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
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
3 U4 N* l, E( R/ F+ W9 P% n方面,我们的目的主要是实现低功耗。
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
9 i1 L/ o5 C4 g6 k% T; R; }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
' ^2 `% v- Y$ B$ _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。
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
6 C& h- v- r- o% Q' v. O行实量显示,从而避免电池因过允、过放而受到伤害。
; @! f1 p5 f# H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
3 V) e5 \  j0 ^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
* O% I% K! T5 u9 o' d% c) `义。此外,该系统最突出的优势在于低功耗设计。当系统检测
+ c/ W- g9 n1 i' \; N到无电流时,单片机将进人休眠状态,此时,正常的工作电流
4 V% J( C& i& |  X2 h6 l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
' J2 }4 \# x2 L8 K功耗。芯片维持现在状态直到被唤醒后继续运行。
% N  g( \! a+ J+ J1 W; y1 N1设计原理介绍.
5 R6 L- [# K) D: T& q本文的主要内容为阐述如何用HOLTEK单片机测量和监
5 k, B7 g* ^1 R: v9 `1 S控蓄电池组的充放电，并加以记录显示。设计原理方面则重

1 [4 W$ O, R! g, q) j, p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
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
LM321的一一个输人电压,另一个输人电压由稳压器的+5V输
& G$ g( ^9 U) H* H& v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
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
! m% J7 {' l+ s/ M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
动LED灯以显示电量。另外, HOLTEK单片机还可通过一个
0 V9 w: Z1 F+ GPA口来控制晶体管以起到电子开关的作用。
* W$ q. m1 C: N1 E, A- k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,
' z3 H- q, c$ K( u由此可以看出合泰单片机的功能相当强大。
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
$ J+ s$ i3 o' }0 F! n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。
/ R/ `2 r8 @7 D6 r% c% O2硬件设计
2.1电量检测及 显示的方案论证
当要检测一个电池的电量时,并不能直接测量电池两端
, ?0 s! S2 ?/ }7 y. R4 b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
- `* G1 }+ a1 y" L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