基于单片机的蓄电池电量检测系统

ByGrith4

摘要: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
% z1 Y5 w$ n  n# H用寿命有所帮助。在硬件方面,本系统主要以HOLTEK系列单片机
+ H# `" K( U" S* `, OHT46R22和运放LM321为中心器件来实现电量的检测及显示;在软件
6 u3 p/ y& u( E  k方面,我们的目的主要是实现低功耗。
, I% @8 a: y6 D' b) E' v8 n* K+ d关键词:单片机;蓄电池组;电检测
# R8 G, v: Z( B+ h5 E1 j1 W7 w0 B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
% q9 {3 U: p+ _7 A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
9 t* p( j7 C5 S: |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
( A' W: I! x$ r& ^有所帮助。
该系统能够实时监测每个电池的电压，以便随时了解电
6 w+ g0 c2 \% a0 J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
9 V  Y8 Q; o5 c行实量显示,从而避免电池因过允、过放而受到伤害。
/ v- ~, a6 |. C- `8 A) _( g3 n使用该系统后,叮以使用户了解电池的运行状态和方便
快速地维护蓄电池。该系统叮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
7 V% S) F% j  O! g9 g$ M到无电流时,单片机将进人休眠状态,此时,正常的工作电流
降到很低，这是因为系统的RC振荡器己停止振荡从而降低了
0 ~6 w/ d( T! G8 C功耗。芯片维持现在状态直到被唤醒后继续运行。
7 y% B; T& n3 y( G- }! G1设计原理介绍.
* T; C* D1 F. l/ H本文的主要内容为阐述如何用HOLTEK单片机测量和监
; i( i+ Z9 ~& s/ H3 @控蓄电池组的充放电，并加以记录显示。设计原理方面则重

2 w# S0 Z. c  j点突出了如何通过软件编程实现低功耗的设计。
  w2 p- p$ R4 A/ p5 Y在整体的硬件组成设计中,蓄电池组可为整个电路提供
电源,在其充放电电路串接了一个电阻,其上的电压作为运放
8 g4 e6 t  S$ C" |' ^' {; o' _9 yLM321的一一个输人电压,另一个输人电压由稳压器的+5V输
出提供。四个电阻及一个运放构成的运算电路,将蓄电池组充
9 d; T# U6 Y) b/ {- ^* w放电电路中的电流量,转换成电压量再输人单片机,以实现对
9 i2 {/ D. h* p" A( M0 X: i) ~8 K蓄电池组充放电情况的测量和监控。HT46R22 的A/D转换模
块将输人的模拟电压转换为数字电压，再通过芯片的PA口驱
8 P0 q, s8 j5 j$ ^; R动LED灯以显示电量。另外, HOLTEK单片机还可通过一个
PA口来控制晶体管以起到电子开关的作用。
由于整个设计的目的是完成电量的采集以及显示，除了
电平转换电路以及LED之外，几乎没有其它所需的外部电路,
: x# f" I; K4 g  W7 ^! n" ]+ i由此可以看出合泰单片机的功能相当强大。
  N/ l3 M9 S3 P1 o低功耗需要通过软件及硬件设计来共同完成。当检测到蓄
4 H2 \0 g" f  Y# j% l电池组充放电回路没有电流时,就要通过编程让单片机处于休眠
状态,此时,系统振荡器将停止以减少能最消耗。当看门]狗溢出复
位或者外部有键按下时,单片机将会被唤醒,继续进行工作。
2硬件设计
% ~- d9 F* X" g7 \2 F" W; t0 Q2.1电量检测及 显示的方案论证
; q% g  I5 F) D7 }/ M8 T8 y- e当要检测一个电池的电量时,并不能直接测量电池两端
的端电压，但是我们可以通过检测蓄电池组充放电回路的电
流量,来达到检测电池组电量的目的。
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nolita

该系统最突出的优势在于低功耗设计