[毕业论文]基于单片机的电池监控系统设计-精品

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22～28％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的内部RAM;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:单片机;蓄电池;智能检测;硬件设计。毕业设计（论文）IIAbstractEnergycanbechangedinvariousformsofenergy,oneofthem,thechemicalenergyintoelectricalenergyconversiondevicecalledchemicalbatteries,thegeneralreferredtoasbatteries,batterycellsandbatteriesaretheoriginaldivision.Dischargecannotbeusedafterthemannerofchargingtheinternalregenerationofactivesubstancescalledprimarycells,alsoknownasaone-timebattery.Canbeusedafterdischargerechargeableinternalactivityoftheestablishmentofrenewablematerial,theenergystoredaschemicalenergy,theneedtodischargethechemicalenergytoelectricalenergyisconvertedtothebattery,calledthebattery,alsoknownassecondarybatteries.Thelead-acidstoragebatterygroupisthedrivepowersupplyorcontingencypowersupplyformanymachines.Sotheperformanceofthestoragebatterygroupisdirectlyrelatedtothenormalrunningofmanydevice.Itisnecessarytomeasurebatteries’parametersaccuratelyandfrequentlyinordertoenhancetheirlives.ThemonitorsystemistotakeAT89S52asthecore,itschipadoptthecraftofCMOSandfacestomonolithicmachinewithmemorystructure.Itimpliesthequickcleaningofthe8insidethebreaksource.Theprogrammablestringgoestoweave,stillhavingthesparetimeanddroppingtogiveorgetanelectricshocktheway.Itsintegrateddegreeishigh,thespeedisquickthepowerconsumedislowspeciallysuitableforthecontrolsystemofmanymethods,datacollection.Thissystemcanmeasure10roadsor20roadstheelectricvoltageofelectriccurrentetc.Keywords:single-chipcomputer;battery;detection.目录1绪论..............................................................11.1概述..........................................................11.2课题的意义....................................................21.3蓄电池的发展现状..............................................32.蓄电池检测系统总体设计............................................52.1蓄电池的工作原理..............................................52.2当前蓄电池的主要检测方法......................................52.3铅酸蓄电池检测系统............................................62.4系统框图......................................................63系统硬件设计......................................................83.1器件选择......................................................83.2主控单片机AT89S52.............................................83.3AD转换器件TLC549............................................113.4电压采集部分.................................................123.5电流采集电路设计.............................................143.6温度采集电路设计.............................................143.7显示电路设计.................................................163.8系统总体电路设计.............................................204系统通信电路设计.................................................22参考文献...........................................................25致谢...............................................................26中英文翻译.........................................................27毕业设计（论文）11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。1.1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。毕业设计（论文）2近两年来，重量更轻容量更大的镍氢电池得到了更为普遍的使用。在手机、数码相机、数码摄像机等便携式设备中都能见到镍氢电池的身影。镍氢电池的容量比镍镉电池高1.5－2倍，且具有不污染环境、价格便宜、性能好等优点。镍氢电池的自放电率大概为20％左右。同其他充电电池相比较，锂电池具有最高的能量/重量、能量/体积比、无记忆效应等优点。但是锂电池成本高而且充电器要求也是最高的。如果对锂电池充电不当的话，很容易损坏电池，甚至产生电池爆炸。最具代表的蓄电池是铅酸蓄电池，它是许多船用的动力源或应急电源，也是火车指挥调度、邮电通信、银行运营等必不可少的应急电源。因此它的性能将直接关系到系统的可靠运行，火车调度、邮电通信、银行运营等。我们平时见到的大的蓄电池多为铅蓄电池。1.2课题的意义蓄电池作为稳定电源和主要的直流电源,历史悠久,使用广泛,与我们的社会生活息息相关。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,如果听任其长期处于状态不明的情况下运行,那么将存在严重隐患。随着时间的推移,电池使用年限的增加,由电池引起的中断事故将防不胜防。因此,合理可靠地对电池进行管理和维护,能够保证电池有较长的使用寿命,从而达到保证设备拥有不间断电源。在电源系统的维护中,蓄电池的维护管理占据非常重要的地位。怎样才能延长蓄电池的使用寿命,保证蓄电池有足够的容量,充分发挥蓄电池作为后备电源的作用,确保通信、电力、应急等系统的正常运行。这对各个行业电源及后备电源维护有着非常重要的意义。在现今这个以工业为主的社会中，铅酸蓄电池的应用越来越广泛了，如今交通工具大都装有蓄电池，诸如各式各样的飞机、船用、火车和汽车等，还有通信行业的后备电源，金融行业的后备电源等等。这些场合都是要求蓄电池的运行绝对可靠，这样就对蓄电池的检测和维护提出了很高的要求。如果这些领域在蓄电池方面出现了故障，没有及时发现和解除，那么造成的严重后果是无法估量的。毕业设计（论文）3因此蓄电池检测仪表对蓄