity / 10;\r
 140                 ChargeParameters.NextState = ST_ENDCHARGE;\r
 141                 \r
 142                 // Halt charge on voltage limit, timeout or temperature rise.\r
 143                 // Use the same requirements as during the last stage (ST_FASTCHARGE).\r
 144                 HaltParameters.HaltFlags = (HALT_VOLTAGE_MAX | HALT_TIME |\r
 145                                             HALT_TEMPERATURE_RISE);\r
 146 \r
 147                 // Start timer, 30 minutes.\r
 148                 Time_Set(TIMER_CHG, 30, 0, 0);\r
 149                 \r
 150                 // Call charge function, get next state.\r
 151                 NextState = ConstantCurrent();\r
 152         break;\r
 153 \r
 154 \r
 155         // Charging is done!\r
 156         case ST_ENDCHARGE:\r
 157 \r
 158                 // Stop the PWM output and flag battery as charged.\r
 159                 PWM_Stop();\r
 160                 BattData.Charged = TRUE;\r
 161                 \r
 162                 // If the other battery is enabled go to ST_BATCON, otherwise\r
 163                 // go to ST_SLEEP.\r
 164                 if (eeprom_read_byte(&BattControl[(BattActive+1)%2]) & BIT_BATTERY_ENABLED) {\r
 165                         NextState = ST_BATCON;\r
 166                 } else {\r
 167                         NextState = ST_SLEEP;\r
 168                 }               \r
 169         break;\r
 170 \r
 171 \r
 172         default:  // Shouldn't end up here. Reinitialize for safety.\r
 173                 NextState = ST_INIT;\r
 174                 break;\r
 175         }\r
 176 \r
 177         // Return the next state to main().\r
 178         return(NextState);\r
 179 }\r