基于单片机的蓄电池监测系统设计
基于单片机的蓄电池监测系统设计
河南科技大学课程设计说明书课程名称电气控制技术题目基于单片机的蓄电池容量测试系统设计学院农业工程学院＿＿班级＿＿学生姓名指导教师＿＿＿日期 2015年4月3日专业课程设计任务书班级：农电112 姓名：唐聪杰学号： 111403010224 设计题目：基于单片机的蓄电池容量测试系统设计一、设计目的熟悉专业课程设计的相关规程、规定，了解电力系统，电网设计数学模型的基本建立方法和相关算法的计算机模拟，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的相关专业课程内容，学习撰写工程设计说明书，对电力系统相关状态进行模拟，对电网设计相关参数计算机计算设计有初步的认识。
二、设计要求（1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，建立数学模型。
（2）通过课题设计，掌握电力系统计算机算法设计的方法和设计步骤。
（3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。
（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。
三、设计任务（一）设计内容1．了解蓄电池容量测试原理；2．设计基于单片机的蓄电池容量测试系统，包括软件和硬件；3．利用protues软件对所设计系统进行仿真；4．相关论文在学校图书馆中文数据库“万方数字化期刊”中查找。
（二）设计任务1．建立相关算法、模型。
2．设计说明书，包括全部设计内容，对电力系统相关状态进行模拟。
3．总体方案图，仿真软件模拟波形图，计算相关参数。
四、设计时间安排查找相关资料（2天）、确定总体方案，进行必要的计算。
（1天）、对电力系统相关状态进行模拟，计算相关参数，（2天）、使用（MATLAB）等相关软件进行电路图系统图设计与仿真。
（2天）、撰写设计报告（2天）和答辩（1天）。
五、主要参考文献[1] 电力工程基础[2] 工厂供电，电力系统分析[3] 相关设计仿真软件手册，如（MATLAB）等。
[4] 数学建模算法分析等[5] 电气工程设计手册等[2] 图书馆中文数据库“万方数字化期刊”其他相关网络资料指导教师签字：年月日基于单片机的蓄电池容量测试系统设计摘要蓄电池作为一种供电方便、安全可靠的直流电源广泛应用于电力、石化、通讯等领域，为获得较高的电压，常用多节蓄电池串联工作方式。
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。
基于STC单片机的蓄电池检测系统设计
167工业技术与实践丨学术平台丨引言1蓄电池在众多重要设备系统中起到不间断提供电源的重任，但是目前在很多场合蓄电池实际上处于一种长期完全不维护状态。
长期不维护的蓄电池组容易因漏液、过放、发热等因素导致失效，由此可能引发设备系统的重大故障。
因此，设计一种简便的方法对蓄电池进行实时监测是非常有必要的。
本检测系统利用STC 单片机作为核心控制器，结合A/D 转换电路、数据处理电路等实现对蓄电池工作状态的实时检测，利用液晶显示屏来显示蓄电池实时温度、蓄电池电压、蓄电池内阻等检测参数。
检测系统总体结构2本蓄电池检测系统由蓄电池工作电路、数据处理模块、数据采集控制模块以及显示监控模块组成，系统总体框架如下图所示。
控制器2.1 STC2C5A60S2蓄电池检测系统宜设计成手持式便携设备，应选用小型轻便的控制器来实现系统的控制要求。
STC2C5A60S2系列单片机较传统8051速度快8-12倍，是高速、低功耗、抗干扰强的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051。
除此之外，该控制器内部设备非常丰富，如内部集成MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D 转换（250k/s）等，有效地降低了检测系统的设计成本及设计难度，符合检测系统简易操作及便携式低成本的要求。
数据处理模块2.2在充放电的电路中，电压经过整流器的整流，然而在实际使用过程中，电路中的电压依然存在着波动变化，将会对电压数据的采集造成一定的影响，并且在在整流电路输出电压之后仍然存在着一些谐波分量。
为了去除噪声对控制系统的干扰，提高系统的稳定性，本系统采用π型整流滤波电路对检测系统信号进行处理。
本系统采用AD620放大器对温度信号、电流信号等进行放大，其增益可达到1-10000且具有设计简单、功耗低、噪声小等优点。
数据采集控制模块2.3数据采集控制模块决定了检测系统的精度，AD 转换电路又是数据采集控制模块的核心，因此AD 芯片的选择决定了检测系统的精度水平。
基于单片机的蓄电池自动监测系统设计
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。
基于单片机的蓄电池监测系统设计(互联网+)
1 引言蓄电池作为一种供电方便、安全可靠的直流电源广泛应用于电力、石化、通讯等领域，为获得较高的电压，常用多节蓄电池串联工作方式。
由于单体蓄电池特性的差异，在运行一段时间后，电池组中个别电池性能变差，进而失效，造成电池组整体性能下降，导致整个系统的可靠性降低，且蓄电池是一种化学反映装置，内部的化学反映不易及时发现，因此有必要对蓄电池的运行状态进行实时在线监测。
1.1 本课题研究的意义铅酸蓄电池(Lead Acid Battery，LAB)作为一种化学电源，自1860年普兰特(Plante)首次发明了实用的蓄电池以来，尤其是近年来随着阀控式铅酸蓄电池(Valve Regulated LAB，VRLAB)的出现，蓄电池以其价格低廉、易于浮充使用、电能效率高、电源独立性好、可移动等优点被广泛应用于发电厂、变电站、邮电通讯系统、汽车、船舶、铁路客车等各个领域。
在UPS系统中，蓄电池组作为储能元件，是系统极其重要的组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠性，然而蓄电池却是整个UPS系统中平均无故障时间最短的器件。
现在随着国民经济的迅速发展，电力系统和通信系统发挥着越来越重要的作用，由蓄电池组、充电浮充电装置以及馈电支路开关和熔断器等组成的直流系统是发电厂、变电站和通信基站中的一个重要组成部分，其工作状况的好坏直接影响到电力系统和通信系统的安全、可靠和高效运行。
而蓄电池组作为直流系统向外供电的唯一设备，为电力系统和通信系统中的信号装置、继电保护装置和控制装置等重要负载提供工作电源，其性能的好坏直接关系到电力系统和通信系统的安全可靠性。
因此为了确保用电设备即使在交流电源全部中断的情况下也能正常安全连续运行，必须保证蓄电池组的运行状态性能良好，在发生火电中断时能够有足够的放电容量，所以重视和加强对蓄电池的维护工作，特别是对蓄电池实施实时在线监测意义重大。
[1]1.2 国内外发展状况随着科学技术的发展，特别是单片机和计算机在智能化控制方面的应用，以及在变电站综合自动化系统等方面研究的深入，关于蓄电池的自动化监测问题也提到日程上来。
基于单片机的蓄电池监测系统设计
1 引言蓄电池作为一种供电方便、安全可靠的直流电源广泛应用于电力、石化、通讯等领域，为获得较高的电压，常用多节蓄电池串联工作方式。
由于单体蓄电池特性的差异，在运行一段时间后，电池组中个别电池性能变差，进而失效，造成电池组整体性能下降，导致整个系统的可靠性降低，且蓄电池是一种化学反映装置，内部的化学反映不易及时发现，因此有必要对蓄电池的运行状态进行实时在线监测。
1.1 本课题研究的意义铅酸蓄电池(Lead Acid Battery，LAB)作为一种化学电源，自1860年普兰特(Plante)首次发明了实用的蓄电池以来，尤其是近年来随着阀控式铅酸蓄电池(Valve Regulated LAB，VRLAB)的出现，蓄电池以其价格低廉、易于浮充使用、电能效率高、电源独立性好、可移动等优点被广泛应用于发电厂、变电站、邮电通讯系统、汽车、船舶、铁路客车等各个领域。
在UPS系统中，蓄电池组作为储能元件，是系统极其重要的组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠性，然而蓄电池却是整个UPS系统中平均无故障时间最短的器件。
现在随着国民经济的迅速发展，电力系统和通信系统发挥着越来越重要的作用，由蓄电池组、充电浮充电装置以及馈电支路开关和熔断器等组成的直流系统是发电厂、变电站和通信基站中的一个重要组成部分，其工作状况的好坏直接影响到电力系统和通信系统的安全、可靠和高效运行。
而蓄电池组作为直流系统向外供电的唯一设备，为电力系统和通信系统中的信号装置、继电保护装置和控制装置等重要负载提供工作电源，其性能的好坏直接关系到电力系统和通信系统的安全可靠性。
因此为了确保用电设备即使在交流电源全部中断的情况下也能正常安全连续运行，必须保证蓄电池组的运行状态性能良好，在发生火电中断时能够有足够的放电容量，所以重视和加强对蓄电池的维护工作，特别是对蓄电池实施实时在线监测意义重大。
[1]1.2 国内外发展状况随着科学技术的发展，特别是单片机和计算机在智能化控制方面的应用，以及在变电站综合自动化系统等方面研究的深入，关于蓄电池的自动化监测问题也提到日程上来。
基于avr单片机的电动汽车蓄电池监测系统的设计
• 198•ELECTRONICS WORLD ・技术交流针对城市共享型电动汽车蓄电池电压、电流、温度、电量等参数采集计算，并实现远程实时监控的问题，设计开发出了一种由AVR 单片机ATmega64为控制核心的蓄电池监测系统，该系统可靠性高，使用方便，成本较低，经过实际工作环境的测试，蓄电池参数测算较为准确，同时可以实现蓄电池电量不足预警、故障报警等功能。
电动汽车是一种应用新能源技术出现的新型交通工具，由于其运行过程中，不以传统化石燃料作为动力来源，有节能环保等诸多优点，因此电动汽车将是未来交通领域的一项重要的应用方式。
随着人们日常出行过程中汽车代步需求日益增大，共享型电动汽车也在许多城市推广使用，而电动汽车蓄电池监测水平是衡量其性能优越的一项重要指标，蓄电池监测系统需要实时监测蓄电池在工作过程中电压、电流、电量、温度等各项参数指标，通过系统显示屏向驾驶人员提供可靠的信息支持，同时通过无线技术，将电动汽车的蓄电池状态及时上传到监测中心，供调度人员实时监控。
1 系统总体结构电动汽车动力蓄电池主要以锂离子电池为主，电量监测系统以模块化设计为主要思路，通过SPI 总线的形式进行内部数据传输，将各单体电池采集模块测量到的参数发送给微控制器进行处理，监测系统主要包括微处理器电路、电压电流采集模块、温度采集模块、预警电路以及无线通信模块等主要几个部分构成，图1为系统总体结构图。
图1 蓄电池监测系统结构图2 微控制器电路蓄电池监测系统控制器部分采用A Tmega64高性能单片机，具有丰富的内部资源：包括53个可编程的I ／O 口、7个外部中断、2个16位定时器、2个8位定时器、4 KB 的片内SRAM 和64 KB 系统内可编程Flash 存储器；主要实现对蓄电池电压、电流采集模块的控制，蓄电池电量数据的实时存储与计算处理，蓄电池温度采集及温度数据处理，控制无线通信模块，将蓄电池状态参数发送到调度中心计算机中，进行实时监控。
基于单片机的蓄电池的自动监测系统毕业设计论文
基于单片机的蓄电池的自动监测系统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，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ABSTRACTof 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 charging 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 power 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 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 discharge 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 calibration.Keyword Storage battery;Monitor system;Single chip of AT89C51目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (1)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 蓄电池研究现状 (1)1.1.2 电池的主要性能指标 (1)1.2 蓄电池技术的发展与方向 (2)1.3 本课题所做的主要工作 (3)2 测试方法的研究 (4)2.1 蓄电池的内阻 (4)2.2 蓄电池内阻与容量的关系 (4)2.3 蓄电池等效电路 (5)2.4 设计方案论证 (5)2.5 交流法 (7)第3章硬件电路设计 (8)3.1 总体框架 (8)3.2 主处理器模块 (9)3.3 探测电路 (12)3.4 差分放大电路 (12)3.4.1 INA321芯片简化图 (13)3.4.2 INA2321电路图 (13)3.5 幅相检测电路 (14)3.5.1 AD8302电路图 (14)3.6 模数转换模块设计 (14)3.6.1 模数转换芯片AD0809 (14)3.6.2 ADC0809与单片机的接口电路 (16)3.7 液晶显示 (16)3.7.1 LCD1602介绍 (16)3.7.2 LCD1602与单片机的接口电路 (18)4 系统软件设计 (20)4.1 蓄电池自动监测系统软件总体程序设计 (20)4.2 总电路图 (20)4.3 程序流程图 (21)4.4 本章小结 (27)5 系统的安装与调试 (28)5.1 系统调试 (28)5.1.1 电路集成 (28)5.2. 软件调试 (28)结论 (30)参考文献 (31)附录：源程序 (32)致谢 (36)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。
基于单片机的蓄电池电量检测系统课程设计
班级：07通信学号：0711******* 姓名：周伟摘要:主要是基于单片机的蓄电池电量检测系统，可应用于各种蓄电池组的性能监测，系统可在线监测每节电池的电压，动态放电电流，温度，以使直流屏的电池得以及时的维护，保证直流屏的安全运行，提高供电系统的可靠性和自动化程度。
系统功能按模块划分，分别分为：主机、采集模块、信号调理模块、放电模块，其中采集模块包括模拟量采集模块和开关量采集模块，信号调理模块包括：电池电压调理模块、电流调理模块、温度信号调理模块。
关键词:单片机电量检测 A/D转化1 前言随着21世纪社会的快速发展使人们步入了电子时代，越来越多的机器、电子设备离不开电力驱动。
电源成了机器电子设备等不可或缺的保证，因此持久稳定的电源显得尤为重要，很难想象没有电力社会会是什么样子。
我们知道蓄电池是电源的一种，作为后备电源，为保证电源供电的可靠性，实时监测蓄电池电量的各项参数就显得必不可少了。
我们知道现在的蓄电池电量检测有基于虚拟仪器技术、单片机、数据库等等的蓄电池电量检测系统。
在这里，我主要说说基于单片机的蓄电池电量检测系统。
因为这种方法有对固有系统产生的影响非常小，测量精度比较高，简单方便易于实现等等的特点。
2 蓄电池测量参数设计电压测量蓄电池电压有2V、6V、12V三种类型，由这三种蓄电池类型组成220V。
电压是反映电池性能的重要指标，测量电压可采用充放电路中串一个阻值很小的电阻，其上有压降。
当充电时，电压值为负；放电时，电压值为正。
这个电压值作为后接电路的一个输入电压。
通过监测这个小阻值电阻电压监测蓄电池电压。
对蓄电池端电压的测量必须要有很高的精度, 电压的采样精度需为千分之一。
温度测量蓄电池的内阻值很小，电池内部产生的热量取决于电池的内阻,同样通过监测充放电同路中小阻值电阻来预判蓄电池的温度，温度精度要求需要精确到0.5度。
内阻测量蓄电池内阻很小，一般为uΩ－Ω级，因此测量线的阻抗就变得不可忽略，为此采用四线法测量，即将驱动电流回路和感应电压电路分开。
基于飞利浦51单片机的智能蓄电池巡检监控系统的设计说明书
基于飞利浦５１单片机的智能蓄电池巡检监控系统的设计基于飞利浦５１单片机的智能蓄电池巡检监控系统的设计ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＳｔｏｒａｇｅＢａｔｔｅｒｙＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＰｈｉｌｉｐ５１Ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ汪定华张晓江（合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽合肥２３０００９）擅要介绍基于飞利浦５１单片机（Ｐ８９Ｖ５１ＲＤ２ＢＮ）的电池巡检监控系统的设计方案及软硬件设计，该控刺系统能对串联蓄电池的单体电压、电池内阻及电池表面温度等进行实时监控，实时监测各数据的变化，并通过单片机与上位机的串行通讯实现变电站的远程监控。
关键词：单片机，电池巡检系统，串行通讯ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｄｅｓｉｇｎｐｒｏｊｅｃｔｏｆｓｔｏｒａｇｅｂａｔｔｅｒｙｐａｔｒｏｌａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄＯｎＰｈｉｌｉｐ５１ｓｉｎ·ｇｌｅｃｈｉｐ．ａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｃａｎｃａｒｒｙｏｎｔｈｅｒｅａｌ—ｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｔｏｔｈｅｍｏｎｏｍｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒｃｅｌｌｖｏｌｔａｇｅ．ｔｈｅｃｅｌｌｉｎｎｅｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，Ｉｔｃａｎｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｄａｔａｃｈａｎｇｅａｎｄｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｌｏｎｇ－ｄｉｓｔａｎｃｅｍｏｎｉｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｂｙｓｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇｗｉｔｈｈｏｓｔｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄｔｈｅｓｉｎ—ｇｌｅｃｈｉｐ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ．ｓｔｏｒａｇｅｂａｔｔｅｒｙｐａｔｒｏｌａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．ｓｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ本系统采用高性能单片机控制，通过采集电压及放电电流等来检测电池组的状况，并设计报警功能，最后通过ＲＳ４８５现场工业总线与上位机通讯并传送数据到远程监控计算机，实现远程监控。
基于单片机的蓄电池检测系统设计
毕业设计论文基于单片机的蓄电池检测系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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基于单片机的蓄电池监测系统设计
基于单片机的蓄电池监测系统设计摘要蓄电池是很多系统的关键部件，因此监测其状态十分重要。
本文基于单片机设计了一套蓄电池监测系统，使用温度传感器、电压传感器以及多路模拟转数器进行监测，通过LCD模块显示实时数据，以及通过蜂鸣器和LED指示灯提示警报。
本系统实现了蓄电池的多项实时监测，可以提高系统的可靠性和安全性，具有较高的实用价值。
在实验中，系统表现出了稳定、准确的监测能力，满足了蓄电池监测的需求。
关键词：蓄电池；单片机；监测系统；温度传感器；电压传感器；LCD；警报AbstractBattery is a key component in many systems, so it is very important to monitor its status. Based on single chip microcomputer, a battery monitoring system is designed inthis paper, which uses temperature sensor, voltage sensor and multi-channel analog counter for monitoring, displays real-time data through LCD module, and prompts alarm through buzzer and LED indicator.This system realizes real-time monitoring of battery in multiple aspects, which can improve the reliability and safety of the system, and has high practical value. In the experiment, the system shows stable and accurate monitoring ability, and meets the requirement of battery monitoring.Keywords: battery; single chip microcontroller; monitoring system; temperature sensor; voltage sensor; LCD; alarm导言随着现代科技的不断发展，电子设备已经普及到了各行各业。
基于单片机的蓄电池监测系统设计
基于单片机的蓄电池监测系统设计蓄电池是一种常见的电能储存设备，广泛应用于各种电子设备和能源系统中。
然而，蓄电池的性能和寿命受到许多因素的影响，如充放电循环次数、温度、充放电速度等。
因此，对蓄电池的实时监测和评估变得至关重要。
本文将重点讨论基于单片机的蓄电池监测系统设计。
一、引言随着科技的不断发展，人们对便携式设备和可再生能源系统的需求不断增加。
而这些设备和系统中所使用的蓄电池作为储能装置，在保证其性能和寿命方面面临着巨大挑战。
因此，设计一种可靠且高效的蓄电池监测系统对于确保设备和系统正常运行至关重要。
二、蓄电池性能监测1. 蓄电池容量评估蓄电池容量是其储存能量大小的指标，在使用过程中需要实时监测以确保其正常工作。
基于单片机技术可以通过采集充放电过程中所消耗或释放出来的能量来评估蓄电池的容量。
2. 蓄电池内阻检测蓄电池内阻是影响其性能的重要因素之一。
通过测量蓄电池在不同充放电状态下的内阻变化，可以评估其健康状况和性能。
3. 蓄电池温度监测温度是影响蓄电池性能和寿命的重要因素。
通过在蓄电池表面安装温度传感器，可以实时监测蓄电池的温度变化，并根据温度变化调整充放电策略，以保证其正常工作。
三、基于单片机的蓄电池监测系统设计1.系统架构设计基于单片机的蓄电池监测系统主要分为四个模块：传感器模块、数据采集模块、数据处理模块和显示模块。
传感器模块负责采集蓄电池的各项参数，如电压、电流、温度等。
数据采集模块将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，然后通过单片机进行处理和分析。
数据处理模块对单片机处理后的数据进行进一步的处理，如实时监测、评估和预测等。
显示模块将处理后的数据以图形或数字形式展示给用户，以便实时了解蓄电池的工作状态。
2.信号采集与处理为了实现对蓄电池各项参数的实时监测与评估，需要选用合适的传感器对电压、电流、温度等关键参数进行采集。
采集到的模拟信号经过模数转换器转换为数字信号，然后输入到单片机中进行数字信号处理和分析。
基于单片机的蓄电池监测系统设计
河南科技大学课程设计说明书课程名称电气控制技术题目基于单片机的蓄电池容量测试系统设计学院农业工程学院＿＿班级＿＿学生姓名指导教师＿＿＿日期 2015年4月3日专业课程设计任务书班级：农电112 姓名：唐聪杰学号：111403010224 设计题目：基于单片机的蓄电池容量测试系统设计一、设计目的熟悉专业课程设计的相关规程、规定，了解电力系统，电网设计数学模型的基本建立方法和相关算法的计算机模拟，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的相关专业课程内容，学习撰写工程设计说明书，对电力系统相关状态进行模拟，对电网设计相关参数计算机计算设计有初步的认识。
二、设计要求（1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，建立数学模型。
（2）通过课题设计，掌握电力系统计算机算法设计的方法和设计步骤。
（3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。
（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。
三、设计任务（一）设计内容1．了解蓄电池容量测试原理；2．设计基于单片机的蓄电池容量测试系统，包括软件和硬件；3．利用protues软件对所设计系统进行仿真；4．相关论文在学校图书馆中文数据库“万方数字化期刊”中查找。
（二）设计任务1．建立相关算法、模型。
2．设计说明书，包括全部设计内容，对电力系统相关状态进行模拟。
3．总体方案图，仿真软件模拟波形图，计算相关参数。
四、设计时间安排查找相关资料（2天）、确定总体方案，进行必要的计算。
（1天）、对电力系统相关状态进行模拟，计算相关参数，（2天）、使用（MATLAB）等相关软件进行电路图系统图设计与仿真。
（2天）、撰写设计报告（2天）和答辩（1天）。
五、主要参考文献[1] 电力工程基础[2] 工厂供电，电力系统分析[3] 相关设计仿真软件手册，如（MATLAB）等。
[4] 数学建模算法分析等[5] 电气工程设计手册等[2] 图书馆中文数据库“万方数字化期刊”其他相关网络资料指导教师签字：年月日基于单片机的蓄电池容量测试系统设计摘要蓄电池作为一种供电方便、安全可靠的直流电源广泛应用于电力、石化、通讯等领域，为获得较高的电压，常用多节蓄电池串联工作方式。
基于单片机的蓄电池温度监控系统设计
基于单片机的蓄电池温度监控系统设计李建海;杨帆;孙艳丽【摘要】The temperature is an important parameter of the battery , in order to make the battery in the best working condition ,it is necessary to monitor the temperature of the battery. The battery temperature monitoring system is designed based on STC89C52 microcontroller、1-wire digital temperature sensor DS18B20、LED and USB-RS232 converter.The constitution of the system、hardware design、control program design and PC monitoring are introduced in detail. The experiment results prove that this system has the advantages of accurate temperature measurement、easier expansibility、convenient upgrade and monitor.%温度是蓄电池的一个重要参数,为使电池处在最佳工作状态,需对电池温度进行实时监控.设计了一种基于STC89C52单片机、单总线数字温度传感器DS18B20、LED显示器和USB-RS232转换器的电池温度监控系统.介绍了系统的结构组成、硬件电路设计、控制程序设计和上位机监控等.试验表明,系统具有测温速度快、精度高,易于扩展,系统升级方便,监控良好等特点.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2017(025)014【总页数】4页(P140-142,147)【关键词】蓄电池;温度控制;单片机;DS18B20【作者】李建海;杨帆;孙艳丽【作者单位】海军航空工程学院基础实验部,山东烟台 264001;海军航空工程学院基础实验部,山东烟台 264001;海军航空工程学院基础实验部,山东烟台 264001【正文语种】中文【中图分类】TN99蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种直流供电装置，在电力、通信、航空等领域的直流供电系统中起着重要的作用。
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河南科技大学课程设计说明书课程名称电气控制技术题目基于单片机的蓄电池容量测试系统设计学院农业工程学院＿＿班级＿＿学生姓名指导教师＿＿＿日期 2015年4月3日专业课程设计任务书班级：农电112 姓名：唐聪杰学号：111403010224 设计题目：基于单片机的蓄电池容量测试系统设计一、设计目的熟悉专业课程设计的相关规程、规定，了解电力系统，电网设计数学模型的基本建立方法和相关算法的计算机模拟，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的相关专业课程内容，学习撰写工程设计说明书，对电力系统相关状态进行模拟，对电网设计相关参数计算机计算设计有初步的认识。
二、设计要求（1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，建立数学模型。
（2）通过课题设计，掌握电力系统计算机算法设计的方法和设计步骤。
（3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。
（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。
三、设计任务（一）设计内容1．了解蓄电池容量测试原理；2．设计基于单片机的蓄电池容量测试系统，包括软件和硬件；3．利用protues软件对所设计系统进行仿真；4．相关论文在学校图书馆中文数据库“万方数字化期刊”中查找。
（二）设计任务1．建立相关算法、模型。
2．设计说明书，包括全部设计内容，对电力系统相关状态进行模拟。
3．总体方案图，仿真软件模拟波形图，计算相关参数。
四、设计时间安排查找相关资料（2天）、确定总体方案，进行必要的计算。
（1天）、对电力系统相关状态进行模拟，计算相关参数，（2天）、使用（MATLAB）等相关软件进行电路图系统图设计与仿真。
（2天）、撰写设计报告（2天）和答辩（1天）。
五、主要参考文献[1] 电力工程基础[2] 工厂供电，电力系统分析[3] 相关设计仿真软件手册，如（MATLAB）等。
[4] 数学建模算法分析等[5] 电气工程设计手册等[2] 图书馆中文数据库“万方数字化期刊”其他相关网络资料指导教师签字：年月日基于单片机的蓄电池容量测试系统设计摘要蓄电池作为一种供电方便、安全可靠的直流电源广泛应用于电力、石化、通讯等领域，为获得较高的电压，常用多节蓄电池串联工作方式。
由于单体蓄电池特性的差异，在运行一段时间后，电池组中个别电池性能变差，进而失效，造成电池组整体性能下降，导致整个系统的可靠性降低，且蓄电池是一种化学反映装置，内部的化学反映不易及时发现，因此有必要对蓄电池的运行状态进行实时在线监测。
因此为了确保用电设备即使在交流电源全部中断的情况下也能正常安全连续运行，必须保证蓄电池组的运行状态性能良好，在发生火电中断时能够有足够的放电容量，所以重视和加强对蓄电池的维护工作，特别是对蓄电池实施实时在线监测意义重大。
蓄电池监测系统中，主要内容是对单电池电压的监测。
其中，关于温度和电流的测量都属常规测量，而且在这些方面的测量技术都已成熟。
在电压的测量方法上，对单个电压量的测量方法非常简单。
其中，最关键的是如何测量电池组中串联在一起的单体电池电压。
在解决如何测量单体电池电压问题上，人们进行了大量的研究工作。
关键词：蓄电池，检测系统，电压目录第一章引言 (1)1.1 本课题研究的意义 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 蓄电池组管理系统的功能 (2)第二章设计要求及系统框图 (3)2.1 控制要求 (3)2.2 系统框图 (3)第三章系统软件设计 (4)3.1 开发语言和开发环境 (4)3.2 主程序模块 (5)3.3 数据测量程序模块 (6)3.3.1 单总线的工作原理 (7)3.3.2 DS2438与单片机通讯 (10)3.3.3 系统对蓄电池各参数的检测 (11)3.4 显示电路子程序模块 (12)3.4.1 1602液晶显示基本操作时序 (12)3.4.2 1602指令说明 (13)3.4.3 1602标准字库 (14)3.4.4 显示子程序功能及流程 (14)3.5 串行通讯程序模块 (14)3.6 键盘输入子程序模块 (15)3.7 报警电路子程序模块 (15)第四章结论 (16)参考文献 (17)第一章引言1.1 本课题研究的意义铅酸蓄电池(Lead Acid Battery，LAB)作为一种化学电源，自1860年普兰特(Plante)首次发明了实用的蓄电池以来，尤其是近年来随着阀控式铅酸蓄电池(Valve Regulated LAB，VRLAB)的出现，蓄电池以其价格低廉、易于浮充使用、电能效率高、电源独立性好、可移动等优点被广泛应用于发电厂、变电站、邮电通讯系统、汽车、船舶、铁路客车等各个领域。
蓄电池组作为直流系统向外供电的唯一设备，为电力系统和通信系统中的信号装置、继电保护装置和控制装置等重要负载提供工作电源，其性能的好坏直接关系到电力系统和通信系统的安全可靠性。
因此为了确保用电设备即使在交流电源全部中断的情况下也能正常安全连续运行，必须保证蓄电池组的运行状态性能良好，在发生火电中断时能够有足够的放电容量，所以重视和加强对蓄电池的维护工作，特别是对蓄电池实施实时在线监测意义重大。
1.2 国内外发展状况随着科学技术的发展，特别是单片机和计算机在智能化控制方面的应用，以及在变电站综合自动化系统等方面研究的深入，关于蓄电池的自动化监测问题也提到日程上来。
近几年以来，很多人开始研究蓄电池的自动化监测。
蓄电池监测系统中，主要内容是对单电池电压的监测。
其中，关于温度和电流的测量都属常规测量，而且在这些方面的测量技术都已成熟。
在电压的测量方法上，对单个电压量的测量方法非常简单。
其中，最关键的是如何测量电池组中串联在一起的单体电池电压。
在解决如何测量单体电池电压问题上，人们进行了大量的研究工作。
有人提出用继电器来切换电池组中的每只电池。
用触点式继电器切换的缺点是：体积大、成本高、寿命短、速度慢，且其电压值计算比较麻烦；有人提出另外一种方法：在多路输入信号的选择上采用模拟开关进行选通，在模拟信号的转换上采用可编程定时器的V/F转换器。
其中，在解决输入信号电压高于芯片的最大工作电压的问题上存在技术难点，且采用V/F 转换作为A/D转换器。
其缺点是响应速度慢、在小信号范围内线性度差、精度低。
关于在线测量单只电池电压的方法，还有人提出用光电隔离器件和大电解电容器构成采样，保持电路来测量蓄电池组中单只电池电压。
此电路的缺点是：在A/D转换过程中，电容上的电压能发生变化，使其精度趋低，而且电容充放电时间及晶体管和隔离芯片等器件动作延迟等因素，决定采样时间长等缺点。
国内研制并投产的ZXJ24/2-1型蓄电池组智能监测仪，采用浮动地技术测量蓄电池组中各单体电池电压，测量结果比较准确，但也存在模拟开关切换以及各器件的不一致性问题对浮动地的电位的影响，从而使测量结果偏差加大。
国外有人研究VMS （VRLA Battery Management System）阀控密封铅酸蓄电池管理系统。
因为恒压充电的方法不能满足不同蓄电池所需的不同充电电流。
系统监测的内容包括：单电池电压、电池内部温度、放电电流及放电过程中测量电池组总电压。
VMS中包含了BMS，它是在监测的基础上对蓄电池进行分析，并进行管理和控制。
这样更有利于对蓄电池的维护，延长蓄电池使用寿命。
1.3 蓄电池组管理系统的功能蓄电池电池组监测系统要承担电池组的系统管理，一方面保证电池组的正常运做，显示电池的动态响应并及时报警，使操作人员随时都能掌握蓄电池的情况。
另一方面要避免出现意想不到的各种事故。
蓄电池电池组监测系统通过标准通讯接口和控制模块对电池组进行管理，它的基本功能包括以下几个方面的内容：1)蓄电池电池组管理监视电池组的双向的总电压和电流、电池组的温升，并通过液晶或其他显示装置，动态显示总电压、电流、温升的变化，避免电池组过放，使电池组不会受到人为的损坏。
2)单节电池管理对电池组中的单节电池的管理，可以及时发现单节电池的电状态，对单节电池动态电压和温度的变化进行实时测量，以便及时发现单节电池存在的问题，并采取有效的防范措施。
第二章设计要求及系统框图2.1 控制要求UPS电源是电力、通信、银行等行业的必备电源，要求其稳定可靠。
蓄电池是UPS 系统的重要组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠性。
精确预测蓄电池的临界失效期,对提高UPS系统的可靠性具有重要意义。
本设计是基于单片机的蓄电池在线监测电路系统的设计。
其主要任务是完成蓄电池各个参数（电压、电流、温度、剩余电量）的采集，并且可以显示输出，当各参数超限时，产生声光报警。
设计过程中要有理论的分析，选择合适的器件；运用Protel绘制电路；编辑相应的程序；通过仿真器来测试系统的可行性；按照学校有关文件的要求完成毕业设计前期材料。
2.2 系统框图根据系统的需求分析，设计主要分为两部分：数据采集和数据处理，这两部分都需要硬件和软件的相互配合才能完成。
蓄电池的电压、电流及温度等数据参数经采样电路得到后送单片机，经单片机运算处理，进行LCD显示、与上位机通讯等操作。
信号采样电路选用DS2438蓄电池监测专用芯片，对单体电池电压、电流、温度等信号参数进行测量；单片机通过连接的键盘，可以设置产生报警的限值，同时能够实现显示数据的切换；当参数值超限时，自动进行声光报警。
设计中加入硬件看门狗电路，进行保护。
本设计中模块单元的功能如下：1)单体电池电压、电流、温度等信号采集电路：将被监测的蓄电池单体电池的电压、温度等信号进行采集，并且送到单片机内；2)键盘单元：设定报警上下限值，并对显示内容进行切换；3)89C51单片机：对接收到的二进制信号进行相应的处理，并产生相应的控制信号；4)LCD显示电路：显示电压、电流、温度等参数值；第三章系统软件设计系统硬件电路设计完成之后，就要进行软件的设计和调试。
如果没有软件来控制硬件电路和外围设备，系统仍然是不完善的。
在监控系统中，软件的编制需要符合以下基本要求：1) 易理解、易维护。
通常是指软件系统容易阅读和理解，容易发现和纠正错误，容易修改和补充。
由于检测控制系统的复杂性，设计人员很难在短时间内就对整个系统理解无误，应用软件的设计和调试不可能一次就完成，有些问题是在运行中逐步暴露出来的，这就要求编制的软件容易理解和完善。
2) 实时性。
实时性是监测控制系统的普遍要求，既要求系统及时相应外部事件的发生，并及时给出处理结果。
3) 可测试性。
检测控制系统软件的可测试性具有两方面的含义：其一是指比较容易地制定出测试准则，并根据这些准则对软件进行测定；其二是指软件设计完成后，首先在模拟环境下运行，经过静态分析和动态仿真运行，证明准确无误后才可以投入实际运行。