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
$ G6 \  G, t# @' Q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。在硬件方面,本系统主要以HOLTEK系列单片机
HT46R22和运放LM321为中心器件来实现电量的检测及显示;在软件
' j1 u" H- T. U& b. Q, x方面,我们的目的主要是实现低功耗。
" A4 n9 ?1 O. L6 i关键词:单片机;蓄电池组;电检测
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
5 ]  k5 z  H" t. r/ M* W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。
2 e% T/ m0 `) ]: H该系统能够实时监测每个电池的电压，以便随时了解电
* O+ L& `  ~  u. l* @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
+ R" J+ A3 D  Z* T4 r, `行实量显示,从而避免电池因过允、过放而受到伤害。
/ v  w8 M2 X5 P$ F4 l( ]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
# \. y: B) y1 ~9 R9 B2 D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,单片机将进人休眠状态,此时,正常的工作电流
8 @- ?: Y( T) ~% A/ P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
" `7 {. N4 ?) |% O2 X功耗。芯片维持现在状态直到被唤醒后继续运行。
# o8 Z* n9 \7 O, W# C0 q: d# }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
$ X0 j  `: b& g6 p& @/ R: W
点突出了如何通过软件编程实现低功耗的设计。
在整体的硬件组成设计中,蓄电池组可为整个电路提供
' R: V2 l  q$ F0 H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
# X$ z/ d# d" _/ S& D8 R& sLM321的一一个输人电压,另一个输人电压由稳压器的+5V输
* k; Q+ c4 X% p$ R0 c) ~# e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
! b* J: l$ q. z2 X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
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
6 b) X; A4 n0 n, ^动LED灯以显示电量。另外, HOLTEK单片机还可通过一个
, a3 i' B( \( @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
3 i* N9 ]# F$ Z% b( Y8 h& h% R4 _电平转换电路以及LED之外，几乎没有其它所需的外部电路,
- G' }" d0 y) t7 ?/ k4 [6 @& \由此可以看出合泰单片机的功能相当强大。
. Y/ P  ]& C0 L8 B) e5 H低功耗需要通过软件及硬件设计来共同完成。当检测到蓄
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
% e' N2 z! d; A  `4 N( v, H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
; ]6 v7 o0 Z/ X& s* j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
4 ~: G9 i9 ^& z* L2.1电量检测及 显示的方案论证
/ `" J( G* o1 j) k, `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
6 F9 S; B& j  _流量,来达到检测电池组电量的目的。
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该系统最突出的优势在于低功耗设计