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本帖最后由 ByElmer1 于 2020-2-3 13:58 编辑 ; o6 L+ _8 c0 N3 w
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摘要:提出了蓄电瓶快速检测方法,并采用多功能单片机PIC16C74等技术，完成了便携式蓄电瓶快速测试
3 b7 D& u# `7 h) _0 |4 m4 H4 K. m7 I& d仪的软件和硬件实现.2 n6 V& B4 L8 O( f8 _
; P) Q! p9 L6 ^" G% Y
关键词:单片机: EEPROM: PWM$ g7 k9 h& j% [7 }+ {
: U' A! L3 r0 R
在生产实践中，大容量蓄电瓶有着极其广泛的应用,例如铁路系统的机车启动电源和通信系统的备用电源等,为保证设; s* T- y1 O! C
备运行高效安全，对大容量蓄电瓶的保有容量进行实时检测显得十分重要.传统的检测方法测试周期长,检测设备体积大、不
( f5 l8 A& K% o; W+ K9 j( Q便于携带,不能快速高效的检测蓄电瓶的保有容量及故障状态,因此便携式蓄电瓶快速检测仪的研制和开发有着重要的现实" Y1 u2 J' x o: h' f4 o( U
意义和实用价值.蓄电瓶快速检测的原理是:利用各种蓄电瓶正常情况下，在恒流放电时蓄电瓶的端电压和保有容量具有的
* ~( ?: q. ~* d5 p! R: u特定对应曲线关系,在该曲线上某点的电压值可以对应为此电瓶该时刻的保有容量值.因此可以将电瓶以某--电流值进行恒$ P$ C$ s9 }6 H, u+ j5 X3 N
流放电时的端电压与保有容量的全程对应曲线保存起来,检测时仍以该电流值进行短时间恒流放电,检测得到此时的电瓶端
! H- y- x3 `1 m电压，将此电压与已存储的全程曲线标准值进行比较，就可以得到对应的电瓶保有容量值.
5 E6 Y; A- U2 K( u; P便携式蓄电瓶快速测试仪主要实现了蓄电瓶保有容量的快速检测、电瓶端电压与保有容量全程对应曲线标准数据的采7 O# r5 n) o( `' L3 s5 A
集、存储和管理多组测量的数据、测试时的电极反接报警功能、液晶屏完成系统信息、测试状态、数字时钟显示等功能.
- X( X; p* x5 ]# x# V1系统硬件设计
) T$ }# R7 Z* q- b8 Z根据该系统功能的需要,选择了PIC16C74A单片机作为系统的CPU,该单片机具有33个I/0端口,其中多个I/0端口具
" i* k, V6 V- I B有多种功能，如:AD转换端口;片选和读写控制的端口；PWM端口;串行通信端口等;另外该单片机内部还有多个定时计数器
" \4 q, ]6 ?' K6 o2 x1 t2 o和随机读写存储器.因此它可以很好的完成系统要求的各项功能并具有良好的加密性能.由于该系统的主要功能是检测蓄电
% y; z- G' K% f瓶的保有容量,因此按前面所述的保有容量的测试原理，系统硬件的设计，-是要测量蓄电瓶的端电压,二是要实时采集蓄电( H$ n1 u; i4 B! k3 ]
瓶的放电电流,三是控制对负载的放电电流使其按设定值恒流放电,四是测试数据的保存和显示，最后是操作键盘和系统电
7 T, J8 V }+ v, z' `源的设计".
4 u/ i6 K1 I, w% N; z8 T要完成蓄电瓶端电压和放电电流的采集并将其送至AD转换端口,需将被测参数调理到AD转换端口的满量程值(即0~
! ^- l6 w$ @" e; V* I4 P5V),系统设计用集成运放组成的电压变换器来完成这一工作[2].蓄电瓶的恒流放电是由单片机输出的高精度PWM脉冲经
7 f. c, Y1 w8 G3 n) T变换产生的模拟电压，控制场效应管完成恒流放电,即由单片机完成的采集、运算、控制的闭环系统.反极报警功能设计采用+ U2 E# h. F6 Z* v) q E& Z
由运放组成的负电压比较器来完成,当测试端子接反时,输入电压低于比较器的负比较电压，于是产生报警信号.数字时钟的
6 ~# _" K- Q2 l: w2 i# L" W' X& u设计采用了12887时钟芯片来完成:而数据的保存采用了电可擦写的串行EEPROM芯片2404(当然可根据保存数据的多少来
3 x$ \/ B3 F/ r3 c+ f6 f选择2408等不同容量的芯片) ;系统的所有信息显示是由一40 x4的字符形黑白液晶显示器来完成，该液晶屏由单片机直接
$ c# |. Y$ q' `3 x8 {" A$ Z, P9 ~% X控制;系统各种功能的实现由八个按键来操作完成,键盘设计由单片机B口实现:为了减小系统体积便于携带,系统的电源设
3 y% q& S6 k$ `7 x5 ]* w$ \& q计为由5节充电电池完成,即1.2 V x5=6 V,由于系统中的负压比较器和场效应管控制电压的产生分别需要-3 V和+12 V
: P# o- a1 b; }4 Q g5 R电压，因此必须由+6V产生+12V和-3 V电压，故采用ADP3000- 12正电压变换电路和ADP3605 -3负电压变换电路完成: Y! d& F. Z. I
电源转换工作.系统还设计了由集成运放组成的检测电路,当电池电压过低时产生报警信号.# b1 z' e$ m% k9 v0 A. ?
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9 k3 \; ^% F1 Z$ ~' e) V& r% K$ n+ n附件下载：) L& g' u5 n G( K2 D) _& a
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发表于 2020-2-3 13:57
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