基于单片机的蓄电池自动监测系统设计.ppt

基于单片机的蓄电池自动监测系统设计 指导老师：朱树先 答辩人：吴燕 机电系电气0723 时间：2011.06.22 设计思想 本课题拟设计一种新型蓄电池在线智能监测仪，能实现对蓄电池无论在浮充状态还是在充放电过程中的实时、准确工作状态监测。按照对本课题设想，预期达到以下性能测试结果：可以测量蓄电池端电压、电池端电压、电池温度、充放电电流等。 设计步骤 了解VRLA蓄电池的工作原理和失效机理。 设计蓄电池监测控制算法。 设计系统的数据采集、控制、显示等功能模块。 采用AT89C52单片机编程，实现控制思想 硬件功能模块设计 本文为基于单片机的控制系统设计了硬件电路，采用了功能模块化设计方法。将电路按其所实现的功能划分为单片机最小系统、能实现特定功能的子电路，绘图采用程序原理图设计，对子电路分别进行绘制，这样做的好处是使电路更加清晰明了，层次突出，方便硬件电路的调试及排错。此外，模块化设计是一种先进的设计思想，符合自顶向下的工程设计理念 系统硬件电路框图 蓄电池组 测量电路 多路开关 温度测量 AT89C52单片机 A/D转换 键盘输入 液晶显示 RS-485 单片机最小系统设计由晶振电路、复位电路、电源、接地即可组成单片机最小系统 在晶振电路中，石英晶体选择 12MHz 数据采集电路设计 上述测量的量有端电压Ui1、Ui2，晶体管导通时电压UC，电流I1、 I2。单片机对测量模块的控制信号有4个 。 它可直接将温度值转换成数字量，所以不需要A/D转换电路。DSl8B20遵循严格的单线串行通信协议，每个DS18B20在出厂的时候都用激光进行了调教，并且具有唯一的64位序列号，因而一条总线上允许挂有多个在不同地点工作的DSl8B20。同一条总线上悬挂的DSl8B20必须分时占用总线，也就是说，测量时在同一时刻只有一个DSl8B20占用总线。 测量电路输出信号是模拟信号，要经过A/D转换才能送到单片机进行处理单片机的P1.4引脚与I/OCLOCK输入相连，它来控制I/O时钟；P1.5引脚与A/D转换结果输出相连，它将A/D转换结构输入到单片机里；P1.6与片选相连，它来控制A/D转换器的选通。。 此模块通过模拟量输入通道和数字量输入通道实时采集数据，然后按照一定的控制规律进行计算，最后发出控制信息。 人机界面设计 此电路是键盘输入模块，设定报警上下限、本机地址等，这些数据都要通过键盘输入到单片机里。 74LS245的选通和传输方向由单片机的P2.6和P2.7控制。液晶模块上的RS、R/W、E引脚分别由单片机的P3.2、P3.3和P3.4控制，实现单片机对液晶模块的读写操作，并根据具体情况显示相应的内容。 本设计的软件设计部分也采用了功能模块化设计方法，为硬件电路设计了相应的子程序。设计的优点是方便在主程序中进行调用，大大地增强了程序的可读性，降低了调试的难度，使程序变得更加易于维护和扩展。由于子电路和子程序是相对应的，所以，很好的实现了系统软硬件之间的协调统一。限于篇幅，这里就展示了主程序的流程图 单片机与外设之间的数据输入/输出、联络、控制等操作，都是通过对相应端口的读/写操作完成的。所以只要搞清楚这些端口的地址，再进行读写操作就变得简单易行了