基于单片机的蓄电池电量检测系统课程设计

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1、 1 摘摘 要要: 主要是基于单片机的蓄电池电量检测系统，可应用于各种蓄电池组 的性能监测，系统可在线监测每节电池的电压，动态放电电流，温度，以使直流 屏的电池得以及时的维护，保证直流屏的安全运行，提高供电系统的可靠性和自 动化程度。系统功能按模块划分，分别分为：主机、采集模块、信号调理模块、 放电模块，其中采集模块包括模拟量采集模块和开关量采集模块，信号调理模块 包括：电池电压调理模块、电流调理模块、温度信号调理模块。 关键词关键词:单片机 电量检测 A/D 转化 1 1 前言 随着 21 世纪社会的快速发展使人们步入了电子时代，越来越多的机器、电 子设备离不开电力驱动。电源成了机器电子设备

2、等不可或缺的保证，因此持久稳 定的电源显得尤为重要，很难想象没有电力社会会是什么样子。我们知道蓄电池 是电源的一种，作为后备电源，为保证电源供电的可靠性，实时监测蓄电池电量 的各项参数就显得必不可少了。 我们知道现在的蓄电池电量检测有基于虚拟仪器 技术、单片机、数据库等等的蓄电池电量检测系统。 在这里，我主要说说基于单片机的蓄电池电量检测系统。因为这种方法有对 固有系统产生的影响非常小，测量精度比较高，简单方便易于实现等等的特点。 2 2 蓄电池测量参数设计 电压测量 蓄电池电压有 2V、6V、12V 三种类型，由这三种蓄电池类型组成 220V。电 压是反映电池性能的重要指标， 测量电压可采用

3、充放电路中串一个阻值很小的电 阻，其上有压降。当充电时，电压值为负；放电时，电压值为正。这个电压值作 为后接电路的一个输入电压。通过监测这个小阻值电阻电压监测蓄电池电压。 对蓄电池端电压的测量必须要有很高的精度, 电压的采样精度需为千分之一。 温度测量 蓄电池的内阻值很小，电池内部产生的热量取决于电池的内阻,同样通过监 测充放电同路中小阻值电阻来预判蓄电池的温度，温度精度要求需要精确到 0.5 度。 内阻测量 蓄电池内阻很小，一般为 u 级，因此测量线的阻抗就变得不可忽略， 为此采用四线法测量，即将驱动电流回路和感应电压电路分开。内阻四线法测量 原理图如下，其中 Ri 为取样电阻。 测量蓄电池

4、内阻的方法是：在蓄电池的两端施加一恒定的交流音频电流源 is，然后检测电池两端电压 Vo，以及 is 和 Vo 两者之间的夹角 。 2 ZVo/io R=Zcos R 即为我们需要获取的蓄池内阻。 电量的检测 检测一个电池的电量时，不可以直接测量电池两端的端电压，可以通过检测 蓄电池组充放电回路的电流量，来达到检测电池组电量的目的。在蓄电池组充放 电同路中串一个阻值很小的电阻，其上必有压降。当充电时，电压值为负；放电 时，电压值为正。这个电压值直接作为后接电路的一个输入电压，经过特定的运 算处理后，可以较显著地看到充放电状态及电量的高低。 3 3 3 单片机的蓄电池电量检测系统硬件设计 硬件电路主要由音频信号发生器、耦合驱动器、差动放大器、滤波网络、整 流电路、相位检测电路、电压电流取样电路、温度取样电路、模拟转换开关、A D 转换器、单片机、看门狗电路、LCD 显示器及键盘等组成。 4 单片机这部分接口设计其中 P1 口用作键盘输入和外接 EPROM 存储器，其中 PAO 接存储器时钟线，PAI 接存储器数据线，PA2PA7 接键盘。P2 口用作 AD 转换和模