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
, p- L  [' i  @- u; N" _6 m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
5 t/ E" k2 r$ \5 J% ]% C用寿命有所帮助。在硬件方面,本系统主要以HOLTEK系列单片机
0 y$ f8 A0 I! L/ q; dHT46R22和运放LM321为中心器件来实现电量的检测及显示;在软件
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
) R; r1 f$ y0 B* {" R1 t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
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
行实量显示,从而避免电池因过允、过放而受到伤害。
, v' D4 l8 \& @8 Z( B7 ?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
4 C1 L7 ^: m! A1 d  V2 v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
到无电流时,单片机将进人休眠状态,此时,正常的工作电流
& R6 ~% P; Z, e! y+ E3 m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
功耗。芯片维持现在状态直到被唤醒后继续运行。
  V$ s& W0 E. B. l" r* P8 S1设计原理介绍.
3 B/ t3 v1 y, ^, ~9 n本文的主要内容为阐述如何用HOLTEK单片机测量和监
& o' P3 W! v) f& z( y控蓄电池组的充放电，并加以记录显示。设计原理方面则重
  ]7 c! f8 G* k5 U. G3 K
点突出了如何通过软件编程实现低功耗的设计。
, H$ ^9 T& A* V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
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
0 _5 c. S& Q* v$ {5 o蓄电池组充放电情况的测量和监控。HT46R22 的A/D转换模
/ y  t4 x6 z$ A1 |1 L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
PA口来控制晶体管以起到电子开关的作用。
% f; Y2 X  M8 z9 |8 }5 P由于整个设计的目的是完成电量的采集以及显示，除了
4 s3 b) T9 z4 S电平转换电路以及LED之外，几乎没有其它所需的外部电路,
由此可以看出合泰单片机的功能相当强大。
) u6 o- V5 V! h, }$ e低功耗需要通过软件及硬件设计来共同完成。当检测到蓄
0 c# W! K$ J! o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
& p9 c( W7 b! D8 u5 i+ V4 {& m& y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
6 y* U: n& V4 n6 ^6 A2.1电量检测及 显示的方案论证
4 A% Z2 w+ Y- b* I/ C( P& o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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该系统最突出的优势在于低功耗设计