基于AVR单片机的可充电电池的放电监测

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基于AVR单片机的电网参数监控系统 (1)

基于AVR单片机的电网参数监控系统 (1)

基于AVR 单片机的电网参数监控系统AVR -based Superv i si ng Syste m for Para m eters of E l ectri c Po w er G ri d夏 伟 郑诗程 葛芦生(安徽工业大学电气信息学院,安徽马鞍山 243002)摘 要:介绍了一种基于AVR 单片机的数据监控系统,用以监控电网电力各项参数。

通过按键、液晶屏与串口的配合,实现了数据的人机对话,可以根据需要随时修改系统参数。

监控系统充分利用了AVR 的两个独立的串口,通过可靠的串口通信协议,同时实现了与电网电力装置和上位机终端的数据交换。

该监控系统已被成功应用于UPFC 实验装置,完全满足系统要求。

关键词:AVR 单片机 通信协议 监控系统 串口 电网参数中图分类号:TP277 文献标志码:AAbstract :A dat a superv ising syste m based on AVR si ngle chi p co mputer i s presented .The syst em is used t o m on i tor vari ous para meters o f the el ectr i c po w er gri d .The man mach i ne i nteracti on is reali zed by the combi nati on of key button ,LCD and seri a l por,t t hus t he syste m para m eters can be mod i fi ed whenever it is necess ary .Tw o of t he i ndependent seri a lports ofAVR have been f ully used i n t he syste m;t hrough reli abl e ser i a l co mmun i cati on protoco,l data exchange w it h bo t h e l ectric eq u i p ment and t he ter m i nal of host co mputer can be m i ple m ented sm i ultaneousl y .The s yste m has been s uccessf ully operated i n UPFC experm i enta l eq u i p ment andm et the requirement perfectl y .K ey words :AVR si ng l e chi p computer Communicati on protoco l Superv i si ng s yste m Seri a l port Para meter o f el ectr i c po w er gri d修改稿收到日期:2007-11-06。

基于AVR微控制器的蓄电池充放电控制器设计

基于AVR微控制器的蓄电池充放电控制器设计
可 与 M irwi 、S I QS I 接 口 co r e P、 P等 以 及 T 3 0 列 DS 无 缝 连 接 。 MS 2 系 P 设
T V5 3 L 6 8寄存 器 选 择 位 只有 R0 0 =、 RI 0和 R0 0 = = 、RI I两 种状 态 。 = Me a 6的 S I口可 采用 4种 不 gl P 同 的数 据 传 输 格 式 工 作 ,传 输 格 式 由 S I 制 寄 存器 中的 CP P控 OL位 和 CPHA 位 控 制 。 应 用 中 ,考 虑 到 T V5 3 的使 用 要 求 , CP L 68 令 HA= , 0 CP OL= , I 即传 输开 始 时采 样 S CK下 降沿 ,结 束 时 采 样 S CK上 升 沿 。
UL 0 1 制 放 电 电阻 接入 。系 统 N2 8 控
图2 DA转换与通道选择 /
原 理 框 图如 图 1所 示 。
86 20. 08 7电子设计应用 ww a.mc w.w o. e c n
维普资讯
Ap l a in So u i n i pi t lt c o o
压 较 低 的 电池做 相 应处 理 。
本 文 针 对 5 9 H一 型 Ni 3C 1 — Cd蓄
电池 的充 放 电规 范 ,提 出一 种 充 放
电控 制器 的设 计 方 案 。
系 统 设 计
本 设 计 采 用 A 单 片 机 VR
图 1 系统原理框图
Me a 6 g 1 L作 为 核 心 ,可 同 时控 制 两
变 。 因 此 , 除初 始 化 过 程 以外 ,


O 1
霉翻露
1 0 4V .2 2. 48 0 V

基于AVR单片机的智能充电器的设计与实现 (1)

基于AVR单片机的智能充电器的设计与实现 (1)
# pragma interrupt- handler adc-isr :15 / / A/ D 转换结束中断
电流加上磁化电流 ,流经原边绕组和 V2 。然后重复以
void adc-isr(void)
前的过程 。不同的是 ,电流反向 ,V2 关断时 ,D5 导通 钳位 ,反激能量再生对 C1 进行充电 。
2 控制系统的软件设计
ADCSRA| = (1 < < ADSC) ; }
整个控制系统软件由主程序和中断服务子程序组
如图 4 所示 ,当电池很空时 ,由于电池可能已处于
成 。主程序主要完成系统的初始化 、变量的初始化 、看 受损的状态 ,这时应该采用小电流充电 ,这样有利于激
门狗定时器的初始化 。中断程序主要包括 A/ D 转换 活电池内的反应物质 (区间 1) 。当电池较空时 ,可以
在充电过程中 ,单片机还担负着防止电池过充电 而损坏电池的任务 。另外 ,对于不同类的电池 ,只要根 据不同电池的最佳充电曲线对控制器中的程序进行相 应的调整 ,就能对不同类型的电池进行充电 。充电器 主要由开关电源主回路和硬件控制电路两部分组成 。
本设计的核心部分是开关电源主回路 ,其工作原 理如图 3 所示 。输入是 220 V 交流电压 。电容 C1 和 C2 与开关晶体管 V1 、V2 组成桥 ,桥的对角线接变压器 T 的原边绕组 ,如果 C1 = C2 ,V1 导通时 ,C1 上的电压 Vs1加在原边线圈上 ,V1 流过负载折算至原边电流加 上磁化电流 。经占空比所定时间后 ,V1 关断 。此时 , 由于原边绕组和漏电感的作用 ,电流继续流入原边绕 组 。并且 ,如果原边绕组漏电感储存的能量足够大时 , 二级管 D6 将导通 ,钳位电压进一步变负 。D6 导通的 过程 ,把反激能量再生对 C2 进行充电 。

基于AVR单片机的智能蓄电池巡检系统

基于AVR单片机的智能蓄电池巡检系统

基于AVR单片机的智能蓄电池巡检系统0 引言在通信、电力和微波等系统中,蓄电池组是重要的储能设备,它可保证通信设备及动力设备的不问断供电,直接关系到整个直流电源系统的可靠运行。

如果不能妥善的管理使用蓄电池组,例如过充电、过放电及电池老化等现象,都会导致电池损坏或电池容量急剧下降(因为电池组一般是由电池单体串联组成,即使只有一节电池性能恶化,也会严重影响整组电池的性能),从而影响设备的正常供电。

因此,及时可靠的对电池组进行巡回检测对于维护通信系统设备的正常运转具有十分重要的意义。

目前电力系统常用的检测方法就是平时测量电池的端电压及每年进行容量核对性放电,显然平时浮充状态下的端电压测量是难以反映电池的好坏的,即使性能差的电池在浮充时也能测得合格的电压,而一旦停电,需电池放电时,该电池就可能无法保证事故状态下放电要求,从而扩大事故范围。

文中介绍了一种基于高性能AVR 单片机设计的智能电池巡检系统,该系统采用模块化设计,结构合理,电器性能及抗电磁干扰性能优越。

经试用,运行效果良好。

1 电池巡检系统功能及结构本监控系统实时监测单体电池电压、电池组端电压和电流、电池房环境温度和电池温度,测量单体电池内阻,统计单体电池参数。

电池监测具有过压、欠压和差压报警功能,根据用户设定的报警参数及时报警,能够准确查找故障电池,并对电池单体电压、总电压,充放电电流,电池内阻进行精确管理及严格控制,自动完成电池的精确管理及保养维护。

系统具有实时时钟,参数具有掉电保护功能,掉电后系统设置不会丢失,最多可记录30 条历史故障,以及该故障排除时间。

采用大屏幕液晶显示屏,长寿命LED 背光,实现全中文汉化显示,除完成数据测量及状态的实时显示外,还提供各种菜单、信息提示,真正实现人机对话操作。

采用电力部标准通讯协议、。

基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计论文

基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计论文
关键字:锂离子电池 BQ2040 电池检测 单片机 LED显示
A
Compared with other types of batteries, the lithium-ion battery have many advantages, becoming an indispensable part of our daily lives. I believe that in the process of using lithium-ion battery, we often consider the question of how much power is left, but they can not find a good power detection method. for the requirements, we design a lithium-ion battery detection system based on MCU, the detection system can meet the demand for lithium-ion battery detection in our daily lives , in order to fully grasp the charge status of the lithium-ion battery.
Lithium-ion battery detection system design based on MCU
总计 毕业设计(论文)34页
表 格7个
插 图15幅
摘 要
锂离子电池与其他种类的电池相比有着诸多优势,已经成为我们日常生活中必不可少的一部分。相信在使用锂离子电池的过程中,我们常会考虑还剩多少电量的问题,但是又找不到好的电量检测方法,针对该要求,本文设计了一种基于单片机的锂离子电池电量检测系统,该检测系统可以满足我们日常生活中对锂离子电池电量检测的需求,以全面掌握锂离子电池的电量状态。

基于AVR微控制器的蓄电池充放电控制器

基于AVR微控制器的蓄电池充放电控制器
因为 Me a 6 g 1
继 电器驱 动电路 放 电后 期 ,需 要将 电池 中的剩余 容量完
的S I P 口为 4 线
2 DA变换 通道选 串 口, / 所以连 接时单 片机 S I P 口的 P 6MIO) 全放 出 ,最终使 单体 电池 电压 下降到 0 B( S V。设
号调 整 电路 , 从而 完成 对充 放 电电流 的控 制 。
放 电过程 中 ,Me a 6 g 1 L通过 控制 8 锁存 器 D 7 L 5 3 复 合管阵 列 UL 0 1 4 S 7  ̄1 N2 8 控制放 电电
2 0 年 7月2 08 1日 收 到 本
文 。
引言
蓄 电池 是 飞行 器 电源 系统 中重要 的组 成
时 的放 电时 间 ,然 后在单 体 电池 两极 间接 入
放 电 电阻 。该 电池 的充 电规 范要 求使 用分 阶 后 ,通过 S I P 口将 控制 信号 发送给 T V5 3 。 L _ 8 6 段定 电流充 电法 。 充 电过 程 中要检 测 电池 的 T V5 3 将 收到 的数字信号 转换成 模拟信号 , L 68
栏 目编辑
韩汝水
基于A R V 微控制器的蓄电池充放电控制器
A Co t l r o at r a gn n s h r n as d o nr l r o e f B t yCh r ig a d Di a gig B e n AVRM CU e c


圈 1 系统 原理 框图
核 心 ,可 同时控制 两块 5 9 3 CH一 型 蓄 电池 的 择 控 制信 号的输 出通 道 ,使 该控 制 器可 同时 1
对2 蓄 电池进 行充 电和放 电。 部分 电路原 块 该 理 图如 图 2所示 。

开题报告——基于单片机的锂离子电池电量检测系统毕业设计论文

开题报告——基于单片机的锂离子电池电量检测系统毕业设计论文

开题报告——基于单片机的锂离子电池电量检测系统毕业设计论文(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)南昌工程学院09 级毕业(设计)论文开题报告机械与电气工程学院系(院)电气工程及其自动化专业题目基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计学生姓名纪炜焕班级09电气工程及其自动化(1)班学号指导教师饶繁星日期2013 年 1 月 4 日南昌工程学院教务处订制题目:基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计一、选题的依据及课题的意义随着手机、数码相机、摄像机、手提电脑、音频视频播放器等便携式电子设备的迅猛发展,由于其便携性的特点,便携式设备必须由电池来进行供电。

目前,便携式仪表的主流供电电池有铅酸电池,镍镉电池,镍氢电池,锂电池和锂聚合物电池等。

与其它主流可充电电池相比,具有高单体电池电压、高功率密度、长循环寿命、无记忆效应、低自放电率等优点。

锂电池是指以锂为负极材料的化学电池的总称,大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。

锂离子电池不含有金属态的锂,该类电池具有较高能量质量比和能量体积比。

为了提高电池的使用率及全面掌握电池的状态,大多数设备在应用场合需要显示电池组的剩余电量信息,以供使用者明确电池组的工作状态,及时对电池组进行充电。

在电池放电过程中,电池电压与剩余电量、工作时间之间并不是线性关系,所以并不能简单地采用电压采样、函数计算剩余电量。

针对该要求,设计了一种基于单片机的锂离子电池电量检测系统,该检测系统的设计对全面掌握锂离子电池的电量状态,提高其利用率具有现实意义。

本设计的研究成果若能广泛应用于便携式电子产品,为人类日常生活和生活质量的提高有着深远的意义。

二、研究概况及发展趋势综述锂电池常用的电量检测方法有两种,一种是利用库仑计,根据电池工作的电流与时间进行计算出电池的实际容量,此种检测方法是最准确的检测方法,一般用的芯片有TI,美信等电池管理芯片,但是成本太高,调试复杂。

另一种方法是利用电池工作的电压曲线来分析出电池的容量,这种方式比较简单,成本也低,由于直接采用比较器如LM339,LM324等,检测精度低,检测相对很不准确,温漂大,功耗大。

基于单片机技术的锂电池充放电管理系统设计

基于单片机技术的锂电池充放电管理系统设计

基于单片机技术的锂电池充放电管理系统设计摘要:随着科技的不断进步,锂电池逐渐取代了传统的镍氢电池和铅酸电池,成为了一种常见的电池类型。

然而,由于锂电池具有较高的电化学能量密度和较低的运行电压,其充放电过程需要严格控制,否则会产生安全风险。

本文基于单片机技术,设计了一种锂电池充放电管理系统,实现了对锂电池的充电和放电过程的自动控制和监测。

系统采用了多种保护措施,包括过压保护、欠压保护、过流保护和过温保护等,确保了锂电池的安全和稳定运行。

关键词:锂电池;充放电管理系统;单片机技术;安全保护Abstract:With the continuous progress of technology, lithium batteries have gradually replaced traditional nickel-hydrogen batteries and lead-acid batteries, becoming a common type of battery. However, due to the high electrochemical energy density and low operating voltage of lithium batteries, the charging and discharging process needs to be strictly controlled, otherwise there will be safety risks. In this paper, based on the single-chip microcomputer technology, a lithium battery charging and discharging management system is designed to achieve automatic control and monitoring of the charging and discharging process of lithium batteries. The system adopts multiple protection measures, including over-voltage protection, under-voltage protection, over-current protection and over-temperature protection, ensuring the safety and stable operation of lithium batteries.Keywords: lithium battery; charging and discharging management system; single-chip microcomputer technology; safety protection1.引言随着手机、平板、笔记本电脑、电动自行车等电子设备的不断普及,锂电池已成为一种不可或缺的能源来源。

基于AVR单片机的智能充电器的设计

基于AVR单片机的智能充电器的设计

目录摘要 (3)引言 (4)一、概述 (4)二、各种充电电池的特性 (4)1、各种充电电池的优缺点 (4)2、影响充电电池使用寿命的因素 (5)三、智能型充电器的设计要求 (5)四、AVR单片机的特点 (6)1、速度快 (6)2、性能价格比高 (6)3、系统内从新编程(ISP In-System Programming) 功能 (6)4工作电压范围宽(2.7-6V)、抗干扰能力强 (7)五、CPU电路 (7)1、MCU系统时钟和实时时钟的选择 (8)2、PWM脉宽调制波产生器 (8)3、AD转换器 (8)六、1602B字符型液晶模块 (8)七、恒流/恒压电路 (11)1、工作原理 (11)2、电感L的计算方法 (12)八、基准电压源 (12)九、电流检测电路 (13)十、电池电压检测电路 (14)十一、温度传感电路 (15)十二、RS232接口电路 (16)十三、小结 (17)参考文献 (17)摘要介绍了以AVR单片机为核心智能充电器的控制原理,讨论了充电器的硬件结构和软件设计思想。

该充电器对充电过程进行全面管理,描述了充电检测的关键技术,实现了智能充电。

并对充电电源、电压进行自动检测调整,充电后自动转为恒压浮充状态,使充电过程按理想的充电曲线进行,达到既保护电池、又能使电池充满的最佳效果等要求。

这种全新的智能充电方式,有效地解决了普通充电器将蓄电池“充坏”的技术难题,大幅度提高了蓄电池的实际循环寿命,最重要的还加快了充电的速率。

关键词:智能充电器,AVR单片机充电速率引言如今,随着越来越多的手持式电器的出现,对高性能、小尺寸、重量轻的电池充电器的需求也越来越大。

电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。

因此需要对充电过程进行更精确的监控,以缩短充电时间、达到最大的电池容量,并防止电池损坏。

与此同时,对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地提高。

从20世纪60年代的商用镍镉和密封铅酸电池到近几年的镍氢和锂离子技术,可充电电池容量和性能得到了飞速的发展。

基于单片机的电池电压检测方案设计

基于单片机的电池电压检测方案设计

基于单片机的电池电压检测方案设计
电池电压检测在很多电子设备中是十分重要的,它可以帮助我们及时了解电池的剩余
容量,以避免电池电量耗尽导致设备无法正常工作。

本文将基于单片机,设计一种简单而
有效的电池电压检测方案。

我们需要选择合适的单片机作为控制核心。

常用的单片机有STC系列、AVR系列、PIC 系列等,根据实际需求和经济条件,选择合适的型号。

在选择时,需要考虑到单片机的输
入输出能力,以及ADC(模数转换器)的性能。

我们需要选择合适的电压检测电路。

电池电压通常在0-5V之间,因此我们可以选择
5V作为单片机的供电电压。

我们可以通过分压电路将电池电压降低到单片机可接受的范围内,然后通过ADC将降低后的电压转换为数字量。

接下来,我们需要编写单片机的程序代码。

我们需要配置ADC的工作模式和输入引脚。

然后,我们需要编写一段代码,读取ADC的数值,并将其转化为电压值。

我们可以通过串
口或者显示屏等方式,将电池电压的数值输出出来。

在进行电压检测时,需要注意以下几点。

我们需要选择合适的参考电压,以确保ADC
的测量范围覆盖电池电压的范围。

我们需要进行精确的校准,以保证ADC的测量准确性。

我们需要合理选择采样频率,以平衡测量的精度和单片机的计算能力。

基于单片机的电池电压检测方案设计,需要选择合适的单片机和电压检测电路,并编
写相应的程序代码。

通过合理的配置和校准,可以实现准确可靠的电池电压检测,并及时
了解电池的电量情况,从而保证设备的正常工作。

一种基于AVR单片机的直流电源监控系统

一种基于AVR单片机的直流电源监控系统

一种基于AVR单片机的直流电源监控系统卢剑峰1 韩 磊1 杨咏新2 张建领21(山东鲁能智能技术有限公司 济南 250002) 2(胶南市供电公司 青岛 266400)摘要 介绍一种基于AV R单片机(A tm ega128)实现的直流电源监控系统的设计方案及其软、硬件设计思路。

该监控系统能检测直流电源系统的各种实时运行数据及状态,自动监测各种故障并发出声光报警,实现蓄电池的智能管理;通过R S232或R S485与上位机通信,实现遥信、遥测、遥控和遥调等功能,能较好地满足无人值守变电站及配网自动化的需要。

关键词 单片机 直流电源监控系统 智能蓄电池管理A Sort of D irect Curren t Power Superv ise Con trol System Ba sed on AVR Ch ip Com puterL u J ianfeng1 H an L ei1 Yang Yongx in2 Zhang J ian lin21(S hand ong L uneng In tellig ence T echnology Co.,L TD,J inan250002,Ch ina)2(J iaonan P o w er S upp ly Co m p any,Q ing d ao266400,Ch ina)Abstract T he design m eans fo r the DC pow er supervise contro l system based on AV R ch i p computer and the logic of hardw are and softw are design are introduced.T h is system can detect all real ti m e operati on data and state of DC pow er supp ly system,and supervise the failure of the system and send off acousto2op tic alarm,so as to ach ieve the intelligence m anagem ent fo r sto rage battery.T he comm unicati on w ith the local contro l computer is conducted though R S232o r R S485,w h ich i m p lem ents the operati on of distance comm unicati on,remo te m eter2 ing,distance contro l and distance regulating to m eet the requirem ent of transfo rm er substati on and pow er distri2 buti on autom ati on w ithout peop le on duty.Key words Ch i p computer D irect current pow er supervise contro l system T he intelligence m anagem ent fo r sto rage battery1 引 言发电厂、变电站(所)等供配电部门通常用蓄电池直流电源作为控制、信号、保护、事故照明、直流油泵、分合闸等装置的不间断电源,直流电源装置可靠与否直接影响到供配电系统的安全运行,而功能强弱则影响系统的良性运行和蓄电池的使用寿命。

基于单片机的蓄电池自动监测系统设计毕业设计(论文)

基于单片机的蓄电池自动监测系统设计毕业设计(论文)

基于单片机的蓄电池自动监测系统设计摘要蓄电池作为电力系统的后备电源,其维护工作对保证电力系统的安全运行具有重要的意义,对蓄电池实施在线监测并及时发现失效电池,是蓄电池维护工作的重中之重,本课题的主要任务就是重新设计一种新型蓄电池在线智能监测仪,能实现对蓄电池无论在浮充状态还是在充放电过程中的状态监测。

该监测系统是以AT89C52单片机为核心,其芯片是采用CMOS工艺以及面向寄存器结构的单片机。

它含有8K字节快檫写可编程/檫除只读存储器(EEPROM),具有256字节的内部RAM;3个16位定时记数器;32个可编成程的I/O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10路或20路蓄电池端电压、电池端电压、电池温度、充放电电流等,数据采集电路采用模块化设计,可根据蓄电池个数确定模块数量,每个模块可测量一组,对测量的值采用惯性滤波法和积分、微分等控制理论进行滤波和校准。

该系统采用了大连东台电子有限公司生产的EDMl2864-09图形点阵液晶显示模块,能直观了解失效的电池信息。

该系统利用集抗外干扰复位热启动的看门狗、电源监测电路和串行存储于一身的XICOR公司生产的可编程看门狗定时器X25043,为整个系统提供了安全保障,同时,通讯电路可进行RS-485的通讯,通过单片机串行通讯接口,可以执行与上位机或PC机进行数据传输,供维护人员对检测参数做进一步的分析。

新的蓄电池监测系统自动化程度高、人机界面友好,又易于操作,并且整体结构可靠性好,精度高,具有很高的推广使用价值。

关键词蓄电池;监测系统;单片机;看门狗The Automatic Monitor System of Storage BatteryBased on Single ChipAbstractThe storage battery is the spare power supply of the power system.It is meaningful to carry out the on-line monitor.The main mission of this topic is to re-design a new kind of storage battery with on-line intelligent monitor.It can monitor whether in the float position or during discharge the appearance.The monitor system is to take AT89C52 as the core, its chip adopts the craft of CMOS and faces to monolithic machine with memory structure.It implies the quick cleaning of the 8K word EEPROM,256 word stanza three 16 settle recorders,32 programmable I/O port,6 inside the break source, The programmable string goes to weave, still having the spare 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 1 0 roads or 20 roads the electric voltage of storage batteries, battery electric voltage, battery temperature and refresh and discharge electric current etc.The data collection electric circuit adopts mold design.That system adopts the sketches EDMl2864-09 with a LCD manifestation mold produced by the electronic limited company of Dalian Tong tai.It can keep the battery information of understanding expiration.That system makes use of the watchdog X25043,providing the safety guarantee for the whole system, at the same time, the communication electric circuit can carry on the communication of the RS-485.It can carry out data’s delivery with the interface of upper machine or PC machine, in order to support the personnel to do the further analysis to the examination parameter.The automation degree of new storage battery monitor system is high, man-machineinterface amity, and then be easy to the operation, and the whole structure credibility good, the accuracy is high.It can raise the production efficiency greatly.Keyword Storage battery;Monitor system;Single chip ofAT89C52;Watchdog目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 电池的主要性能指标 (1)1.1.2 国内蓄电池监测系统现状 (3)1.1.3 国外蓄电池监测系统研究现状 (3)1.2 蓄电池技术的发展与方向 (5)1.3 本课题来源及技术指标 (6)1.4 本文所做的主要工作 (6)第2章系统总体设计与算法确定 (8)2.1 监测系统总体设计原理 (8)2.2 主控芯片的选择 (9)2.2.1 AT89C52单片机的概述 (10)2.2.2 AT89C52单片机的主要特性 (10)2.2.3 AT89C52单片机的引脚功能 (10)2.3 本系统控制算法的确定 (13)2.3.1 内阻与电动势的测量 (14)2.3.2 电池温度的测量 (16)2.3.3 电池组端电压的测量 (16)2.4 本章小结 (16)第3章硬件电路设计 (17)3.1 总体硬件电路设计 (17)3.2 单片机最小系统设计 (18)3.3 系统的监测电路设计 (19)3.3.1 电压、电流检测电路设计 (20)3.3.2 温度测量电路 (22)3.4 人机界面设计 (23)3.4.1 键盘输入电路 (23)3.4.2 液晶显示电路 (24)3.4.3 液晶显示的接口电路 (24)3.5 RS-485通讯电路 (25)3.6 本章小结 (27)第4章系统软件设计 (28)4.1 引言 (28)4.2 蓄电池自动监测系统软件总体程序设计 (28)4.2 初始化程序设计 (29)4.3 读键程序设计 (30)4.4 键处理程序设计 (31)4.5 测量程序设计 (32)4.5.1 对测量程序的说明 (32)4.5.2 测温程序 (33)4.5.3电压电流的子转换程序设计 (34)4.6 控制程序设计 (35)4.7 显示程序设计 (36)4.8 通讯程序设计 (38)4.9 本章小结 (39)第5章系统的安装与调试 (40)5.1 系统调试 (40)5.1.1 电路集成 (40)5.2.2 软件调试 (40)5.2 本章小结 (41)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录A 译文 (45)基于单片机的蓄电池自动监测系统设计 (45)附录B 外文原文 (54)附录C 层次原理图 (65)附录D 部分源程序 (69)第1章绪论1.1 课题背景当今世界经济面临破解新旧问题的重大挑战,形势发展更趋复杂。

基于单片机的电池电压检测方案设计

基于单片机的电池电压检测方案设计

基于单片机的电池电压检测方案设计【摘要】本文基于单片机设计了一种电池电压检测方案,通过引入硬件设计、软件设计、系统测试、数据分析和性能评价五个方面展开。

在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。

在详细阐述了硬件设计的实现过程、软件设计的编写方法、系统测试的结果分析、数据分析的过程以及性能评价的方法。

最后在对整个方案进行了总结,并展望了未来的发展方向,提出了相关的建议。

通过本文的研究,提供了一种基于单片机的电池电压检测方案,为相关领域的研究和应用提供了参考和借鉴。

【关键词】单片机、电池、电压检测、硬件设计、软件设计、系统测试、数据分析、性能评价、结论、展望、建议、研究背景、研究目的、研究意义。

1. 引言1.1 研究背景电池电压检测是电子设备中常见的功能之一。

在很多应用场景下,需要对电池的电压进行实时监测,以确保设备正常工作并避免电池过放或欠放等问题。

传统的电池电压检测方案大多采用模拟电路或专用芯片进行实现,但这些方案存在成本高、性能有限、可靠性不足等问题。

随着单片机技术的发展,基于单片机的电池电压检测方案逐渐受到关注。

单片机具有成本低廉、灵活性高、易于集成等优点,可以通过编程实现电池电压检测功能,从而降低系统成本、提高性能和可靠性。

基于单片机的电池电压检测方案可以实现多个通道的电压监测、精确的电压测量、实时数据传输等功能,适用于各种电池供电设备,如电子产品、医疗设备、智能家居等。

开展基于单片机的电池电压检测方案设计研究具有重要意义,可以推动电子设备的智能化发展,提升用户体验,实现能源的有效利用和循环利用。

本文旨在探讨基于单片机的电池电压检测方案设计及其在实际应用中的效果和性能表现。

1.2 研究目的本文旨在设计一种基于单片机的电池电压检测方案,以实现对电池电压的准确监测和实时反馈。

具体目的包括:通过硬件设计和软件设计实现一个可靠的电压检测系统,确保系统能够准确、稳定地检测电池电压值,并能够及时报警或记录异常情况;进行系统测试和数据分析,验证系统的性能和准确性,进一步完善系统的功能和稳定性;通过性能评价,对设计方案进行评估和比较,为后续的系统优化和改进提供参考。

基于单片机的电池电压检测方案设计

基于单片机的电池电压检测方案设计

基于单片机的电池电压检测方案设计1. 引言1.1 为什么要进行电池电压检测方案设计电池电压检测方案设计在现代电子产品中具有非常重要的意义。

电池是许多电子设备的主要能源来源,而电池的电压状态直接影响着设备的运行性能和续航时间。

通过电池电压检测,我们可以及时了解电池的状态,避免因为电压过低或过高而损坏设备或造成安全事故。

随着科技的不断发展,人们对电子产品的使用需求不断增加,如智能手机、笔记本电脑、智能家居等高度依赖电池供电。

针对这些需求,准确监测电池电压变化是保证设备正常运行的关键。

通过电池电压检测方案设计,我们可以实时监测电池状态,及时掌握电量消耗情况,保证设备的稳定运行。

电池电压检测方案设计可以帮助我们更好地管理和利用电池资源,延长电池寿命,提高设备性能和用户体验。

进行电池电压检测方案设计具有重要意义,对提升电子产品的可靠性和用户体验具有积极作用。

1.2 单片机在电池电压检测中的应用单片机在电池电压检测中的应用十分广泛。

单片机可以通过内置的模拟输入输出端口实现电池电压的测量和监控。

通过编程设置,可以实时读取电池电压数值,判断电池的状态并及时进行处理。

单片机可以配合电压检测模块,实现对电池电压的高精度监测。

这种方案不仅可以有效降低系统成本,而且可以方便地进行数据处理和结果输出。

单片机还可以通过接口连接各种外部设备,比如液晶显示屏、蜂鸣器等,可以实现更加人性化的电池电压监测方案。

单片机在电池电压检测中的应用具有灵活性高、成本低、可扩展性强等优势,可以满足各种不同场景下的需求,是一种非常实用的方案。

2. 正文2.1 电池电压检测方案设计的基本原理电池电压检测方案设计的基本原理是通过测量电池的电压来判断电池的剩余电量和健康状态。

在实际应用中,电池一般会随着使用和充放电过程中电压值的变化而逐渐减少。

定期监测电池的电压值是非常重要的,可以及时发现电池性能的下降和故障,避免因电量不足导致设备失效。

电池电压检测方案的基本原理包括采集电池的电压值、通过一定的算法对电压值进行处理和分析、最终得出电池的实际电量和状态。

基于单片机的蓄电池智能充放电控制器研究

基于单片机的蓄电池智能充放电控制器研究

基于单片机的蓄电池智能充放电控制器研究
第1章绪论
1.1题研究背景及意义
蓄电池在实际应用中遇到的最大问题是其使用寿命远远达不到设计寿命。设 计寿命在10"----"15年的蓄电池,在实际使用时大都在3"--'5年便损坏,有些甚至不 到一年便失效了,这不但影响了电力系统的可靠性,而且还造成了重大的经济损 失【1】。蓄电池的使用寿命由多方面的因素决定,包括蓄电池本身的物理性能、使 用环境、监控管理方式和充放电制度等。通过对过早失效的蓄电池进行统计及分 析发现,大部分都是由于充放电控制不合理而造成的。因此,要提高蓄电池的寿 命,最重要的是使用合理的充放电方法对蓄电池进行充放电。
process,large current charging,constant voltage charging and float charging mode,to s01ve the common technical problems of battery charger.The charging current can be adiusted according to states of battery.With perfect protection device,the controller caIl appropriately increase the charging rate,as well as protect the battery enectlvely·
本文设计了一种基于ATmegal6单片机的铅酸蓄电池智能充放电控制器。文中 给出了硬件电路(包括充放电电路、检测电路、显示电路、控制电路)的设计方 案、分析了硬件电路的工作原理、完成了充电控制软件的编写。并针对四种充电 模式特点,给出了该蓄电池智能充放电控制器对充放电过程的新型控制方法,能 使充电过程按涓流短时充电、大电流充电、过充电、浮充电模式进行,解决了普 通充电器将蓄电池充坏的技术难题,充电电流可以调节,既能适当的提高充电速 率又能对蓄电池进行有效地保护。

基于单片机控制的充电电池容量测试电路的设计

基于单片机控制的充电电池容量测试电路的设计

第19卷第4期宁波大学学报(理工版)V ol.19 No.4 2006年12月JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY ( NSEE ) Dec. 2006文章编号:1001-5132(2006)04-0490-03基于单片机控制的充电电池容量测试电路的设计阴家龙(淮安信息职业技术学院,江苏淮安 223001)摘要:随着电子技术的发展,镍镉和镍氢等充电电池的使用愈来愈多,购买和使用充电电池时,电池容量(Ah)成为人们关注的指标. 本文采用一种基于AT89C2051单片机制作的电池容量测试电路,可对镍镉和镍氢等充电电池的容量进行自动测试,并以数字形式显示其测试结果,测量范围为0.01—9.99Ah. 分析了电路硬件与软件设计实现,具有一定的实用价值.关键词:电池容量;单片机;硬件;软件中图分类号:TM912 文献标识码:A电池容量通常可根据它在某种电子产品上的使用时间来粗略估计其大小,简易的测试方法是将电池进行恒定电流放电,在放电的同时监测电池的端电压,当端电压下降到一定值时停止放电,记录放电时间,放电电流与放电时间的积就是电池的容量. 因其放电时间较长(一般需10—24h),靠人工监测与计时既繁琐又不便,且易出现失误. 本文采用一种基于单片机AT89C2051制作的电池容量测试电路,可对镍镉和镍氢等充电电池的容量进行测试,并实现自动计时和电压测量,数字可自动显示,测量范围为0.01—9.99Ah[1-3].1硬件设计图1为双节镍镉或镍氢电池串联容量测试电路,电路由AT89C2051单片机电路、电池恒流放电电路、电池电压检测电路和数码显示电路等部分组成. VT1、R13、R14、R15等组成电池恒流放电电路,放电电流由R13、R14的比值和R15的阻值确定.AT89C2051内部模拟信号比较器和R10、R11、R12等组成电池电压检测电路,单片机的P1.0口和P1.1口除了用作I/O口外,同时作为内部模拟信号比较器的输入端,P1.0为同相输入端,P1.1为反相输入端,模拟信号比较器将比较结果存入P3.6口对应的寄存器(P3.6口在AT89C2051外部,并无引脚). 电源电压经R10、R11分压后作为P1.1口的基准电压,电池电压通过R12输入到P1.0口,当P1.0口电池电压大于P1.1口的基准电压时,P3.6口输出为1;当P1.0口电池电压小于P1.1口的基准电压时,P3.6口输出为0.片段译码器采用集成电路7447,它把BCD码转换成字段码供数码管显示. 发光二极管VD1为工作状态指示用,在电池放电过程中P3.0口输出为0,VD1点亮. DS1,DS2,DS3选用共阳极的LED数码管,与VT2、VT3,VT4组成动态扫描第4期 阴家龙:基于单片机控制的充电电池容量测试电路的设计 491图1 电池容量测试电路显示电路,AT89C2051的Pl.7、P1.6、P1.5、P1.4口输出3个数码管要显示的数字,P3口的P3.3、P3.4、P3.5输出扫描位选信号,通过VT2、VT3、VT4来控制3个数码管分时点亮.单片机的电源由5V 稳压电源提供. R2、C1、K 等组成单片机的复位电路.2 软件设计软件采用汇编语言编写,程序由主程序和定时中断服务于程序、延时子程序等部分组成. 主程序流程如图2所示,主程序由初始化、动态扫描显示等部分组成.设定AT89C2051内部寄存器R0、R1、R2分别用来存储3位显示数据的百分位、十分位和个位,定时器T0工作状态为方式1,定时时间为60ms.电路中2节电池的放电电流设定为200mA ,每0.05h 电池所放电的容量为0.01Ah. 定时器T0每中断3000次(累计时间60ms ×30000.05h)给寄存器R0加1,寄存器R1计满10个数后给寄存器R2加1,这样放电结束时所显示的数值即为电池的容量,因为小数点放在第一位数码管后,所以显示的电池容量的计量单位是Ah.=延时子程序的延时时间为0.5ms ,主要供主程序的动态扫描显示部分调用,因显示3位数,每位显示0.5ms ,所以动态扫描显示的周期为1.5ms.图2 主程序流程3 参数设定与调试本电路采用双节镍镉或镍氢电池串联容量测试电路,2节电池的放电终止电压设定为2V ,P1.1口的基准电压取2V ,电池放电电流为设定200mA.接通电源后单片机复位,寄存器R0、R1、R2的赋值均为0. 在没有放入被测试的电池前,P1.0口的电压低于P1.1口的电压,P3.6口为0,数码管492 宁波大学学报(理工版) 2006不显示,程序处于等待电池放人的状态.当充足电的电池放人,P1.0口的电压高于P1.1口的电压. P3.6口为1,定时器T0开始计时,数码管也开始显示,且每隔3min计一次数,与此同时每3s检测一次电池电压,即检测P3.6的状态. 随着电池不断放电,其电压逐惭下降,当放电达到其终止电压2V时,P1.0口的电压开始低于P1.1口的电压,P3.6口由l变为0,定时器T0停止计时. 同时P3.7口输出0使VTl截止停止电池放电,这时数码管显示的数值不再变化,显示值就是电池的容量.放人电池后,用万用表测量R15两端的电压,可通过调整R13或R14的阻值,使电压为0.94V,此时对应的放电电流为200mA.在使用过程中,如果在测试电路没有断电的情况下取下电池再重新放人电池时,要先按一下复位键K电路才能重新开始工作,不然电路无法工作,因取下电池和电池放电终了的结果是一样的,测试电路都会作出测试结束的判断.参考文献:[1]沈红卫. 单片机应用系统设计实例与分析[M]. 北京:北京航空航天大学出版社, 2003.[2]王鸿麟, 钱建立, 周晓军. 智能快速充电器设计与制作[M]. 北京: 科学出版社, 2001.[3]万福君. 单片微机原理系统—设计与开发应用[M]. 合肥: 中国科学技术出版社, 1995.Rechargeable Battery Capacity Test Circuit DesignYIN Jia-long( Huaian College of Information Technology, Huaian 223001, China )Abstract: Along with the electronic technology development, rechargeable batteries such as nickel cadmium and nickel hydrogen are more and more used, and the battery capacity (Ah) becomes a common concern when the clients purchase them. This article introduces a battery capacity test circuit which is manufactured based on the AT89C2051 monolithic integrated circuit. The circuit may automatically measure the capacity of the rechargeable batteries such as nickel cadmium and nickel hydrogen ones. The measurement scope ranges between 0.01—9.99Ah. The analysis is also conducted on the electronic circuit hardware and the software design implementation, the parameter configuration and the debugging. The design is believed to have certain applicable value.Key words:battery capacity; monolithic integrated circuit; hardware; softwareCLC number: TM912 Document code: A(责任编辑章践立)。

基于avr单片机的电容器值的测量

基于avr单片机的电容器值的测量

前言现代工业的发展,对工况参数的实时监测已显得越来越重要了,参数监测分电量和非电量两大类。

对于非电量参数的测量,测量的成功与否决定于传感器的质量和对感应信号的提取。

在各类非电量传感器中,电容传感器可以说是用得最普遍的一种了,在工业现场它作为流量、压力、位移、液位、速度、加速度等物理量的传感元件,应用已相当广泛。

在煤炭行业,电容传感器在生产开采、安全监测及选煤自动化方面已大量应用,正确及时取得电容传感器的信号对监测监控有着重要的意义。

电容器作为非常重要的一个电学元件在现代电子技术中有着非常广泛的用途。

在电子制作或产品维修中需要用到各种各样的电容器,它们在电路中分别起着不同的作用,例如,调谐选择电台频率、降压、定时等作用。

因此选择容量大小合适的电容器对于电路的正常运行及预期目标的实现非常重要,常常需要测量电容器的容量。

在电子制作中所用到的电容器的电容值一般都不大,对于10pF以下的固定电容器,因其容量太小,用万用表进行测量,只能定性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象,难以定量地检测出其电容量的大小。

要测量小电容器的容量就得选用合适的测量方法。

小电容的测量方法,目前主要有LC振荡或RC振荡法、谐振法、电桥法、充放电法。

随着电子技术的发展,人们对电子产品智能化的程度要求越来越高,而在目前,单片机在实现电子产品智能化方面扮演着重要的角色。

以单片机位核心制作的电子产品具有电路简单、功能强、可靠性高、设计弹性大、便于扩展、易于形成系列化产品等显著优点,所以用单片机来制作的电容表体积小,使用方便,可靠性高,可以满足人们的要求。

本设计在众多的单片机选用了A TMEL公司开发的A Tmega16 A VR单片机。

A VR单片机继承了C51和PIC单片机的优点,运行速度快,功能强大,是一款面向C语言编程的单片机。

使用A VR单片机制作的数显直读式电容表,且具有能测量小至1pF 的电容,量程广(1pF—440uF),硬件电路简单,能自动换挡,使用方便等优点,因此用AVR单片机来制作的电容表具有一定的应用前景。

基于 AVR 的笔记本电池检测仪

基于 AVR 的笔记本电池检测仪

基于AVR的笔记本电池检测仪高艳芬1 何明星1 王伟2 陈湘国1(1.河北工程大学 邯郸 056038; 2.邯郸职业技术学院 邯郸 056038)摘 要:本文研制了以ATMEGA88为核心、上位机软件为辅助的笔记本智能电池监测仪。

监测仪通过系统管理总线将把电池的容量、电压、温度等信息通过RS232发送给上位机软件进行分析,并控制充放电电路对电池进行充放电以检测笔记本电池是否达到设计要求。

关键词:系统管理总线;智能电池;充放电电路中图分类号:TP216 文献标识码:BSurveymeter of Laptop Battery Based On AVRGaoYanfen1 HeMingxing1WangWei2 ChenXiangguo1(1.Hebei University of Engineering, Handan 056038, China;2. Technological Institute Of Handan , Handan 056038, China)Abstract:This paper studies the intelligent battery tester of laptop computer. This tester takes ATMEGA88 as core and takes PC software as an auxiliary. With the help of the system management bus the tester sends information to the PC for analyzing by RS232 Bus which the data of capacity、voltages、temperature and so on, and control the circuit of charging and discharging for the battery, the purpose of circuit is to detect faults in battery.Key Words: SMBUS; Intelligent Battery; Charge and discharge circuit0 引言普通电池仅有作为电源向负载供电的功能,而智能电池是由电池组、电池管理芯片、充放电电路、保护电路等共同组成的。

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Electronic Design & Application World-Nikkei Electronics China
AVR是增强型RISC、内置Flash的高性能8位单片机。

设计上采用低功耗CMOS 技术,而且在软件上有效支持C语言及汇编语言。

其型号较多,可供不同场合选用。

在8位MCU市场上,AVR单片机具有最高的MIPS/mW能力。

本文介绍ATtiny12单片机的主要性能特点及其在实际中的应用。

ATtiny12单片机简介
AVR核将32个工作寄存器和丰富的指令集联结在一起。

所有的工作寄存器都与算术逻辑单元ALU直接相连,允许在一个时钟周期内执行的单条指令同时访问2个独立的寄存器。

这种结构提高了代码效率,使AVR得到了比普通CISC单片机高将近10倍的性能。

ATtiny12工作于空闲模式时,CPU将停止运行,而定时器/计数器和中断系统将继续工作;掉电模式时振荡器停止工作,所有功能都被禁止,而寄存器内容得到保留。

只有外部中断或硬件复位才可以退出此状态。

引脚电平变化中断的特点使得ATtiny12对外部事件有很高的响应性,同时具
有掉电模式的低功耗优点。

ATtiny12内部集成有RC振荡器,其固定频率为1MHz。

它还可以通过XTAL1和XTAL2引脚外接晶体振荡器或陶瓷振荡器。

当使用外部时钟时,XTAL2应悬空。

通过熔丝位控制,可以有多种时钟选择。

ATtiny12应用于电池的放
电监测
图1为放电监测电路图,其功
能是对6V/10AH铅酸免维护电池的放电进行实时监测。

电路中使用了TLC549,用于采集可充电电池的电压。

TLC549是8位串行ADC芯片,可与通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DOUT三条线进行串行连接。

它具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路,转换时间最长17µs,允许的最高转换速率为
40,000次/s。

总失调误差最大为±0.5LSB,典型功耗值为6mW。

采用差分参考电压高阻输入,抗干扰,
基于AVR单片机的可充电电池的放电监测
■ 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室 徐明龙 杜建勇
图1 放电监测电路图
POWER SUPPLYTECHNOLOGIES
2004.6 电子设计应用
72
可按比例量程校准转换范围,VREF接地,VREF+-VREF-≥1V,可用于较小信号的采样。

ATtiny12使用其内部上电复位、内部RC振荡器,其PB2与TLC549的CS连接,作为片选信号端口;PB1与DOUT连接作为数据接收端口;PB0与CLK连接作为脉冲时钟端口。

PB3接一个蜂鸣器,PB5接一个发光二极管,它们用于声光报警,在可充电电池电压低于5.5V时,蜂鸣器报警,而发光二极管也开始闪烁。

PB3控制继电器JRC的关/闭,通过控制继电器来控制外部电源的供给,当可充电电池电压低于5.4V时,将切断对外部电路的电源供给,以保护6V/10AH铅酸免维护电池,否则将导致过度放电,降低电池寿命。

电路中还用了一个稳压器TPS7250。

TPS7250具有低漏失(LDO)电压、微功耗和小型化封装的优点。

此稳压器的特点和一般
LDO稳压器相比有特别低的漏失电压和静态电流。

模块中运用它来给单片机ATtiny12和TLC549提供稳定的+5V电压。

当可充电电池的电压低于5.4V时,停止给外部供电,但还会给ADC与单片机供电,不过ADC将不再工作,而单片机继续工作(发出警报)。

通过开关S1可切断内部供电。

软件设计
软件程序流程如图2所示。

与MCS-51系列单片机不同,开机后首先要对ATtiny12的B口进行初始化,定义每一个PB脚是输入口还是I/O口。

初始化结束后直接启动ADC。

通过它采集到的电压信号是可充电电池的实际电压值,若此电压值小于5.4V,则关闭继电器JRC,A/D转换也不再进行,可发光二极管LED快速闪烁,蜂鸣器BEEP发出警报声音(频率较高),告诉工作人员可充电电池已经不再给外部供
图2 可充电电池电压监测程序流程图
电了,需要充电。

若此电压值不小于5.4V,再看它是否低于5.5V,如果低于5.5V,则发光二极管LED慢速闪烁,蜂鸣器BEEP发出警报声音(频率较低),告诉工作人员可充电电池电压不足,但是此时ADC还在继续工作,可充电电池也还在给外部供电。

若电压值高于5.5V,警报停止,可充电电池给外部电路正常供电。

结语
本设计的软硬件很简单,而且功耗比较低,价格低廉,所以对于可充电电池的放电监测非常实
用。


参考文献
1 德根,宋建国,马潮等编著.AVR高速嵌入式单片机原理与应用.北京航空航天大学出版社,2002
2 吉雷主编. 电子电路设计师Protel 99完全手册. 四川电子音像出版社,2000
(收稿日期:2003-12-31)
Optimal发布用于IC和PCB仿真分析的器件
Optimal公司发布了可用于高速IC、封装和PCB的O-Wave系列3D全波信号完整性仿真、分析和验证产品。

该产品采用了O-Wave专利算法,该技术能更快找到精细网格上精度更高的收敛解,而无需在最精细的网格上直接求解Maxwell方程。

可在Windows OS上运行,适用于片上和I/O速度超过2GHz的高速、高度复杂设计。

www.optimalcorp.com
POWER SUPPLYTECHNOLOGIES。

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