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1、攀枝花学院本科毕业设计（论文）基于AT89C51单片机的蓄电池的自动监测系统设计学生姓名： 童 鲜 学生学号： 200910504031 院（系）： 电气信息工程学院 年级专业： 09测控技术与仪器 指导教师： 谢兵 硕士助教 二一三年六月39攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘 要摘 要蓄电池作为稳定电源和主要的直流电源，它的维护工作具有重要的意义，作为后备电源,蓄电池是确保设备正常运行的最后一道生命线，本课题的任务就是设计一种蓄电池智能监测仪，能实现对蓄电池在浮充状态或者在充放电过程中的状态监测。在现如今这个社会中，蓄电池的应用越来越广泛了，在交通工具上大都装有蓄电池，以及通信行业，金融行业
2、，电子类产品等，这些都是需要蓄电池的支持，并且需要的蓄电池的高质量保证。对此就需要生产出高质量的蓄电池，即是蓄电池能保证参与的工作能正常开展，并且还需要蓄电池能长时间的维持工作运行，当然在蓄电池方面的安全问题是必须考虑的，毕竟现在讲究安全第一嘛。该监测系统是以AT89C51单片机为核心的单片机。该系统可以做到测量测量蓄电池的端电压，以及电池的温度，并且还能够测量蓄电池在工作状态时的电流，这些基本的电池性能指标都能够通过该系统测量出来。并且该系统的设计是模块化，在这些模块中，其中的任何一个都能够测量出一种数据，以达到数据的准确性。关键词 蓄电池，单片机，监测系统攀枝花学院本科毕业设计（论文） A
3、BSTRACTABSTRACTof great importance, as a backup power supply, battery is a final lifeline, to ensure normal operation of equipment to the task of this research is to design an intelligent battery monitor, can realize the battery in a floating state, or in the state monitoring in the process of charg
4、ing and discharging.In nowadays society, the battery application is becoming more and more widely, in mosStorage battery as a stable power supply and the main dc power supply, its maintenance is t vehicle equipped with batteries, back-up power and communications industry, financial industry backup p
5、ower supply and so on. These occasions are required is very tall to the requirement of storage battery, require it to run is absolutely reliable, it is for battery testing and maintenance of high demands are put forward. To normal operation of the storage battery, therefore, improve the service life
6、 of the battery, reducing application field accidents has important significance.The monitoring system based on AT89C51single-chip microcomputer as the core of single chip microcomputer. 10 or 20 road this system can measure the voltage of the voltage of the battery, battery, battery, charge and dis
7、charge current, temperature data acquisition circuit USES modular design, can according to the number of battery to determine the number of modules, each module can measure a set, used to measure the value of the inertia filter filtering method and the theory of integral and differential control and
8、 calibration.KeywordStoragebattery;Monitorsystem;Singlechipof AT89C51攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目 录目 录摘 要IABSTRACTII目 录11 绪论11.1 课题背景11.1.1 蓄电池研究现状11.1.2 电池的主要性能指标11.2 蓄电池技术的发展与方向21.3 本课题所做的主要工作32 测试方法的研究42.1 蓄电池的内阻42.2 蓄电池内阻与容量的关系42.3 蓄电池等效电路52.4 设计方案论证52.5 交流法7第3章 硬件电路设计83.1 总体框架83.2 主处理器模块93.3 探测电路123.4 差分放
9、大电路123.4.1 INA321芯片简化图133.4.2 INA2321电路图133.5 幅相检测电路143.5.1 AD8302电路图143.6 模数转换模块设计143.6.1 模数转换芯片AD0809143.6.2 ADC0809与单片机的接口电路163.7 液晶显示163.7.1 LCD1602介绍163.7.2 LCD1602与单片机的接口电路184 系统软件设计204.1 蓄电池自动监测系统软件总体程序设计204.2 总电路图204.3 程序流程图214.4 本章小结275 系统的安装与调试285.1 系统调试285.1.1 电路集成285.2. 软件调试28结 论30参考文献31
10、附录： 源程序32致 谢36 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪 论1 绪论1.1 课题背景科技的发展、人类生活的提高，如今石油资源面临危机、地球的生态环境日益恶化，因此形成了新型二次电池及相关材料领域的科技和产业快速发展的双重社会背景。市场的迫切需求，使新型二次电池应运而生，形成的产业迅猛发展。近年来，许多知名企业都建立起了属于自己的生产基地，以用来生产蓄电池，并且还从原来的高层社会向底层社会发展，即是实现让蓄电池全民化。与此同时，我们还发现其他领域的企业也开始向蓄电池这方面发展，也因此可以看出蓄电池在将来的发展竞争激烈。随着信息时代的快速发展，手机、平板等逐步全民化。掌上娱乐的同时对电
11、量要求的趋势也越来越迫切，并带动这蓄电池的快速发展，基于这样的发展前景，我觉得蓄电池的发展前途一片光明。并且蓄电池的有效发展会给掌上娱乐和人们的生活娱乐以及电量供应设备提供不限量的快感与便利。蓄电池会在单片机的基础上不断的发展和完善！1.1.1 蓄电池研究现状当今社会上测量蓄电池的性能的方法有很多种，一般常见的有：（1）湿度法检测蓄电池的容量：即在蓄电池工作状态中，通过传感器来测量出蓄电池的所容纳的电量。当传感器上显示阻抗大的时候，表示蓄电池的湿度小，显示阻抗小的时候，则表示蓄电池的湿度大。两者成反比的关系。（2）通过检测电解液密度获得蓄电池剩余容量，这也是铅酸蓄电池检测普遍采用的方法。电解液
12、密度在充电过程中密度会逐渐升高，而在蓄电池放电过程中，密度会逐渐降低。相反，我们可以监测蓄电池的电解液密度，然后来确定蓄电池的工作状态，以及确定蓄电池当时的电量。（3）高电率放电法判断蓄电池剩余容量：即通过测量大负荷下的端电压来判断蓄电池的剩余容量。它是模拟启动机启动时的负载，测出蓄电池在大电流放电时的端电压，通过端电压变化就可以确定蓄电池的工作状态。这方法能检测出蓄电池是否出现问题，还能智能检测系统供电的能力，但它的一个缺点是不能测量正在充电和刚充完电的蓄电池。1.1.2 电池的主要性能指标（1）安全性能安全性能指标不合格的蓄电池是不能够使用并且不被人们所介绍，因为安全性能指标不合格的蓄电池
13、能引发许多的事故，其中影响最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的发生主要与蓄电池的内压、结构、工艺设计及应用禁止的不正确操作有关。(2) 额定容量因为蓄电池的容量，定义了蓄电池的额定容量。额定容量是蓄电池制造的时候，规定蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的电量，其单位为Ah。使用条件不同，蓄电池能够放出的容量也不同。(3) 蓄电池的静止电动势蓄电池静止相当长一段时间后，其内部电解液扩散过程停止，此时电池的状态为开路状态，在用电压表在常温下测量正负极板间的电位差，此电位差就是我们需要的蓄电池的在该状态存在的静止电动势。在我们把电极需要使用的材料确定后，电动势可用经验公式占钮85+d15决定。d
14、15是在15时极板微孔内部电解液的密度。蓄电池静止时，极板微孔内部与容器中的电解液的密度相同。（4）蓄电池的额定电压 国家标准规定的蓄电池电压值为额定电压，用V表示。(5) 内阻对于铅酸蓄电池的内阻通常我们可分为电化学性电阻以及金属性电阻。其中蓄电池的电化学性电阻包括了涂胶的电阻，隔板的电阻以及电解液的电阻。对于金属性电阻，它包含蓄电池的终端电阻，还有蓄电池的夹板、栅格以及栅格与涂胶之间的电阻。1.2 蓄电池技术的发展与方向 铅酸蓄电池是目前世界上广泛使用的一种化学电源，具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富等优点，中国铅酸蓄电池行业经过50年的建设与发展，已基本形成了大中小企业相结合、具有一定规模的铅酸蓄电池制造体系。随着我国改革开放进一步向纵深发展，各行业结构作了适当的调整，能源、交通和通讯等支柱产业飞速发展，给铅酸蓄电池行业带来了巨大的发展机遇。高能电池、廉价的燃料电池的发展将会带动愈来愈多的电子产品发展起来。电池的种类将会更多、应用范围更广，价格更低廉且更加“清洁”。和太阳能联系在一起的电池以及以大气为活性物质的燃料电池将会在现代经济中飞速发展。在循环寿命、再生率、自放电和安全性方面铅酸电池作为应用范围最广、用量最大的化学电源，铅酸蓄电池行业的机遇与挑战并存
