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1、. . . . . . . 基于单片机的电池监控系统设计基于单片机的电池监控系统设计 摘要摘要 蓄电池是电池中的一种，它的作用是能把有限的电能储存起来，在合适 的地方使用。它的工作原理就是把化学能转化为电能。它用填满海绵状的铅 板作负极，填满二氧化铅的铅板作正极，并用2228的稀硫酸作电解质。 在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。其充放电都 有严格的电压、电流、温度的要求，所以必须设计它的检测系统。 蓄电池种类很多，有铅酸蓄电池、铅酸胶体蓄电池、镍氢电池、锂离子电 池、锌空气电池和燃料电池等目前常用的蓄电池主要是铅酸蓄电池分别为普通 蓄电池、干电荷蓄电池和免维护蓄电池。铅酸蓄
2、电池一般是由正负极板、隔板、 壳体、电解液和接线桩头等组成。蓄电池组是许多设备的动力源或应急电源， 因此电池组的性能将直接关系到设备的正常运行。为了提高蓄电池的使用寿命， 保证其可靠运行，需要经常对蓄电池参数进行严格测量，以确保蓄电池组处于 最佳的工作状况。以往蓄电池参数的测量都是人工完成的。人工测量速度慢， 测量精度不高，而且有害气体影响人体健康。为减少工人的劳动强度，保障测 量人员身体健康，提高测量速度和测量精度，对蓄电池参数进行自动测量显得 尤为重要。 本监测系统是以 AT89S52 单片机为核心，它含有 8K 字节快擦写可编程/擦 除只读存储器(EEPROM)，具有 8k 的部 RAM
3、;3 个 16 位定时记数器;32 个可编成 程的 1/0 口线;6 个中断源;可编程的串行编口，还具有空闲和掉电方式，它的 集成度高、速度快、功耗低，特别适合于多路数据采集的控制系统中。本系统 可以测量蓄电池端电压、电池温度、蓄电池充放电电流等，数据采集电路采用 模块化设计。测量数据在 LCD 上的显示、存储、上传 PC 机等功能。 关键词关键词: :单片机;蓄电池;智能检测;硬件设计。 . . . . . . . AbstractAbstract Energy can be changed in various forms of energy, one of them, the chemi
4、cal energy into electrical energy conversion device called chemical batteries, the general referred to as batteries, battery cells and batteries are the original division. Discharge can not be used after the manner of charging the internal regeneration of active substances called primary cells, also
5、 known as a one-time battery. Can be used after discharge rechargeable internal activity of the establishment of renewable material, the energy stored as chemical energy, the need to discharge the chemical energy to electrical energy is converted to the battery, called the battery, also known as sec
6、ondary batteries. The lead-acid storage battery group is the drive power supply or contingency power supply for many machines. So the performance of the storage battery group is directly related to the normal running of many device. It is necessary to measure batteries parameters accurately and freq
7、uently in order to enhance their lives. The monitor system is to take AT89S52 as the core, its chip adopt the craft of CMOS and faces to monolithic machine with memory structure. It implies the quick cleaning of the 8 inside the break source. The programmable string goes to weave, still having the s
8、pare time and dropping to give or get an electric shock the way. Its integrated degree is high, the speed is quick the power consumed is low specially suitable for the control system of many methods, data collection. This system can measure 10 roads or 20 roads the electric voltage of electric curre
9、nt etc. Key words: single-chip computer; battery; detection. . . . . . . . 目录目录 1 绪论.1 1.1 概述.1 1.2 课题的意义.2 1.3 蓄电池的发展现状 .3 2.蓄电池检测系统总体设计.5 2.1 蓄电池的工作原理.5 2.2 当前蓄电池的主要检测方法.5 2.3 铅酸蓄电池检测系统.6 2.4 系统框图 .6 3 系统硬件设计 .8 3.1 器件选择 .8 3.2 主控单片机 AT89S52.8 3.3 AD 转换器件 TLC549.11 3.4 电压采集部分 .12 3.5 电流采集电路设计 .14
10、3.6 温度采集电路设计 .14 3.7 显示电路设计 .16 3.8 系统总体电路设计.20 4 系统通信电路设计 .22 参考文献.25 致.26 中英文翻译.27 . . . . . . . 1 1 绪论绪论 蓄电池组是许多设备的动力源或应急电源，因此电池组的性能将直接关系 到设备的正常运行。为了提高蓄电池的使用寿命，保证其可靠运行，需要经常 对蓄电池参数进行严格测量，以确保蓄电池组处于最佳的工作状况。以往，蓄 电池参数的测量都是人工完成的。人工测量速度慢，测量精度不高，而且有害 气体影响人体健康。为减少工人的劳动强度，保障测量人员身体健康，提高测 量速度和测量精度，对蓄电池参数进行自动
11、测量显得尤为重要。在多个单体电 池串联组成的系统中，单个电池故障就会影响到整个系统，因此要对电池的充 电和放电过程进行系统的检测，在线实时检测蓄电池冲放电的每个阶段的电池 的电压，电流，电池体的温度等。及时找出损坏的和性能显著降低的电池，可 以提高整个电池系统的安全性和稳定性。由于受环境限制，要求系统简小、实 用，可以每个电池配备一个单独的系统，通过 LCD 显示单独的电压和电流的变 化，方便对单一电池进行维修和日常的维护。 本文涉及的主要是单个小系统的设计，由于需要检测的电池的数量和参数 的数目相对比较多，而且每个模块都要检测电压、电流、温度等数据，由于受 使用的主控制器存储空间限制，很难将这些数据都保存下来，所以将检测的数 据保存在存储量足够的上位机中。 1.11.1 概述概述 蓄电池种类很多，有铅酸蓄电池、铅酸胶体蓄电池、镍氢电池、锂离子电 池、锌空气电池和燃料电池等目前常用的蓄电池主要是铅酸蓄电池分别为普通 蓄电池、干电荷蓄电池和免维护蓄电池。铅酸蓄电池一般是由正负极板、隔板、 壳体、电解液和接线桩头等组成。 镍镉电池是前几年使用最为普遍的充电电池。它的优点主要是价格便宜， 缺点是其自放电率较高，存在记忆效应，且会对环境产生污染，因此也将逐渐 地退出市场。通常可以充放电 1000 次左右。 . . . . . . . 近两年来，重量更轻容量更大的镍氢电池得到了更为普
