本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及一种充电指示电路及指示方法。
背景技术：
很多手持终端都需要座充来充电，特别是一些对讲机，因为座充充电比线充操作起来更加方便。
充电过程相对比较复杂，用户通过充电状态指示灯来了解当前的充电状态。通常使用红绿双色灯及混色来指示充电状态，可以实现红黄绿三种颜色。
当前的很多充电芯片虽然可以实现充电，但是充电指示过于单调，比如只有一颗灯指示充电，充电时等亮，充满时灯灭。再例如有的充电芯片使用红绿双色灯指示充电状态，待机灯灭，充电过程显示红灯，充满电显示绿灯。这些显示状态都不够丰富，不能满足一些行业用户的需求。
有的终端厂商为了满足丰富的充电状态指示需求，使用单片机来开发充电器，但是以单片机为核心控制电路的充电电路也存在一些缺陷，通常使用的器件封装很大，有时不能满足器件小型化的需求。
技术实现要素：
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种充电指示电路及指示方法。
为了实现上述目的，本发明一方面的实施例提供一种充电指示电路，包括：充电电路、电池电路和指示电路，其中，所述充电电路包括：充电芯片、滤波电容、储能电感和采样电阻，所述充电芯片的输入端与所述滤波电容的一端和输入电压连接，所述滤波电容的另一端接地，以由所述滤波电容对所述输入电源进行滤波；所述储能电感的一端与所述充电芯片连接，另一端与所述采样电阻连接，所述采样电阻与电池电路的电池电芯连接，以由所述储能电感和所述电池电芯组成LC电路，在开关充电过程中有储能的作用；
所述电池电路包括：电池电芯、负温度系数电阻、电池的ID电阻，其中，所述电池电芯的正极与所述采样电阻的一端连接，所述负温度系数电阻与所述充电芯片连接；所述电池的ID电阻与所述指示电路的控制芯片连接；
所述指示电路包括：单片机，所述单片机的第一ADC输入端与第一组分压电阻连接，所述第一组分压电阻进一步连接所述充电芯片的输入端；所述单片机的第二ADC输入端与第二组分压电阻连接，所述第二组分压电阻进一步连接所述采样电阻的一端；所述单片机的第三ADC输入端与第三组分压电阻连接，所述第三组分压电阻进一步连接所述采样电阻的另一端；所述单片机的第四ADC输入端与第四组分压电阻连接，所述第四组分压电阻进一步连接所述负温度系数电阻；所述单片机的第五ADC输入端与第五组分压电阻连接，所述第五组分压电阻进一步连接所述电池的ID电阻；所述单片机的一个GPIO接口与第一NMOS管的栅极连接，所述第一NMOS管的漏极通过第一限流电阻连接第一LED指示灯；所述单片机的另一个GPIO接口与第二NMOS管的栅极连接，所述第二NMOS管的漏极通过第二限流电阻连接第二LED指示灯，
由所述单片机控制检测电池电芯的电压，以测定充电电压是否正常，检测所述采样电阻两端的电压，以测定充电电流是否正常，并测量负温度系数电阻的电压，进而间接测定电池的温度，以及通过测量电池的ID电阻的电压判断电池类型。
进一步，所述第一LED指示灯和第二LED指示灯用于指示以下状态：
(1)待机；(2)充电90％以下；(3)充电91-99％；(4)充电完成；(5)充电异常。
本发明另一方面的实施例提供一种充电指示方法，包括如下步骤：
步骤S1，由单片机控制关断充电芯片，检测输入电压是否正常，如果正常则进一步检测电池电芯是否在位；
步骤S2，在检测到电池电芯在位时，进一步通过测量电池的ID电阻的电压判断电池类型，获取电池状态信息，然后使能所述充电芯片，根据所述电池状态信息设置充电电流和浮充电压参数；
步骤S3，由所述单片机进一步控制检测电池电芯的电压，以判断充电电压是否正常，检测所述采样电阻两端的电压，以判断充电电流是否正常，并测量负温度系数电阻的电压，判断电池的温度是否正常；
步骤S4，在充电电压、充电电路和电池温度均正常的情况下，检测电池的电量，根据电池电量的不同，设置充电指示灯显示不同的状态。
进一步，所述设置充电指示灯显示不同的状态，包括如下步骤：
(1)设置充电指示灯为待机状态；
(2)设置充电指示灯为异常状态；
(3)设置充电指示灯为正在充电且电量<90％状态；
(4)设置充电指示灯为正在充电且电量>＝90％,且<100％状态；
(5)设置充电指示灯为完成充电状态。
根据本发明实施例的充电指示电路及指示方法，结合专用的充电芯片和单片机的优点，减小了充电电路(包括指示电路)的摆件面积，在实现器件小型化的同时也实现了丰富了充电状态指示。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的充电指示电路的充电部分的电路图；
图2为根据本发明实施例的充电指示电路的指示部分的电路图；
图3为根据本发明实施例的充电指示方法的流程图；
图4为根据本发明实施例的充电指示方法的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例的充电指示电路，包括：充电电路、电池电路和指示电路。采用专用的充电芯片实现充电功能，使用单片机来实现丰富的指示状态。专用的充电芯片通常体积较小，封装可以做到3*3mm，外部搭建少量的阻容感既可以实现充电功能，缺点是指示灯状态不够丰富。
具体的，如图1所示，充电电路包括：充电芯片U1、滤波电容、储能电感和采样电阻。充电芯片U1的输入端与滤波电容C1的一端和输入电压连接，滤波电容C1的另一端接地，以由滤波电容C1对输入电源进行滤波；储能电感L1的一端与充电芯片U1连接，另一端与采样电阻连接，采样电阻Rs与电池电路的电池电芯连接，以由储能电感L1和电池电芯BAT1组成LC电路，在开关充电过程中有储能的作用。充电芯片U1控制充电电路，完成充电的整个过程。通过检测采样电阻Rs两端的电压Us，利用公式I＝Us/Rs可以测定充电电流。
如图1所示，电池电路包括：电池电芯BAT1、负温度系数电阻RNTC、电池的ID电阻RID，其中，电池电芯是充电的对象，电池电芯BAT1的正极与采样电阻Rs的一端连接，负温度系数电阻RNTC与充电芯片连接；电池的ID电阻RID与指示电路的控制芯片连接。
负温度系数电阻RNTC的阻值会随温度变化而变化，通过分压电路测定其电压可以间接测定电池的温度。电池的ID电阻RID的阻值不同代表不同的电池，在座充上对该电阻上拉，通过测定其电压可以了解电池在位情况以及区分不同的电池。
如图2所示，指示电路包括：单片机U2，用于采样充电电路各关键点的电压，通过程序判断当前状态，并通过GPIO驱动LED指示灯来指示当前的充电状态。具体的，单片机U2的第一ADC输入端与第一组分压电阻(R10，R11)连接，第一组分压电阻进一步连接充电芯片的输入端，对点A的电压分压，如A点电压在ADC的量程内，可以省略这两个电阻；单片机U2的第二ADC输入端与第二组分压电阻(R20，R21)连接，第二组分压电阻进一步连接采样电阻的一端，对点B的电压分压，如B点电压在ADC的量程内，可以省略这两个电阻；单片机U2的第三ADC输入端与第三组分压电阻(R30，R31)连接，第三组分压电阻进一步连接采样电阻的另一端，对点C的电压分压，如C点电压在ADC的量程内，可以省略这两个电阻；单片机U2的第四ADC输入端与第四组分压电阻(R40，R41)连接，第四组分压电阻进一步连接负温度系数电阻，对点D的电压分压，如D点电压在ADC的量程内，可以省略这两个电阻；单片机U2的第五ADC输入端与第五组分压电阻R50连接，第五组分压电阻R50进一步连接电池的ID电阻RID，与RID组成分压电路，上拉电压Vadc最好是ADC的最大采样电压，或者在其范围内；单片机U2的一个GPIO接口与第一NMOS管D1的栅极连接，第一NMOS管D1的漏极通过第一限流电阻R60连接第一LED指示灯LED1，用于驱动LED1；单片机U2的另一个GPIO接口与第二NMOS管D2的栅极连接，第二NMOS管D2的漏极通过第二限流电阻R61连接第二LED指示灯LED2，用于驱动LED2。其中，两个LED指示灯的颜色不同，并可以混色出第三种颜色，例如常见的是红绿双色灯。R60，R61对LED1和LED2进行限流，防止烧坏LED1和LED2。
通过单片机内置的模数转换电路ADC实时监测：1.输入电压；2.电池电压；3.充电电流；4.电池温度；5.电池在位状态。即，由单片机U1控制检测电池电芯的电压，以测定充电电压是否正常，检测采样电阻两端的电压，以测定充电电流是否正常，并测量负温度系数电阻RNTC的电压，进而间接测定电池的温度，以及通过测量电池的ID电阻RID的电压判断电池类型。
在本发明的一个实施例中，第一LED指示灯LED1和第二LED指示灯LED2用于指示以下状态：
(1)待机——红灯慢闪；(2)充电90％以下——红灯常亮；(3)充电91-99％——黄灯常亮——绿灯常亮；(4)充电完成；(5)充电异常。
需要说明的是，LED指示灯可以指示的状态不限于上述举例，还可以包括其他充电状态，在此不再赘述。
此外，充电异常又可以包括不限于：输入电压超出正常范围；电池温度超出正常范围；电池为非法电池；电池无法激活等状态，实际上，虽然本发明同时使用了专用充电芯片和单片机，但由于充电电路相比单纯的单片机方案的充电电路简化很多，并且当前单片机价格非常低廉，最后的生产成本很低。
如图3所示，本发明实施例还提出一种充电指示方法，包括如下步骤：
步骤S101，由单片机控制关断充电芯片，检测输入电压是否正常，如果正常则进一步检测电池电芯是否在位。
步骤S102，在检测到电池电芯在位时，进一步通过测量电池的ID电阻的电压判断电池类型，获取电池状态信息，然后使能充电芯片，根据电池状态信息设置充电电流和浮充电压参数。
步骤S103，由单片机进一步控制检测电池电芯的电压，以判断充电电压是否正常，检测采样电阻两端的电压，以判断充电电流是否正常，并测量负温度系数电阻的电压，判断电池的温度是否正常。
步骤S104，在充电电压、充电电路和电池温度均正常的情况下，检测电池的电量，根据电池电量的不同，设置充电指示灯显示不同的状态。
在本发明的一个实施例中，设置充电指示灯显示不同的状态，包括如下步骤：
(1)设置充电指示灯为待机状态；
(2)设置充电指示灯为异常状态；
(3)设置充电指示灯为正在充电且电量<90％状态；
(4)设置充电指示灯为正在充电且电量>＝90％,且<100％状态；
(5)设置充电指示灯为完成充电状态。
如图4所示，本发明提供的实现充电状态指示的方法和步骤如下：
(S1)单片机通过GPIO3关断充电芯片；
(S2)单片机通过ADC1检测输入电压是否正常，如正常，跳转到S3，否则跳转到S4；
(S3)设置充电指示灯为待机状态；
(S4)设置充电指示灯为异常状态，然后跳转到S1；
(S5)单片机通过ADC5检测电池是否在位，如在位，跳转到S6，否则跳转到S1；
(S6)单片机通过ADC5的采样电压判断电池类型和特征；
(S7)单片机通过GPIO3使能充电芯片；
(S8)根据获取的电池的信息，调用相应的充电参数，包括不限于充电电流和浮充电压等；
(S9)通过ADC3的电压判断电池电压是否正常，如正常跳转到S10，否则跳转到S4；
(S10)通过ADC2和ADC3的电压差以及，采样电阻Rs的值，计算得出充电电流，并判断充电电流是否正常，如正常则跳转到S11，否则跳转到S4；
(S11)通过ADC4的电压值，查找表得到电池的温度，并判断电池温度是否正常，如正常则跳转到S12，否则跳转到S4；
(S12)通过检测ADC3的电压，查找表得出当前电池的电量，当电池电量<90％(仅为举例，可以是其他定义的电量值)时,则跳转到S13，当电池电量>＝90％,且<100％(仅为举例，可以是其他定义的电量值)时，则跳转到S14，当电池电量＝100％时跳转到S15；
(S13)设置充电指示灯为正在充电且电量<90％状态；
(S14)设置充电指示灯为正在充电且电量>＝90％,且<100％状态；
(S15)设置充电指示灯为完成充电状态；
(S16)通过ADC5检测电池是否在位，如在位则跳转到S8，否则跳转到S1。
根据本发明实施例的充电指示电路及指示方法，结合专用的充电芯片和单片机的优点，减小了充电电路(包括指示电路)的摆件面积，在实现器件小型化的同时也实现了丰富了充电状态指示。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。