基于单片机的电量检测系统设计方案
多电量参数检测用单片机系统设计
（ ｅ ａｔ ｎ ｆ ｃ ａ ｉａ ｎ ｌｃｒ ａ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｊ ｉｇＶ ｃｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏｙＣ ｌ ｇ ，ｉｉｇ２ ２ ３ Ｃ ｉａ Ｄ ｐ ｒ ｔｏ ｈ ｎｃ ｌ ｄＥｅ ｔｃ ｎ ｉｅ ｒ ，ｉ ｎ ｏ ａｉ ａ Ｔ ｎ ｌ ｏｌ ｅ Ｊｎｎ ７ ０ ７， ｈｎ ） ｍｅ Ｍｅ ａ ｉｌ ｎ ｎ ｏｌ ｃ ｇ ｅ
近年 来 ， 布 计 算 技 术 ， 分 网络 技 术 与 微 电子 技 术 的 长 足 进 步
测。
测 、 点巡回监测 、 点并行采集与控制等功能 。 多 多
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２ 二 级 分 布 式 智 能 监 测 系 统 的 总 体 结
构
无论 是在实验室还是生产现场 ， 各实验台或设备分布较 广 ， 却有可能需要同时并 行工作 ， 此独立 。如果将 采集点 的传感 彼
器 用 导 线 连 接 到 监 测 室 的 测 量 仪 表 上 ， 不 仅 容 易 受 电 磁 场 干 则 扰 引 起 测 量 误 差 ， 且 由 于 连 线 较 多 ， 统 结 构 复 杂 ， 此 本 系 而 系 因 统 采 用 了分 布 式 结 构 。 即 由 多 台 智 能 仪 表 作 为 分 散 式 数 据 采 集 处 理 器 ， 别 安 装 在 现 场 ， 适 应 恶 劣 的 工 作 环 境 ， 能 仪 表 中 分 以 智 的数 据 可 由 汇 总 处 理 计 算 机 （ 本 系 统 中 的 上 位 机 ） 过 通讯 接 即 通 口汇 总 ， 下 位 机 通 过 总线 互 联 ， 成 主从 式 总 线 型 多 微 机 Ｓ 上 构 Ｉ Ｏ 系 统 ， 分布 式 计 算 机 系 统 地 实 现 创 造 了 良好 的硬 件 环 境 ： 为 奉 系 统 的 下 位 机 为 自行 开 发 的 可 独 立 使 用 的智 能 仪 表 ： 它
单片机指令的电源管理和电量检测
单片机指令的电源管理和电量检测在现代科技领域，单片机（MCU）已经广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中。
作为控制中心，单片机需要高效地管理电源和监测电量，以确保设备的正常运行和延长电池寿命。
本文将重点探讨单片机指令的电源管理和电量检测方法及相关技术。
一、电源管理电源管理在单片机系统设计中至关重要，它涉及到供电、电压稳定、功耗控制、电池管理等多个方面。
下面将介绍几种常见的电源管理技术：1. 供电方式选择单片机系统可以通过多种方式供电，如直流电源、蓄电池、太阳能电池等。
在选择供电方式时，需要根据应用需求权衡电池寿命、可靠性和成本等因素。
2. 电源切换当单片机系统同时使用多个电源时，需要合理进行电源切换。
例如，当主电源故障时，自动切换到备用电源以保持系统运行。
切换控制可以通过软件或硬件实现，具体方式根据应用需求而定。
3. 低功耗模式在实际应用中，为了延长电池寿命，单片机需要进入低功耗模式。
通过将未使用的模块关闭或切换到低功耗状态，可以有效降低功耗。
同时，单片机还可以通过外部中断唤醒来控制低功耗模式的进入和退出。
4. 供电电压监测为了防止电源电压过高或过低对单片机系统造成损害，需要在电源输入端添加电压监测电路。
该电路可以实时检测电源电压，并通过引脚中断或传感器反馈给单片机，从而采取相应的保护措施。
二、电量检测电量检测是指对电池或电源的剩余电量进行监测和估计的过程。
在单片机应用中，电量检测对于实现电池状态显示、电源百分比估算等功能至关重要。
下面介绍几种常见的电量检测技术：1. 电压比较法电压比较法是一种简单而常用的电量检测方法。
通过将电池电压与参考电压进行比较，可以估计出电池的电量。
该方法仅适用于在恒定负载下电池电压随电量变化较为线性的情况。
2. 电流积分法电流积分法是一种更为精确的电量检测方法。
通过对电池电流进行积分，可以实时监测电池的充放电情况，从而推算出电量。
该方法需要对电流进行精确的采样和积分计算，因此对于系统的实时性和功耗要求较高。
毕业设计（论文）-基于单片机的RLC检测仪
基于单片机的RLC检测仪摘要在应用中，我们常常要用到电阻、电感、电容等最基本的元器件，而对它们的测量就成为了我们经常要做的一件事。
因此，设计一个安全、便捷的RLC检测仪就很有必要了。
硬件方面，以51单片机为核心。
测量电阻和电容，以555芯片为核心，与少量的电阻、电容相连组成振荡电路，再根据电容的充放电过程，使测量电路输出高低电平矩形波。
测量电感，是以mc1648压控振荡器为核心，外接电感、电位器、变容二极管等，组成LC振荡电路，调节变容二极管，使电路发生谐振，输出矩形波。
这样，就把所得的波形送给单片机，通过51单片机的定时/计数功能计算矩形波的频率，再通过公式来算出电阻、电感、电容的参数值，并送显示器显示。
软件方面，通过Keil，用C语言来编程，利用软硬件的结合，制作出一个快速的、方便的、符合实际应用的RLC测量仪。
关键词：51单片机，555电路，1602LCD显示, mc1648压控振荡器ABSTRACTIn applications,we often use the resistance,the capacitance and the inductance etc.The measurement of these components is a thing that we often do.So,it is necessary to design a safe and convenient detector of RLC.In the aspect of hardware,I painting the circuit diagram by Proteus.With 51 SCM as the core and through the oscillating circuit of RC by the 555 timing,we can make themeasurement circuit output a high level rectangle wave by using the process of charging and discharging. With the mc1648 vco as the core,we can form the LC oscillating circuit by the external inductor,potentiometer and transfiguration diode in the measurement of inductance.We can make the circuit produce resonance by adjusting the transfiguration diode.And it can output a high level rectangle. We can calculate the frequency of the rectangle wave through the timing and counting functions of 51 SCM.So we can calculate the parameters of impedance through the formula and show it out through the display.In the aspect of software,I programming by using C language in Keil.With the combination of hardware and software,I will make a quick and actual detector.KEY WORDS: 51 SCM 555 Circuit 1602LCD displays Mc1648 VCO目录1、绪论 (5)1.1本课题的背景、意义及目的 (5)1.2简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题 (5)1.3本课题主要研究方法、需要重点研究的问题及解决思路 (6)2、总体方案设计的说明 (7)2.1总体方案的选择 (7)2.2总体方案的分析 (8)3、硬件设计 (9)3.1单片机控制部分 (9)3.2显示部分 (13)3.3测量部分 (16)3.3.1 555定时器 (16)3.3.2 mc1648压控振荡器 (19)3.3.3测电阻的电路 (20)3.3.4测量电容的电路 (21)3.3.5测量电感的电路 (22)4、软件设计 (25)4.1液晶显示部分 (26)4.2定时/计数部分 (28)5、调试与仿真 (29)6、结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)附录一源程序 (40)1、绪论1.1本课题的背景、意义及目的测量是通过实验的方法获得定量信息的过程。
基于单片机的电流电压测量系统设计
基于单片机的电流电压测量系统设计目录1 前言 (2)1.1 电子测量概述 (2)1.2 数字电压表的特点 (2)1.3 单片机的概述 (3)2 系统方案的选择与论证 (4)2.1 功能要求 (4)2.2 系统的总体方案规划 (4)2.3 各模块方案选择与论证 (5)2.3.1 控制模块 (5)2.3.2 量程自动转换模块 (5)2.3.3 A/D转换模块 (5)2.3.4 显示模块 (6)2.3.5 通信模块 (6)3 系统的硬件电路设计与实现 (7)3.1 系统的硬件组成部分 (7)3.2 主要单元电路设计 (7)3.2.1 中央控制模块 (7)3.2.2 量程自动转换模块 (8)3.2.3 A/D模数转换模块 (13)3.2.4 显示模块 (14)3.2.5 通信模块 (15)3.2.6 电源部分 (16)4 系统的软件设计 (16)4.1 软件的总体设计原理 (16)4.1.1 A/D转换程序设计 (17)4.1.2 数字滤波程序设计 (18)4.1.3 量程自动转换的程序设计 (20)5 系统调试及性能分析 (22)5.1 调试与测试 (22)5.2 性能分析 (22)6 结束语 (23)6.1 设计总结 (23)6.2 设计的心得 (23)7 致谢词 (24)附录 (25)附录1 参考文献 (25)附录2 系统总电路图 (26)附录3 源程序 (27)1 前言1.1 电子测量概述从广义上讲，但凡利用电子技术来进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上来说，电子测量是在电子学中测量有关电量的量值。
与其他一些测量相比，电子测量具有以下几个明显的特点：①测量频率范围极宽，这就使它的应用范围很广；②量程很广；③测量准确度高；④测量速度快；⑤易于实现遥测和长期不间断的测量，显示方式又可以做到清晰，直观；⑥易于利用电脑，形成电子测量与计算技术的紧密结合。
随着科学技术和生产的发展，测量任务越来越复杂，工作量加大，测量速度测量准确度要求越来越高，这些都对测量仪器和测试系统提出了更高的要求。
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是电池管理系统中的重要一环，可以用来监测电池的电量和健康状况。
本文将介绍一种基于单片机的电池电压检测方案设计。
电池电压检测方案的设计目标是实现对电池电压的精确检测，并能够将检测结果与预设的阈值进行比较，以判断电池的状态。
具体的设计步骤如下：1. 硬件设计：1.1 选择合适的电池电压检测模块：可以选择集成了AD转换器的电压检测模块，如常用的MAX17043芯片。
该芯片具有高精度的电池电压检测功能，并能通过I2C接口与单片机进行通信。
1.2 连接电池电压检测模块和单片机：将电池电压检测模块的输出引脚与单片机的AD输入引脚相连接，以实现模拟电压的转换和采集。
1.3 设计供电电路：为电池电压检测模块和单片机提供稳定的电源，可以使用电源管理芯片来实现。
2. 软件设计：2.1 单片机初始化：在程序开始时，需要对单片机的AD输入引脚进行初始化，以及对电池电压检测模块进行初始化，包括设置采样率、AD转换位数等。
2.2 读取电池电压：通过AD输入引脚采集电池电压的模拟信号，并将其转换为数字信号。
根据电压和AD转换系数的关系，可以得到电池的实际电压值。
2.3 比较电池电压：将当前检测到的电池电压与预设的最低电压阈值进行比较。
如果电池电压低于阈值，则表示电池电量不足或电池老化，需要进行相应的处理。
2.4 输出电池状态：根据电池电压的比较结果，可以通过显示屏、LED灯或蜂鸣器等输出设备来显示电池的状态。
还可以将电池状态信息通过串口或无线通信模块发送给外部设备。
3. 系统调试：在完成硬件和软件设计后，需要对系统进行调试和测试。
可以通过改变电池电压来模拟不同的电池状态，并观察系统的检测结果是否准确。
总结：基于单片机的电池电压检测方案设计涉及到硬件设计和软件设计两个方面。
通过选择合适的电池电压检测模块，实现对电池电压的精确检测，并可以通过单片机进行处理和输出。
该方案可以广泛应用于电池管理系统中，提高电池使用效率和安全性。
基于单片机的电量检测系统设计
基于单片机的电量检测系统设计基于单片机的电量检测系统设计I基于单片机的电量检测系统设计摘 要要随着电力系统电量的日益扩大和电压运行等级的不断提高，传统的电量检测系统暴露出越来越多的缺点，难以满足现代电网向自动化、数字化发展的需要。
暴露出越来越多的缺点，难以满足现代电网向自动化、数字化发展的需要。
本文首先概述了WB 系列交流电量传感器的工作原理和各项工作技术指标，并做了硬件系统的设计，包括控制电路、模块转换部分、键盘输入部分、LED 显示部分方面的设计。
然后介绍了ADC0809和74HC595中电子接口的各项特性，同时对单元的结构原理和功能划分进行了分析和研究，选择了合适的各种数据转换软件按。
通过分析和研究，提出了软件系统方面的设计方案，最关键的问题是A/D 转换程序的设计、主程序和子程序的流程方案计、主程序和子程序的流程方案关键词 A/D 转换器转换器 LED 显示器显示器 ADC0809 74HC595单片机单片机基于单片机的电量检测系统设计基于单片机的电量检测系统设计POWER DETECTIO SYSTEM BESEDON SINGLE CHIP DESIGNABSTRACTWith the growing power system capacity and the increasing level voltage operation, the traditional amount of power detection system weaknesses exposed more and more difficult to meet the modern power grid to the automation, digital development.This paper outlines the WB series AC power sensor working principle and the work of technical indicators, and made the hardware system design, including control circuits, modules conversion component, keyboard part, LED showed that some aspects of the design. Then introduced the ADC0809 and the 74HC595 in the electronic interface properties, while the structural principles and functions of cell division was analyzed and studied, the suitable range of data conversion software by. Through analysis and research, the design of software systems, the most critical issue is A / D conversion process of design, the main program and subroutine program flow.KEYWORDSA/D conversion chip 74HC595SCM ADC0809 LED display chip录目 录中文摘要 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。
基于单片机的蓄电池电量检测系统设计开题报告
基于单片机的蓄电池电量检测系统设计开题报告随着科技的不断发展，电力能源的利用和管理越来越受到重视。
蓄电池是一种常见的储能设备，广泛应用于各种电力系统、通信设备、家用电器等领域。
然而，蓄电池的充放电状态是一个关键的参数，直接影响其性能和寿命。
对蓄电池电量进行检测和管理成为了一项重要的工作。
本设计拟采用单片机技术，设计一种基于单片机的蓄电池电量检测系统，以实现蓄电池电量的准确测量和状态监控。
1. 设计背景随着蓄电池的广泛应用，对电池电量的准确检测和管理愈发重要。
传统的蓄电池电量检测方法主要依靠电压测量，然而，由于电池内阻、温度等因素的影响，仅仅依靠电压测量的方法已经无法满足实际需求。
基于单片机的蓄电池电量检测系统的设计是必要的。
2. 设计目标本设计旨在设计一种基于单片机的蓄电池电量检测系统，能够准确测量蓄电池的电量，并实现对蓄电池充放电状态的实时监测。
具体目标如下：(1) 实现对蓄电池电压、电流、温度等参数的准确测量。
(2) 基于所测量的参数，计算出蓄电池的电量，并进行显示。
(3) 实现对蓄电池的充放电状态进行实时监测，并能够发出警报。
(4) 设计简单、成本低，易于实现和推广。
3. 设计原理本设计采用单片机作为核心控制器，通过采集蓄电池的电压、电流、温度等参数，利用数学模型进行计算，并结合LCD显示屏进行显示。
具体原理如下：(1) 采集电压和电流：通过传感器采集蓄电池的电压和电流信号，经过模数转换器（ADC）转换成数字量信号。
(2) 采集温度：通过温度传感器采集蓄电池的温度信号，同样经过ADC转换成数字量信号。
(3) 数据处理：通过单片机对所采集的数据进行处理，计算蓄电池的电量和温度，并进行显示。
(4) 实时监测：对计算得到的电量和温度进行实时监测，当电量过低或温度过高时，发出警报。
4. 设计方案本设计采用STC89C52单片机作为控制核心，驱动LCD1602液晶显示屏进行显示，通过MAXxxx传感器模块采集蓄电池的电压、电流和温度信号。
51单片机电池电量检测系统设计
51单片机电池电量检测系统设计1. 简介本文档描述了一种使用51单片机设计的电池电量检测系统。
该系统旨在监测电池的电量，并通过51单片机进行数据处理和显示。
该系统适用于需要监测电池电量的各种设备，如智能手表、无人机等。
2. 系统设计2.1 系统架构该电池电量检测系统由以下主要组件构成：•51单片机：作为系统的核心处理器，负责数据采集、处理和显示。
•电压测量模块：用于测量电池的电压。
•LCD显示模块：用于显示电池电量信息。
•按钮模块：用于系统操作和设置。
2.2 硬件设计2.2.1 电压测量模块电压测量模块主要由一个ADC转换器组成，用于将电池电压转换为数字量，以便51单片机进行处理。
2.2.2 LCD显示模块LCD显示模块用于显示电池电量信息。
可以使用基于液晶技术的LCD模块，通过51单片机控制显示电池电量的百分比或其他信息。
2.2.3 按钮模块按钮模块用于系统的操作和设置。
可以通过按钮模块实现电池电量的复位、设置电池类型等功能。
2.3 软件设计2.3.1 系统初始化系统初始化时，51单片机将初始化ADC转换器、LCD显示模块和按钮模块。
设置合适的ADC参考电压，配置LCD显示模块的参数，并对按钮模块进行初始化。
2.3.2 电池电量测量系统将定时读取ADC转换器的数值，转换为电池电压。
然后，根据电池的电压和电池类型进行电量计算，并将计算结果存储在内存中。
2.3.3 数据显示每次电池电量测量完成后，系统将更新LCD显示模块上的电量信息。
可以通过LCD显示百分比、图形等形式显示电池电量信息。
2.3.4 系统操作通过按钮模块，用户可以对系统进行操作，如复位电池电量计数、设置电池类型等。
3. 总结本文档描述了一种使用51单片机设计的电池电量检测系统。
通过ADC转换器测量电池电压，并使用LCD显示模块显示电池电量信息。
此系统可广泛应用于电池电量监测领域，提供方便和准确的电量监测功能。
基于单片机的锂离子电池充电系统设计方案
基于单片机的锂离子电池充电系统设计方案
一、电池充电系统概述
锂离子电池充电系统是一种针对锂离子电池充电的系统，它是利用可
编程控制器或单片机技术的智能化充电系统。
通常，它可以对电池进行分
析测试，检测电池的容量、温度，根据结果调整电流，充电电压等，以保
证电池充电过程的安全性，并可以提高电池的充放电效率，减少电量损耗。
二、电池充电系统基本组件
1.可编程控制器或单片机：主要用于系统的智能控制，可以根据电池
的充电状态进行充电电流和电压等参数的调整，以保证电池的充电安全性。
2.电池充电电路：由电源，半导体三极管控制器，负载和电流传感器
组成。
此充电电路用于提供充电电流和电压，检测电池参数，以确保电池
充电过程的安全性。
3.充电控制芯片：此芯片主要用于对电池状态和参数的监测，根据监
测结果，调整充电电流和电压，以提高充放电效率。
3.电压电流检测电路：可检测电池充电电流和电压，并将检测结果反
馈给可编程控制器或单片机，以实现充电控制。
4.电池温度检测电路：可检测电池内部的温度，以便调整温度，确保
电池的安全性。
三、电池充电系统的基本工作原理。
基于单片机的蓄电池电量检测系统
基于单片机的蓄电池电量检测系统摘要：随着蓄电池在生产生活中的大量应用，如何实时的对蓄电池进行电量检测变得很有实际意义。
文章介绍了一种检测蓄电池电量的方法，在实际工作中取得了良好的效果。
关键词：蓄电池；剩余电量；方法文献标识码：A文章编号：1006－8937(2009)16－0122－02随着生产力和科学技术的发展，蓄电池作为一种性能可靠的化学电源，其应用价值与日俱增，日益广泛地运用在航空航天、交通运输、电力、通信、军事工业等部门的设备中，已经成为这些设备中最重要的关键系统部件之一。
蓄电池剩余电量是用户非常关心的一个问题，因为蓄电池电量的多少直接影响整个供电系统的可靠性。
而供电系统的可靠性将决定整个系统能否正常运行。
因此及时准确的检测蓄电池剩余电量变得非常重要，而检测方法的研究则很有实际意义。
蓄电池是一个复杂的电化学系统，它在不同负载条件或不同环境温度下运行时，实际可供释放的剩余电量不同；而且随着蓄电池使用时间增加，其电量也将下降。
通常用来检测蓄电池电量的方法有多种，比如根据蓄电池的电解液密度来估算剩余电量的密度法，该方法精度较低而且有很大局限性：不适合密封的蓄电池；随着蓄电池使用时间的增加，电极的损坏，更加难以准确推算出剩余电量。
同时，这种方法也难以适应目前广泛应用的VRLA蓄电池的在线检测。
近些年常用的几种蓄电池剩余容量检测方法之中，对在线使用的蓄电池来说，基于单片机的电池电量检测方法对系统产生的影响较小，并且测量精度较高，即使蓄电池电极损坏也能较为准确的检测其电量。
1电池特性蓄电池所做的有效功是电容量和电压的乘积。
蓄电池的电容量是放电电流与放电时间之积。
因此蓄电池大特性以电容量、电动势、内阻和放电效率表示，这些参数成为衡量电池性能的主要参数。
电动势是电池在理论上输出能量大小的量度之一。
电动势与反应物质性质、和有关，也与电解液的温度和浓度有关。
电池的放电电压随放电时间的平稳性表示电压精度的高低。
基于单片机的数字电能表设计
基于单片机的数字电能表设计数字电能表是测量电能并传递数据的电气装置。
它们通常采用单片机芯片来实现计算，并将其存储在内存中。
本文将介绍单片机数字电能表的设计方案。
1. 系统结构设计数字电能表的系统结构包括传感器、信号处理电路、单片机芯片、数字显示部分和通讯接口。
传感器用于测量电压、电流等信号并将其转换为电信号。
信号处理电路将采集到的模拟信号转换为数字信号并进行滤波和放大处理。
单片机芯片负责处理信号并实现计算，测量功率、电能、电量等。
数字显示部分将计算结果以数字形式展示出来。
通讯接口用于与计算机、集中抄表系统等外部设备进行数据通讯。
2. 系统功能设计数字电能表的主要功能包括：测量电量、功率、电流、电压等参数；统计电量、功率等负荷分布；完成智能电网的控制和管理；提供数据采集和远程通讯功能等。
3. 硬件设计3.1 传感器设计传感器主要包括电压、电流互感器以及电能表表芯等，其中电压互感器和电流互感器将采集到的电信号转换为电压信号和电流信号，电能表表芯则用于计量电能。
应选择准确可靠的传感器，以保证数字电能表的精度和稳定性。
3.2 信号处理电路设计信号处理电路主要完成信号转换、滤波和放大作用。
转换模拟信号为数字信号是数字电能表工作的前置条件。
采用滤波技术可有效降噪，提高系统稳定性。
应选择具有较高增益、较低噪声、抗干扰能力强的运放等器件。
3.3 单片机设计单片机芯片是数字电能表的核心部分。
MCU通常采用单片机，具有高精度、运算速度快、易于编程、易于扩展等优势。
应根据用户需求选择不同类型的MCU，如8位单片机、16位单片机等。
3.4 数字显示部分设计数字显示部分是数字电能表中的另一个重要组成部分。
可通过数码管、液晶显示屏、LED显示等形式直观地显示电能、功率、电压等参数。
应选择可靠、耐用、能够满足用户需求的显示器件。
3.5 通讯接口设计通信接口可采用RS485通讯、光纤通讯、以太网通讯等形式。
RS485通讯是数字电能表中应用最广泛的通信方式，稳定性好、通讯距离远。
基于V9821单片机的电量监测及控制策略
基于V9821单片机的电量监测及控制策略作者：王喜卫杨新磊来源：《魅力中国》2018年第47期摘要：随着经济发展，传统能源逐渐减少，加之环境污染问题加剧，对于进一步解决能源和环境问题，将日益发达的信息科学技术应用于能源领域成为新的趋势。
本文采用V9821芯片设计的智能电量监测及控制装置，实现了单芯片单相多功能监测控制装置解决方案，大大降低了开发成本，缩短开发周期，且方便灵活，功能强大，不仅能当作实验平台，还可以广泛应用于消防系统、风机管理、隧道照明及其它需要监测和控制工业设备的相关领域。
关键词：V9821单片机；电量监测；控制方法一、电量监测及控制装置具体功能需求分析本电量监测及控制装置主要以现有的电子技术实践经验、理论研究为基础进行功能性设计，因此必须满足相应的原则和要求。
首先，需要满足安全性要求，因为本电量监测及控制装置需要直接采集220V市电的电流和电压信息，在实验室需要特别注意强电与弱点隔离，保护人身安全。
其次，需要满足实时性和针对性的原则，系统需要进行电流信号、电压信号等模拟量及数字量的采集和输出，进而实时监测设备状态，并对设备发出控制命令，这一切都离不开实时性和针对性；再次，下位机要将采集的数据通过Modbus协议传输到上位机（CPC机），需满足快速可靠分析计算的原则；另外，需满足可拓展及先进性原则，在满足基本功能的情况下，还需要考虑使整个系统采集信息范围更广，适用性更强。
二、V9821核心控制芯片及外围电路设计（一）系统硬件总体框架本电量监测及控制装置中首先通过采样电路是将电流采样模块、电压采样模块采集到的模拟信号经过模拟/数字转换成数字信号，再经过信号调理，以便用于后续的其它电参数计算。
在电量监测及控制装置中除了具备用于电量计算的电压、电流模拟信号输入外，还设计了采用线性光祸方式的模拟量输入电路及采用光祸方式设计的数字量输入电路，用于用电设备工作状态检测。
在输出电路中，设计了采用继电器方式的数字量输出电路及采用 TLC5615芯片的模拟量输出电路用于对设备进行控制。
基于单片机的蓄电池电量检测系统
目前在电动汽车的应用中 ,普遍存在着蓄电池的使用寿 命不长 ,管理不当等问题 。针对以上问题 ,本文所阐述的蓄电 池检测系统 ,在结构设计上采用了单片机控制 ,对蓄电池组的 工作状态可进行实时监控 ,以期对延长蓄电池组的使用寿命 有所帮助 。
1 设计原理介绍
本文的主要内容为阐述如何用 HOLTEK单片机测量和监 控蓄电池组的充放电 ,并加以记录显示 。设计原理方面则重
图 1 运算电路
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E IC Vo .l 15 2008 No. 5 37
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该系统能够实时监测每个电池的电压 ,以便随时了解电 池的充放电状态 ;较为精确地估计出电池的剩余电量 ,并且进 行实量显示 ,从而避免电池因过充 、过放而受到伤害 。
使用该系统后 ,可以使用户了解电池的运行状态和方便 快速地维护蓄电池 。该系统可应用于各种蓄电池组的性能检 测 ,这对确保电力 、通信电源系统的可靠性具有一定的现实意 义 。此外 ,该系统最突出的优势在于低功耗设计 。当系统检测 到无电流时 ,单片机将进入休眠状态 ,此时 ,正常的工作电流 降到很低 ,这是因为系统的 RC振荡器已停止振荡从而降低了 功耗 。芯片维持现在状态直到被唤醒后继续运行 。
无电流就让单片机处于休眠状态 ,以减少能量消耗 ,达到低功 耗的目的 。
(3) 是否要唤醒单片机 ,是何种唤醒方式 :若是看门狗 ,则 进行初始化 ;若是有键按下 ,则显示电量 。
单片机电池显示电量的方案
单片机电池显示电量的方案
单片机电池电量显示的方案有多种，可以根据具体的需求和应用场景选择合适的方案。
以下是一些常见的方案：
1. 电压检测方案，可以通过单片机的模拟输入引脚连接电池的正负极，通过测量电池的电压来判断电量的高低。
可以使用模数转换器（ADC）来将电压转换为数字信号，然后根据一定的算法将其转换为电量显示。
2. 电流积分方案，通过测量电池的放电和充电电流，然后对电流进行积分，可以得到电池的容量消耗情况，从而实现电量显示。
3. 电池内阻检测方案，通过测量电池的内阻变化来判断电池的健康状态和电量消耗情况，从而实现电量显示。
4. 使用专用电池管理IC，一些专用的电池管理IC内置了电量检测功能，可以直接通过I2C或SPI接口与单片机通信，实现电量显示。
5. 软件估算方案，根据电池的放电曲线和负载情况，通过软件
算法估算电池的剩余电量，并在单片机上进行显示。
综合考虑成本、精度、功耗等因素，可以选择适合的方案来实现单片机电池电量显示。
在实际应用中，还需要考虑电池类型、工作环境、精度要求等因素进行综合考虑和选择。
基于单片机的多电量参数检测系统设计
簟 ■ 与 监 控 ＴｌＭ ｌ ｅ＆ｏｏ ｓ ｍ
基 于 单 片机 的 多 电量 参 数检 测 系统 设计
李美芳
（ 宁职 业技 术学 院机 电工程 系 ， 济 山东 济 宁 ２ ２ ３ ） ７ ０ ７ 摘 要： 介绍 了以单 片机为 核心 ห้องสมุดไป่ตู้ 多电量参 数检测 系统 的结构 原理 以及硬 件设 计和 开发 ， 系统 可实现对 车 该
ｒ ｎ ａ ａ ｔｒｍｅ ｓ ｒｎ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓｎ ｌ ｈ ｐ ｍｉｒ ｃ ｍｐ ｔｒ ｅ ｔｐ ｒ ｍｅｅ ａ ｕ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｉ ｇ ｅｃ ｉ ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ ．Ｔｈ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｌｚ ｈ ｃ ｅ ｓ ｓｅ ｃ ｎ ｒ ａｉｅｔ ｅ ａ —
度 ， 大测 试范 围 ， 免人 为误差 ， 扩 避 同时提 高效率 ， 改善
１ 二级分布式智能监测 系统的总体 结构
无 论是 在实验 室 还是 生 产 现 场 ， 实验 台或设 备 各 分 布较 广 ， 有可 能需要 同 时并行工 作 ， 此独 立 。如 却 彼
果 将采集 点 的传感 器用 导线连 接到 监测 室的测 量仪表
长 足进 步为 在线监 测 系统 向分 布 式 、 络化 和 以微 计 网
算 机作 为平 台 的方 向发 展提供 了 良好 的条件 。在此 类
分布式 数据 采集 系统 中 以智 能仪 表 作 为下 位 分 节 点 ，
将 为 整个 系统 的实现提 供 强大 的技 术支 持 。 目前在 线 监测 系统正 向着 自动 化 ， 能化 ， 智 网络 化的方 向发展 。
间 内电压 、 电流 、 电度的 高精度 自动检 测和 记 录 。 并可 实现对 多个 车 间多点检 测和 同步检 测。
基于单片机的纯电动汽车电池管理系统设计
基于单片机的纯电动汽车电池管理系统设计一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，纯电动汽车作为一种清洁、环保的交通工具，越来越受到人们的青睐。
而电池管理系统是纯电动汽车中的关键部分，对于电池的安全性、稳定性和经济性具有至关重要的作用。
本文旨在设计一种基于单片机的纯电动汽车电池管理系统，以提高电池的使用效率和安全性，推动纯电动汽车的广泛应用。
本文将对纯电动汽车电池管理系统的基本原理和功能进行介绍，包括电池的状态监测、均衡控制、热管理以及故障诊断等方面。
将详细介绍基于单片机的电池管理系统的设计思路和实现方法，包括硬件电路的设计和软件编程的实现。
还将对系统的性能进行仿真分析和测试验证，以确保其在实际应用中的稳定性和可靠性。
通过本文的研究和设计，希望能够为纯电动汽车电池管理系统的研发和应用提供有益的参考和借鉴，为推动纯电动汽车的发展做出一定的贡献。
二、纯电动汽车电池管理系统的总体设计纯电动汽车电池管理系统是车辆动力系统的核心组成部分，负责监控、管理和维护电池组的运行状态，确保电池的安全、高效运行。
在电池管理系统的总体设计中，我们主要考虑以下几个方面：系统架构设计：电池管理系统的架构是系统设计的基础。
我们采用分层架构，将系统分为数据采集层、数据处理层和控制执行层。
数据采集层负责采集电池组的状态信息，如电压、电流、温度等；数据处理层负责处理和分析采集到的数据，评估电池状态；控制执行层则根据处理结果，对电池组进行充放电控制、热管理、均衡控制等操作。
硬件设计：硬件设计是电池管理系统实现的基础。
我们选用高性能的单片机作为主控芯片，搭配高精度的传感器和高速的数据采集模块，确保系统能够实时、准确地获取电池组的状态信息。
同时，我们还设计了完善的通信接口，实现与车辆其他系统的信息交互。
软件设计：软件设计是电池管理系统的灵魂。
我们采用模块化、可移植的设计理念，编写了包括数据采集、数据处理、控制执行等功能的软件模块。
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。
基于单片机的锂电池电量监测电路设计
基于单片机 的锂 电池 电量监测 电路设计
李 向楠， 郑 宾， 孔祥斌
（ 中北 大学仪器科 学与动态测试教 育部 重点实验 室， 山西太原 ， ０ ３ ０ ０ ５ １ ）
摘要 ： 大多便携设备采用 电池供 电， 而 电池 电量的不足可能导致设备不能正常运行。 针对这一 问题 ， 设计了一种 实用 的电池电
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｔ ｏ ｆ ｌ ｉ ｔ ｈｉ ｕｍ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ＣＭ
Ｌｉ Ｘｉ ａ ｎ ｇ ｎ ａ ｎ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｂｉ ｎ ， Ｋｏ ｎ ｇ Ｘｉ ａ ｎ ｇ ｂｉ ｎ
量监测 电路 。 该设计采用 Ｍ Ａ ｘ ｌ ７ ０ ４ ８ ／ Ｍ Ａ ｘ １ ７ Ｏ ４ ９芯片作为核心器件， 配合必要 的外 围器件完成对锂电池 的监测 ， 提供 电池的各种 状态信息 。 本设计在便携式装备领域具有广阔的应用前景。
关键词 ： 电池 电量 ； 监测 电路 ； Ｍ Ａ １ ７ ０ ４ ８ ／ Ｍ Ａ Ｘ １ ７ ０ ４ ９ 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ４ 文献标识码 ： Ａ
（ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ， Ｔ ａ ｉ ｙ ｕ ａ ｎ
ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ． Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ Ｍ Ａ Ｘ １ ７ ０ ４ ８ ／ Ｍ Ａ Ｘ １ ７ ０ ４ ９ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｗ ｉ ｔ ｈ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ｔ ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｇ ｏ ａ ｌ
基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计(本科毕业论文)
南昌工程学院毕业设计(论文)机械与电气工程学院系（院）电气工程及其自动化专业毕业设计（论文）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电气工程及其自动化（1）班学号2009100106指导教师饶繁星完成日期2013 年 5 月20 日基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计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。
本文主要叙述了基于单片机的锂离子电池电量检测系统的研究和设计，该系统主要由模拟量采集、锂离子电池检测模块、单片机模块、以及LED驱动显示电量等相应的部分组成，介绍了锂离子电池的特点、电池电量检测原理、系统的结构及性能，重点介绍了该系统的软硬件设计等。
考虑到检测系统的复杂程度、精确性、可靠性等各个方面，本文介绍的设计方案能够满足我们对锂离子电池电量检测的要求。
关键字：锂离子电池BQ2040 电池检测单片机LED显示AbstractCompared 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.This paper describes the research and design of lithium-ion battery detection system based on MCU The system consists of a Analog acquisition module, battery detection module, MCU module and LED drive power display modules. the article describes the characteristics of the lithium-ion battery, the battery detection principle, structure and performance of the system,, focusing on the system hardware and software design.Taking into account the complexity of the detection system, accuracy, reliability, and other aspects, the article describes the design can meet the requirements of our lithium-ion battery detection.Key words：Lithium-ion battery BQ2040 Battery detection MCU LED display目录摘要.............................................................................................................................................. Abstract ........................................................................................................................................ 第一章绪论.. 01.1 本课题研究的目的及意义 01.2 本课题研究内容 01.3 锂离子电池的放电及温度特性 (1)1.4 锂离子电池电量检测系统的发展方向 (2)第二章系统总体结构设计 (3)2.1 系统总体结构框图 (3)2.2 单片机的选择 (4)2.2.1 W78E365A40PL引脚说明 (4)2.2.2 W78E365特性介绍 (5)2.3 电池电量检测芯片BQ2040 (6)2.3.1 BQ2040 引脚说明 (6)2.3.2 BQ2040的检测原理 (7)2.4 LED驱动控制芯片TM1629 (8)2.4.1 TM1629引脚说明 (8)2.4.2 TM1629特性介绍 (9)2.5 数据传输存储芯片24C64 (10)2.5.1 24C64概述 (10)2.5.2 24C64引脚说明 (10)2.5.3 24C64特性介绍 (11)2.6 时钟芯片DS1302 (11)2.6.1 DS1302概述 (11)2.6.2 DS1302引脚说明 (11)第三章硬件系统设计 (13)3.1 单片机与时钟电路部分 (13)3.1.1 W78E365概述 (13)3.1.2 电路图设计 (13)3.2 BQ2040部分 (14)3.2.1 BQ2040概述 (14)3.2.2 电路图设计 (15)3.3 TM1629驱动控制LED显示部分 (15)3.3.1 TM1629概述 (15)3.3.2 LED数码管 (15)3.3.3 电路图设计 (16)第四章软件系统设计 (17)4.1 程序设计流程 (17)4.1.1 初始化 (17)4.1.2 主程序流程图 (18)4.1.3 A/D转换与中断服务 (19)4.2 BQ2040总线时序 (20)第五章系统测试 (22)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)第一章绪论1.1本课题研究的目的及意义锂离子电池自问世以来，到现在已经发展成为我们每个人众多生活必需品当中的一部分，是如今人们在日常生活中使用极其广泛的一种电池。
基于单片机的蓄电池电量检测
0 前言在可持续发展的新时期背景下，蓄电池由于具有循环利用、环保节约的特点，近些年被广泛的应用到各动力领域之中，但由于蓄电池是一个复杂的电化学系统，在不同环境下释放的剩余电量各有不同，为使用户更好的了解蓄电池的运行状态，方便用户更快速的维护使用蓄电池，对蓄电池电量进行准确可靠的检测十分必要，同时对环保电源系统的发展也具有重要现实意义。
1 蓄电池及单片机蓄电池电量检测原理1.1 单片机蓄电池电量检测蓄电池是一种化学能源电池，通过化学电解液的充放电转换，为供电系统提供能源动力，其中蓄电池所做的有效功是电容量与电压之间的乘积，而电动势是蓄电池理论上输出能力最小的量度，其与蓄电池内部的物质性质、电解液温度、浓度都有一定的关系，由于蓄电池内部化学系统构造复杂，在不同的负载条件及不同的温度环境下，可供释放的剩余电量各有不同，因此电容量、电动势以及内阻、放电率成为衡量蓄电池的重要参数，而蓄电池的电量对供电系统的可靠性起着直接的影响，因此为确保供电系统的稳定性，能够实时的对蓄电池剩余电量做出检测就显得十分必要[1]。
过往主要是通过电解液密度估算来检测蓄电池的剩余电量，但是此种方法不适合密封的蓄电池，同时随着蓄电池使用时间的不断延长，电极转化能力下降，就更难估测出蓄电池的准确电量。
近些年在智能化迅速发展的推动下，有研究学者发现，单片机具有编程性的特征，基于单片机的蓄电池电量检测可更加准确的估测出蓄电池的剩余电量。
1.2 四线法的内阻测量通常来讲，蓄电池的内阻大都较小，所以，可以忽略不计测量线的阻抗。
四线法进行测量，指的是将感应电路电压和驱动电流回路分开。
对蓄电池内阻的测量方法是，将恒定的交流音频电流源is 在蓄电池的两端进行施加，然后对电池两端电压Vo 进行检测，包括检查Vo 和is 的夹角。
其公式为：R=Zcos;Z=Vo/io，所以R 为所需蓄电池的内阻。
1.3 蓄电池等效模型蓄电池欧姆电阻R 对电池的荷电程度进行了表征，为了对测量进行简化，应将纯电阻R0、R1、R2从纯电阻中分离出来，同时，由于R 和R0之间具有线性关系，因此，对电池荷电程度用R 接地进行表征。
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基于单片机的电量检测系统设计方案1绪论自第一个微处理器问世以来，以微处理器为核心构成的计算机以各种各样的形式，无孔不入的渗入到人们的生产、生活、科研等各个领域，为人类带来了渗透到各个领域的“智能”。
微处理器是整个智能仪器仪表的核心，检测电路时微处理器的外围设备，微机通过接口发出各种控制信息给检测电路，以规定功能、启动测量、改变工作方式等。
微机通过查询或检测电路向微机提出的中断请求，使微机及时了解检测电路的工作状态。
当检测电路完成一次测量后，微机读取测量数据，进行了解检测电路的工作状态。
当检测电路完成一次测量后，微机读取测量数据，进行必要的加工、计算、变换等处理，最后以各种方式输出，如送显示器、打印机打印，或送给系统的主控制器等等。
近二十年来，以计算机科学，信息学，生命科学为代表的各门新兴学科的迅猛发展，极大限度的刺激了全球经济的发展，在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，电能是人们日常生活和工业生产中的重要能源之一，在现代社会中起着越来越重要的作用，而电压、电流是其中最关键的两个因素，是否准确的测量电压、电流对我们的生活和生产有着至关重要的影响，特别是电工和电力系统等领域经常要对交流电量进行采样测试以了解工作电压或整个电网的工作情况。
2 WB系列交流电量传感器2.1 概述WB系列交流电量传感器采用电磁隔离技术和专用厚膜集成电路。
对电网或电路中的交流电流或交流电压进行实时测量，将其变换成跟踪电压暑促（Vg）、直流电压输出（Vz）、直流电压输出（Iz）、频率输出（Fk）。
传感器的输出可以与各型AD转换器配接构成数据采集系统，也可以与传统模式、数字式指示仪表配接，显示被测量之值。
体积小、重量轻、精度高、耗能低，输入电路、输出电路完全隔离，输出信号可以共地，输出形式多样，满足各种使用要求，在0～120%标称输入围，输出信号入输出信号之间保持正比例关系，通聘宽带，可以测量5kHz以的正弦交流电流或交流电压。
结构形式多样，提供直插式、DIN卡装式安装方式，方便各种场合使用等特点。
2.2 WB交流电量传感器的工作原理本系列传感器采用模块化电路结构，如图2-1主要由电流测头1（或电压侧头2）、采样电路3、定标放大器4、装用厚膜集成转化器5、6、7组成。
EVgVzIzFk+E图2-1 电路结构被测电流信号Ix﹝或被测电压信号Ux﹞经电流测头1﹝或电压测头2﹞隔离变换，在二次回路形成高精度毫安级跟踪电流，经采样电路3转换为跟踪电压信号，在经定标放大器4进行放大、定标，形成跟踪电压输出Vg；跟踪电压信号经AC/DC转换器5后，形成直流电压输出Vz。
Vz输出经V/I转换器6后形成直流输出Iz,Vz输出经V/F变换器7后形成频率输出Fk。
只有输出跟踪电压Vg的产品才使用正负电源﹝+E,-E﹞,其他产品才使用单一正电源。
图2-1中电流测头1和电压测头2是本系列产品的关键部件，属于精密互感器系列，承担隔离和线性变换的双重作用，改变电流测头规格或改变电压测头的输入电阻可以改变传感器的测量围。
定标放大器4是一个宽带交流放大器，它产生的电压输出Vg，在波形和相位上快速跟踪输入信号的变化，Vg输出型传感器适用于交流采样系统。
转换器5是配套研发的专用厚膜集成器件，它把交流电压信号变换为直流电压或直流电流输出。
转换原理分为平均值转换和真有效值转换，平均值转换器成本低，适用于标准正弦交流信号转换；真有效值转换器适用于含有多次谐波的交流信号（如三角波、矩形波、梯形波、可控硅调功波等），单成本较高。
转换器5（或转换器6）的“基准波”接地时，他输出0～5V（或0～20mA）；为它们配加以个高稳定的偏置电路，就形成1V～5V（或4mA～20mA）；为它们配加一个高稳定的偏置电路，就形成了1V～5V（4mA～20mA）输出。
2.3 传感器型号及技术指标采用WBV413AS3﹝交流电压传感器﹞和WB1414AS1﹝交流电流传感器﹞对电流和电压进行数据采集。
WBV141AS3技术指标：输入规格：10V～1000VAC输出规格：4mA～20mA响应时间: 250MS负载能力：6V静态功耗：50MW供电电源：+12或+24其他指标：（1）线性围：0～120%标称输入（2）输入频响：25～5K（3）环境条件：0℃～+50℃WB1414AS1技术指标：输入规格：5A～50A输出规格：4mA～20mA精度等级：0.5级响应时间：300ms负载能力：6V静态功耗：800mW供电电源：+12或+24其他指标：（1）线性围：0～120%标称输入（2）输入频响：25Hz～5kHz，特别适合工频至中频（3）环境条件：0℃～+50℃。
3 硬件系统的设计3.1 硬件框图图3-1 硬件框图本设计是AT89C51单片机控制的电量检测系统。
其工作原理是：先由电量传感器采集数据，启动A／D转换，后将数据读入单片机中进行运算并显示，即由数据采集，数据分析和数据处理三部分完成。
本设计中，控制系统的控制器有单片机AT89C51为核心，系统采用WB1414AS1（交流电流传感器）和WBV1414AS3﹝交流电压传感器﹞对电流和电压进行数据采集，并输出标准电流4mA～20mA，WB1414AS1、WBV1414AS3具有新型电磁隔离，高精度变送等优点。
AT89C51单片机控制AD0809进行模数转换，数据经过单片机的运算，输出结果，并把结果在4位8段数码管上显示。
3.2 控制电路的设计3.2.1单片机的选择20世纪80年代以来，单片机的发展非常迅速，就通用单片机而言，世界上一些著名的计算机厂家已经投放市场的产品就有50多个系列，数百个品种。
目前世界上较为著名的8位单片机的生产厂家和主要机型如下：美国Intel公司：MCS-51系列和其增强型系列美国Motorola公司：6801系列和6805系列美国Amtel公司:89C51等单片机美国Zilog公司：Z8系列和3870系列美国Fairchild公司：F8系列及SUPER8美国ROCKWELL公司：6500／1系列美国TI（德克萨斯仪器仪表）公司：TMS7000系列NS（美国国家半导体）公司：NS8070系列等等。
尽管单片机的品种很多，但是在我国使用最多还是Intel公司的MCS-51系列单片机和美国Amtel公司的89C51单片机。
MCS-51系列单片机包括三个基本型8031、8051、8751。
8031部包括一个8为CPU、128个字节RAM，21个特殊功能的寄存器（SFR）、4个8位并行I／O口、1个全双工穿行口、2个16位定时器／计数器，但片无程序存储器，需外扩EPROM芯片。
比较麻烦，不予采用。
8051是在8031的基础上，片集成有4KROM，作为程序存储器，是一个程序不超过4K字节的小系统。
ROM的程序是公司制作芯片时，代为用户烧纸的，出场的8051都是含有特殊用途的单片机。
所以8051适用用应用在程序已定且批量大的单片机产品中，所以也不采用。
8751是在8031基础上，增加了4K字节的EPROM，它构成了一个程序小于4KB 的小系统。
用户可以将程序固化在EPROM,可以反复修复程序。
但其价格相对8031较贵。
8031外扩一片4KB EPROM就相当于8751，它的最大优点是价格低。
随着大规模集成电路技术的不断发展，能装入片的外围接口。
虽然虽都在不断的改变制造工艺，但核却一样，也就是说这类单片机指令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容；在使用上基本可以直接互换。
所以不采用89C51单片机是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
89C 51是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。
89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
所以采用此单片机较好。
AT89C51单片机简介主要特征：与MCS-51 兼容；4K字节可编程闪烁存储器；寿命：1000写/擦循环；数据保留时间：10年；全静态工作：0Hz-24MHz；三级程序存储器锁定；128*8位部RAM ；32可编程I/O线；两个16位定时器/计数器；5个中断源；可编程串行通道；低功耗的闲置和掉电模式；片振荡器和时钟电路；管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
除了作为一般的I ／O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：表3-1 P3口的替代功能P3口还接受一些用于FLASH闪速存储器编程和程序校检的控制信号。
RST：复位输入。
当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将单片机复位。
ALE／PROG：当访问外部程序存储器或说句存储器时，ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。