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文檔簡介
摘要蓄電池是電池中的一種,它的作用是能把有限的電能儲存起來,在合適的地方使用。它的工作原理就是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。它用填滿海綿狀的鉛板作負(fù)極,填滿二氧化鉛的鉛板作正極,并用22~28%的稀硫酸作電解質(zhì)。在充電時,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,放電時化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能。其充放電都有嚴(yán)格的電壓、電流、溫度的要求,所以必須設(shè)計它的檢測系統(tǒng)。蓄電池種類很多,有鉛酸蓄電池、鉛酸膠體蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋅空氣電池和燃料電池等目前常用的蓄電池主要是鉛酸蓄電池分別為普通蓄電池、干電荷蓄電池和免維護蓄電池。鉛酸蓄電池一般是由正負(fù)極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭等組成。蓄電池組是許多設(shè)備的動力源或應(yīng)急電源,因此電池組的性能將直接關(guān)系到設(shè)備的正常運行。為了提高蓄電池的使用壽命,保證其可靠運行,需要經(jīng)常對蓄電池參數(shù)進行嚴(yán)格測量,以確保蓄電池組處于最佳的工作狀況。以往蓄電池參數(shù)的測量都是人工完成的。人工測量速度慢,測量精度不高,而且有害氣體影響人體健康。為減少工人的勞動強度,保障測量人員身體健康,提高測量速度和測量精度,對蓄電池參數(shù)進行自動測量顯得尤為重要。本監(jiān)測系統(tǒng)是以AT89S52單片機為核心,它含有8K字節(jié)快擦寫可編程/擦除只讀存儲器(EEPROM),具有8k的內(nèi)部RAM;3個16位定時記數(shù)器;32個可編成程的1/0口線;6個中斷源;可編程的串行編口,還具有空閑和掉電方式,它的集成度高、速度快、功耗低,特別適合于多路數(shù)據(jù)采集的控制系統(tǒng)中。本系統(tǒng)可以測量蓄電池端電壓、電池溫度、蓄電池充放電電流等,數(shù)據(jù)采集電路采用模塊化設(shè)計。測量數(shù)據(jù)在LCD上的顯示、存儲、上傳PC機等功能。關(guān)鍵詞:單片機;蓄電池;智能檢測;硬件設(shè)計。AbstractEnergycanbechangedinvariousformsofenergy,oneofthem,thechemicalenergyintoelectricalenergyconversiondevicecalledchemicalbatteries,thegeneralreferredtoasbatteries,batterycellsandbatteriesaretheoriginaldivision.Dischargecannotbeusedafterthemannerofchargingtheinternalregenerationofactivesubstancescalledprimarycells,alsoknownasaone-timebattery.Canbeusedafterdischargerechargeableinternalactivityoftheestablishmentofrenewablematerial,theenergystoredaschemicalenergy,theneedtodischargethechemicalenergytoelectricalenergyisconvertedtothebattery,calledthebattery,alsoknownassecondarybatteries.Thelead-acidstoragebatterygroupisthedrivepowersupplyorcontingencypowersupplyformanymachines.Sotheperformanceofthestoragebatterygroupisdirectlyrelatedtothenormalrunningofmanydevice.Itisnecessarytomeasurebatteries’parametersaccuratelyandfrequentlyinordertoenhancetheirlives.ThemonitorsystemistotakeAT89S52asthecore,itschipadoptthecraftofCMOSandfacestomonolithicmachinewithmemorystructure.Itimpliesthequickcleaningofthe8insidethebreaksource.Theprogrammablestringgoestoweave,stillhavingthesparetimeanddroppingtogiveorgetanelectricshocktheway.Itsintegrateddegreeishigh,thespeedisquickthepowerconsumedislowspeciallysuitableforthecontrolsystemofmanymethods,datacollection.Thissystemcanmeasure10roadsor20roadstheelectricvoltageofelectriccurrentetc.Keywords:single-chipcomputer;battery;detection.目錄TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc232294759"1緒論1HYPERLINK\l"_Toc232294760"1.1概述1HYPERLINK\l"_Toc232294761"1.2課題的意義2HYPERLINK\l"_Toc232294762"1.3蓄電池的發(fā)展現(xiàn)狀3HYPERLINK\l"_Toc232294763"2.蓄電池檢測系統(tǒng)總體設(shè)計5HYPERLINK\l"_Toc232294764"2.1蓄電池的工作原理5HYPERLINK\l"_Toc232294765"2.2當(dāng)前蓄電池的主要檢測方法5HYPERLINK\l"_Toc232294766"2.3鉛酸蓄電池檢測系統(tǒng)6HYPERLINK\l"_Toc232294767"2.4系統(tǒng)框圖6HYPERLINK\l"_Toc232294768"3系統(tǒng)硬件設(shè)計8HYPERLINK\l"_Toc232294769"3.1器件選擇8HYPERLINK\l"_Toc232294770"3.2主控單片機AT89S528HYPERLINK\l"_Toc232294771"3.3AD轉(zhuǎn)換器件TLC54911HYPERLINK\l"_Toc232294772"3.4電壓采集部分12HYPERLINK\l"_Toc232294773"3.5電流采集電路設(shè)計14HYPERLINK\l"_Toc232294774"3.6溫度采集電路設(shè)計14HYPERLINK\l"_Toc232294775"3.7顯示電路設(shè)計16HYPERLINK\l"_Toc232294777"3.8系統(tǒng)總體電路設(shè)計20HYPERLINK\l"_Toc232294779"4系統(tǒng)通信電路設(shè)計22HYPERLINK\l"_Toc232294780"參考文獻25HYPERLINK\l"_Toc232294781"致謝26HYPERLINK\l"_Toc232294782"中英文翻譯271緒論蓄電池組是許多設(shè)備的動力源或應(yīng)急電源,因此電池組的性能將直接關(guān)系到設(shè)備的正常運行。為了提高蓄電池的使用壽命,保證其可靠運行,需要經(jīng)常對蓄電池參數(shù)進行嚴(yán)格測量,以確保蓄電池組處于最佳的工作狀況。以往,蓄電池參數(shù)的測量都是人工完成的。人工測量速度慢,測量精度不高,而且有害氣體影響人體健康。為減少工人的勞動強度,保障測量人員身體健康,提高測量速度和測量精度,對蓄電池參數(shù)進行自動測量顯得尤為重要。在多個單體電池串聯(lián)組成的系統(tǒng)中,單個電池故障就會影響到整個系統(tǒng),因此要對電池的充電和放電過程進行系統(tǒng)的檢測,在線實時檢測蓄電池沖放電的每個階段的電池的電壓,電流,電池體的溫度等。及時找出損壞的和性能顯著降低的電池,可以提高整個電池系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。由于受環(huán)境限制,要求系統(tǒng)簡小、實用,可以每個電池配備一個單獨的系統(tǒng),通過LCD顯示單獨的電壓和電流的變化,方便對單一電池進行維修和日常的維護。本文涉及的主要是單個小系統(tǒng)的設(shè)計,由于需要檢測的電池的數(shù)量和參數(shù)的數(shù)目相對比較多,而且每個模塊都要檢測電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù),由于受使用的主控制器存儲空間限制,很難將這些數(shù)據(jù)都保存下來,所以將檢測的數(shù)據(jù)保存在存儲量足夠的上位機中。1.1概述蓄電池種類很多,有鉛酸蓄電池、鉛酸膠體蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋅空氣電池和燃料電池等目前常用的蓄電池主要是鉛酸蓄電池分別為普通蓄電池、干電荷蓄電池和免維護蓄電池。鉛酸蓄電池一般是由正負(fù)極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭等組成。鎳鎘電池是前幾年使用最為普遍的充電電池。它的優(yōu)點主要是價格便宜,缺點是其自放電率較高,存在記憶效應(yīng),且會對環(huán)境產(chǎn)生污染,因此也將逐漸地退出市場。通常可以充放電1000次左右。近兩年來,重量更輕容量更大的鎳氫電池得到了更為普遍的使用。在手機、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機等便攜式設(shè)備中都能見到鎳氫電池的身影。鎳氫電池的容量比鎳鎘電池高1.5-2倍,且具有不污染環(huán)境、價格便宜、性能好等優(yōu)點。鎳氫電池的自放電率大概為20%左右。同其他充電電池相比較,鋰電池具有最高的能量/重量、能量/體積比、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點。但是鋰電池成本高而且充電器要求也是最高的。如果對鋰電池充電不當(dāng)?shù)脑?,很容易損壞電池,甚至產(chǎn)生電池爆炸。最具代表的蓄電池是鉛酸蓄電池,它是許多船用的動力源或應(yīng)急電源,也是火車指揮調(diào)度、郵電通信、銀行運營等必不可少的應(yīng)急電源。因此它的性能將直接關(guān)系到系統(tǒng)的可靠運行,火車調(diào)度、郵電通信、銀行運營等。我們平時見到的大的蓄電池多為鉛蓄電池。1.2課題的意義蓄電池作為穩(wěn)定電源和主要的直流電源,歷史悠久,使用廣泛,與我們的社會生活息息相關(guān)。作為后備電源,蓄電池是確保設(shè)備正常運行的最后一道生命線,如果聽任其長期處于狀態(tài)不明的情況下運行,那么將存在嚴(yán)重隱患。隨著時間的推移,電池使用年限的增加,由電池引起的中斷事故將防不勝防。因此,合理可靠地對電池進行管理和維護,能夠保證電池有較長的使用壽命,從而達到保證設(shè)備擁有不間斷電源。在電源系統(tǒng)的維護中,蓄電池的維護管理占據(jù)非常重要的地位。怎樣才能延長蓄電池的使用壽命,保證蓄電池有足夠的容量,充分發(fā)揮蓄電池作為后備電源的作用,確保通信、電力、應(yīng)急等系統(tǒng)的正常運行。這對各個行業(yè)電源及后備電源維護有著非常重要的意義。在現(xiàn)今這個以工業(yè)為主的社會中,鉛酸蓄電池的應(yīng)用越來越廣泛了,如今交通工具大都裝有蓄電池,諸如各式各樣的飛機、船用、火車和汽車等,還有通信行業(yè)的后備電源,金融行業(yè)的后備電源等等。這些場合都是要求蓄電池的運行絕對可靠,這樣就對蓄電池的檢測和維護提出了很高的要求。如果這些領(lǐng)域在蓄電池方面出現(xiàn)了故障,沒有及時發(fā)現(xiàn)和解除,那么造成的嚴(yán)重后果是無法估量的。因此蓄電池檢測儀表對蓄電池的正常運行,提高蓄電池的使用壽命,減少應(yīng)用領(lǐng)域事故發(fā)生,降低財產(chǎn)損失有著重要的意義,應(yīng)用前景廣闊。1.3蓄電池的發(fā)展現(xiàn)狀鉛酸蓄電池是目前世界上廣泛使用的一種化學(xué)電源,具有電壓平穩(wěn)、安全可靠、價格低廉、適用范圍廣、原材料豐富等優(yōu)點,中國鉛酸蓄電池行業(yè)經(jīng)過50年的建設(shè)與發(fā)展,已基本形成了大中小企業(yè)相結(jié)合、具有一定規(guī)模的鉛酸蓄電池制造體系?!鞍宋濉庇媱澠陂g,鉛酸蓄電池行業(yè)發(fā)展穩(wěn)定,產(chǎn)品檔次和水平有了明顯提高,產(chǎn)量有了進一步發(fā)展。進入“九五”計劃時期之后,隨著我國改革開放進一步向縱深發(fā)展,各行業(yè)結(jié)構(gòu)作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,能源、交通和通訊等支柱產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展,給鉛酸蓄電池行業(yè)帶來了巨大的發(fā)展機遇。中國鉛酸蓄電池的需求以每年15%~40%的速度增長。高能電池、廉價的燃料電池以及微電池的發(fā)展將會使愈來愈多的電子產(chǎn)品“動”起來。電池的種類將會更多、應(yīng)用范圍更廣,價格更低廉且更加“清潔”。和太陽能聯(lián)系在一起的電池以及以大氣為活性物質(zhì)的燃料電池將會在現(xiàn)代經(jīng)濟中飛速發(fā)展。電池技術(shù)將是新世紀(jì)的第二大關(guān)鍵技術(shù),有著非常廣闊的前景。鉛酸電池在重量比能量、體積比能量等方面比鋰離子電池低得多,幾乎是鎳基電池的二分之一;在循環(huán)壽命、再生率、自放電和安全性方面鉛酸電池比鎳基電池和鋰電池好,作為應(yīng)用范圍最廣、用量最大的化學(xué)電源,鉛酸蓄電池行業(yè)的機遇與挑戰(zhàn)并存,隨著能源、交通、通信等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的迅速崛起鉛酸蓄電池的市場前景非常廣闊,特別是適應(yīng)環(huán)保與免維護需求的閾控式密封鉛酸蓄電池已經(jīng)被人們接受,并且在很多領(lǐng)域已逐漸取代傳統(tǒng)的開口式鉛酸蓄電池但也應(yīng)該看到,目前鉛酸蓄電池行業(yè)整體技術(shù)水平、管理水平、人員素質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量等參差不齊,急需進一步完善和提高,技術(shù)上應(yīng)不斷創(chuàng)新,使產(chǎn)品本身增強與其他化學(xué)電源品種的競爭力。隨著中國加入WTO,將會有很多的國外一流企業(yè)加入市場競爭,對中國鉛酸蓄電池企業(yè)構(gòu)成很大的威脅。因此,中國的鉛酸蓄電池企業(yè)應(yīng)盡快完善、更新和發(fā)展產(chǎn)品技術(shù),提高產(chǎn)品的檔次和質(zhì)量.并且降低或本,使產(chǎn)品更具有競爭力,并要不斷控制和限制創(chuàng)建低水平的蓄電池廠家,生產(chǎn)高質(zhì)量的免維護汽車蓄電池、大中小閥控式密封鉛酸蓄電池和作為動力源的牽引用蓄電池,增強與世界著名品牌蓄電池廠家的抗衡能力,使蓄電池行業(yè)走上健康良好發(fā)展軌道。2.蓄電池檢測系統(tǒng)總體設(shè)計2.1蓄電池的工作原理蓄電池的放電的化學(xué)反應(yīng)是依靠正極板活性物質(zhì)(二氧化鉛)和負(fù)極板活性物質(zhì)(海綿狀純鉛)在電解液(稀硫酸溶液)的作用下進行,放電時,正極板由二氧化鉛變成硫酸鉛,負(fù)極板也由鉛變成硫酸鉛,充電時,正極板上的硫酸鉛還原成二氧化鉛,負(fù)極板上的硫酸鉛還原成純鉛。(圖2.1)圖2.1蓄電池工作示意圖2.2當(dāng)前蓄電池的主要檢測方法為了正確使用蓄電池,提高蓄電池的使用壽命,保證可靠運行,需要經(jīng)常對蓄電池進行維護和周期治療。但怎樣才能知道蓄電池處于最佳工作狀況,什么時候需要充電,什么時候需要添加蒸餾水,電解液的溫度等,這些參數(shù)都需要嚴(yán)格測量。以往蓄電池參數(shù)的測量都是手工完成的。手工測量速度慢,測量精度不高,而且有害氣體影響人體健康。為了現(xiàn)代化的需要,減少工人的勞動強度、保護身體健康,提高測量速度和測量精度,所以對蓄電池參數(shù)的自動測量顯得尤為重要。因.此這方面的研究越來越多的為人們所關(guān)注,測量一些相應(yīng)的參數(shù)可以對系統(tǒng)是否正常工作做出一個最快的判定,方便進行及時的維修和維護。目前國際上在蓄電池檢測/監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域的研究主要集中在、以檢測浮充數(shù)據(jù)為主的被動方法、傳統(tǒng)的深度放電測試、新的部分放電測試技術(shù)、放電狀態(tài)剩余電量的估計、蓄電池阻抗檢測和分析、智能電池技術(shù)。隨著傳感器技術(shù)和檢測技術(shù)的發(fā)展,對蓄電池檢測的手段也在不斷的發(fā)展。所有的發(fā)展都是圍繞著怎樣才能更好的檢測蓄電池的容量,更及時準(zhǔn)確的了解蓄電池的工作狀況。2.3鉛酸蓄電池檢測系統(tǒng)鉛酸蓄電池檢測系統(tǒng)是能夠?qū)崟r在線檢測蓄電池的端電壓,電解液溫度、電流,并能估算蓄電池的剩余電量。鉛酸蓄電池檢測系統(tǒng)由三個大部分組成:檢測模塊,用以測量單個蓄電池的端電壓,電解液溫度,電流等參數(shù);上位機模塊,用于人機交互作用,可以根據(jù)人為的操作來完成某項具體任務(wù)。通信模塊,由于電池所處環(huán)境惡劣的特殊性,從機和主機常常是分離的,它們之間的數(shù)據(jù)交換靠通信來完成。測量模塊主要有以下幾部分:溫度傳感器,是能夠感知環(huán)境溫度的一種器件,把鉛酸蓄電池的電解液溫度轉(zhuǎn)化為電量,以方便計算機的檢測;電流測量,測量鉛酸蓄電池的電流,電壓測量,測量鉛酸蓄電池的端電壓。LCD顯示模塊,可以把測量模塊測量出來的數(shù)據(jù)直接顯示出來,方便進行系統(tǒng)維護和管理。同時LCD顯示模塊所顯示的數(shù)據(jù)可以通過按鍵進行切換。并且直接把測量所的數(shù)據(jù)輸入上位機。我們設(shè)計的系統(tǒng)要滿足系統(tǒng)的需要,要求系統(tǒng)要足夠的穩(wěn)定和可靠,可以在相對惡劣的環(huán)境中正常運行。因此我們設(shè)計的系統(tǒng),應(yīng)用運行穩(wěn)定的配件,數(shù)據(jù)連接上位機存儲空間大,放棄傳統(tǒng)的檢測密度的方法,進行電壓標(biāo)定估算電池剩余電量。極大的簡化了下位機硬件系統(tǒng)。2.4系統(tǒng)框圖由于電池檢測的特殊性,因此要求檢測系統(tǒng)的體積相對比較小,結(jié)構(gòu)比較簡單,方便安裝調(diào)試和維護,如圖2.2所示,電池的三個檢測參數(shù),電池的電壓,電流,以及溫度分別被檢測后輸入到主控制器,由主控制器送到LCD進行數(shù)據(jù)顯示留出的數(shù)據(jù)輸出端口用于連接上位機。圖2.2系統(tǒng)框圖數(shù)據(jù)采集流程(圖2.3),如圖2.3所示溫度以及電壓電流等信號經(jīng)檢測元件采集后通過信號處理,然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后直接送到單片機。圖2.3數(shù)據(jù)采集流程圖3系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1器件選擇系統(tǒng)主控主控選用集成度高、速度快、功耗低,特別適合于多路數(shù)據(jù)采集的AT89S52,電壓和電流分別通過選擇精密電阻做分壓和通過精密電阻提供參考電壓來采集,并用精密度高的TLC549做A/D轉(zhuǎn)換,輸入單片機,系統(tǒng)溫度的采集用DS18B20.顯示用帶字庫的LCD12864顯示系統(tǒng)各個參數(shù)。系統(tǒng)與上位機通訊用MAX485來進行。3.2主控單片機AT89S52主控制器選用AT89S52,AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K系統(tǒng)可編程Flash存儲器。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程,擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)Flash,256字節(jié)RAM,32個I/O口線,看門狗定時器,2個數(shù)據(jù)指針,三個16位定時器/計數(shù)器,一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu),全雙工串行口,片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作,支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下,CPU停止工作,允許RAM定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下,RAM內(nèi)容被保存,振蕩器被凍結(jié),單片機一切工作停止,直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。由于AT89S52單片機功能強大、性能卓越,價格低廉,市場的擁有量很大,容易采購,因而在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。圖3.1單片機引腳圖引腳描述Vcc:電源Vss:地P0口:P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口,每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時,引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時,P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下,P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時,P0口也用來接收指令字節(jié);在程序校驗時,輸出指令字節(jié)。程序校驗時,需要外部上拉電阻。P1口:P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,p1輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P1端口寫“1”時,內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時,被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流。此外,P1.0和P1.2分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入(P1.0/T2)和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入(P1.1/T2EX),具體如下表所示。在flash編程和校驗時,P1口接收低8位地址字節(jié)。P2口:P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P2端口寫“1”時,內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時,被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器(例如執(zhí)行MOVX@DPTR)時,P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中,P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址(如MOVX@RI)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗時,P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。P3口:P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,p2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時,內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時,被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流。P3口亦作為AT89S52特殊功能(第二功能)使用,如下表所示。在flash編程和校驗時,P3口也接收一些控制信號。RST:復(fù)位輸入。晶振工作時,RST腳持續(xù)2個機器周期高電平將使單片機復(fù)位。看門狗計時完成后,RST腳輸出96個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下,復(fù)位高電平有效。ALE/PROG:地址鎖存控制信號(ALE)是訪問外部程序存儲器時,鎖存低8位地址的輸出脈沖。在flash編程時,此引腳(PROG)也用作編程輸入脈沖。在一般情況下,ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖,可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而,特別強調(diào),在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,ALE脈沖將會跳過。如果需要,通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”,ALE操作將無效。這一位置“1”,ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時有效。否則,ALE將被微弱拉高。這個ALE使能標(biāo)志位(地址為8EH的SFR的第0位)的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。PSEN:外部程序存儲器選通信號(PSEN)是外部程序存儲器選通信號。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時,PSEN在每個機器周期被激活兩次,而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,PSEN將不被激活。EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令,EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令,EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間,EA也接收12伏VPP電壓。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。AT89S52有6個中斷源:兩個外部中斷(INT0和INT1),三個定時中斷(定時器0、1、2)和一個串行中斷。每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器IE中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。IE還包括一個中斷允許總控制位EA,它能一次禁止所有中斷。IE.6位是不可用的。對于AT89S52,IE.5位也是不能用的。用戶軟件不應(yīng)給這些位寫1。它們?yōu)锳T89系列新產(chǎn)品預(yù)留。定時器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或邏輯觸發(fā)。程序進入中斷服務(wù)后,這些標(biāo)志位都可以由硬件清0。實際上,中斷服務(wù)程序必須判定是否是TF2或EXF2激活中斷,標(biāo)志位也必須由軟件清0。定時器0和定時器1標(biāo)志位TF0和TF1在計數(shù)溢出的那個周期的S5P2被置位。它們的值一直到下一個周期被電路捕捉下來。然而,定時器2的標(biāo)志位TF2在計數(shù)溢出的那個周期的S2P2被置位,在同一個周期被電路捕捉下來。3.3AD轉(zhuǎn)換器件TLC549TLC549基本參數(shù)CMOS技術(shù),8位轉(zhuǎn)換結(jié)果,與微處理器或外圍設(shè)備接口,差分基準(zhǔn)電壓輸入,轉(zhuǎn)換時間:最大17us,每秒訪問和轉(zhuǎn)換次數(shù):達到40000,片上軟件控制采樣和保持功能,全部非校準(zhǔn)誤差,寬電壓供電,3~6V。封裝及引腳簡單,低功耗:最大15mW,5V供電時輸入范圍:0~5V,輸入輸出完全兼容TTL和CMOS電路,全部非校準(zhǔn)誤差,工作溫度范圍:0℃~70℃(TLC549)、-40℃~85℃(TLC549I)。TLC549引腳圖如圖3.2圖3.2TLC外部引腳圖TLC549內(nèi)部含有系統(tǒng)時鐘.當(dāng)CS為高時,數(shù)據(jù)輸出(DATAOUT)端處于高阻狀態(tài),此時I/OCLOCK不起。這種控制作用允許用多片TLC549時,共用I/OCLOCK,以減少多路(片)A/D并用是的I/O控制端口。一組通常的控制時序為:(1)將/CS置低。內(nèi)部電路在測得/CS下降沿后,再等待兩個內(nèi)部時鐘上升沿和一個下降沿后,然后確認(rèn)這一變化,最后自動將前一次的轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高位(D7)輸出到DATAOUT端上。(2)前四個I/OCLOCK周期的下降沿依次移出第2,3,4和第5個位(D6,DS,D4,D3),片上采樣保持電路在第4個I/OCLOCK下降沿開始采樣模擬輸入。(3)接下來的3個I/OCLOCK周期的下降沿將移出第6,7,8(D2,Dl,D9)個轉(zhuǎn)移位。(4)最后一片上采樣保持電路在第8個I/OCLOCK周期下降沿將移出第6,7,8(D2,D1,D0)個轉(zhuǎn)換位。保持功能將持續(xù)4個內(nèi)部時鐘周期,然后開始進行32個內(nèi)部始終周期的A/D轉(zhuǎn)換。第8個I/OCLOCK后,/CS必須為高,或I/OCLOCK保持一個低電平,這種狀態(tài)需要維持36個內(nèi)部系統(tǒng)時鐘周期以等待保持和轉(zhuǎn)換工作的完成。3.4電壓采集部分蓄電池的電壓采集電路如下圖經(jīng)精密電阻R6,R7分壓后由電容C12濾波,然后送入8位串行AD轉(zhuǎn)換集成電路TLC549的模擬信號輸入端A-IN進行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后的電壓的數(shù)字量通過TLC549的D-OUT送入單片機AT89552的P2.4腳,并由單片機的P2.3、P2.5控制TLC549的讀寫,P2.3提供片選信號,P2.5提供時鐘信號,TLC549的基準(zhǔn)電壓VREF+接+5伏,REF-接地,通過單片機AT89S52計算后得到蓄電池的實際電壓,送入LCD12864進行顯示;圖3.3電壓采集電路本文選擇的檢測方法和常用幾種方法的對比如下表3.1,如果選用隔離運放和繼電器的方法進行電壓檢測,繼電器電壓范圍寬,但是價格比較高,不適合我們的多系統(tǒng),因為我們檢測下位機可能要每節(jié)蓄電池中放置一個,同理隔離運放的價格相對更高,并且繼電器檢測不適合高速檢測,因此我們只能采用光藕或者是電阻分壓的方式,因為我們對精度要求比較低,單個檢測裝置不需要太高精度,所以我們采用電阻分壓的方式。表3.1電壓采集比較類別電壓范圍精度抗干擾能力高速檢測體積溫度影響價格繼電器寬高強不適合大小較高電阻分壓寬一般差適合大大低光耦寬高強適合小小高隔離運放窄很高很強適合小很小很高3.5電流采集電路設(shè)計電流采集采用TLC549如下圖,數(shù)據(jù)線D-OUT接于單片機AT89S52的P2.1,由P2.0、P2.2控制TLC549的讀寫。不同的是,該電路的基準(zhǔn)電壓REF+通過精密電阻R2,R3,R14分壓+5伏得到1伏的基準(zhǔn)電壓,電流檢測元件采用康銅分流器,輸入的電流信號經(jīng)C11濾波后接與TLC549的A-IN端,選擇不同的分流器阻值,可以變換不同的量程,而且可以直接與TLC459相接,經(jīng)AD變換后送入單片機AT89S52計算處理,得到電流的實際值,并送LCD12864進行顯示。圖3.4電流檢測電路3.6溫度采集電路設(shè)計本文選擇的溫度檢測器件是DS18B20,如圖3.5所示。圖3.5DS18B20引腳圖1腳:地線GND;2腳:信號線DQ;3腳:電源VDD。溫度傳感器:選用DS18B20,DS18B2O溫度傳感器是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器,與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比,它能直接讀出被測溫度,并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)8-12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20的性能特點如下:獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進行通信;多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上,能實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能;無須外部器件;;零待機功耗;用戶可定義報警設(shè)置;報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度(溫度報警條件)的器件;負(fù)電壓特性,電源極性接反時,溫度計不會因發(fā)熱而燒毀,但不能正常工作。64位ROM的結(jié)構(gòu)開始8位是產(chǎn)品類型的編號,接著是每個器件的惟一的序號,共有48位,最后8位是前面56位的CRC檢驗碼,這也是多個DS18B20可以采用一線進行通信的原因。溫度報警觸發(fā)器TH和TL,可通過軟件寫入用戶報警上下限。報警電路有一個運放做開關(guān)來控制蜂鳴器,具體電路如下圖。圖3.6報警電路圖DS18B2O溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EERAM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲器,頭2個字節(jié)包含測得的溫度信息,第3和第4字節(jié)TH和TL的拷貝,是易失的,每次上電復(fù)位時被刷新。第5個字節(jié),為配置寄存器,它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。由于DS18B20接線少(只有三根線,分別為電源、數(shù)據(jù)、電源負(fù)),占用1/0資源少,使用方便,功能強大,而且以任意個并聯(lián)使用,極大的簡化了電路設(shè)計,所以在溫度檢測方面大顯身手。3.7顯示電路設(shè)計LCD液晶顯示器是LiquidCrystalDisplay的簡稱,LCD的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體,兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線,透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向,將光線折射出來產(chǎn)生畫面。比CRT要好的多,但是價錢較其貴。其主要技術(shù)參數(shù)有:對比度、亮度、信號響應(yīng)時間、可視角度。(1)對比度LCD制造時選用的控制IC、濾光片和定向膜等配件,與面板的對比度有關(guān),對一般用戶而言,對比度能夠達到350:1就足夠了,但在專業(yè)領(lǐng)域這樣的對比度平還不能滿足用戶的需求。相對CRT顯示器輕易達到500:1甚至更高的對比度而言。只有高檔液晶顯示器才能達到這樣如此程度,由于對比度很難通過儀器準(zhǔn)確測量,所以挑的時候還是要自己親自去看才行。提示:對比度很重要,可以說是選取液晶的一個比亮點更重要的指標(biāo),當(dāng)你了解到你的客戶買的液晶是用來娛樂看影碟,你們就可以強調(diào)對比度比無壞點更重要,我們在看流媒體時,一般片源亮度不大,但要看出人物場景的明暗對比,頭發(fā)絲灰到黑的質(zhì)感變化,就要靠對比度的高低來顯現(xiàn)了.優(yōu)派的VG和VX一直強調(diào)對比度的指標(biāo),VG910S是1000:1的對比度,我們當(dāng)時拿這款和三星的一款用雙頭顯卡對比測試,三星液晶就明顯比不過,大家有興趣可以試試.測試軟件中的256級灰度測試中在平視時能看清楚更多的小灰格即是對比度好!(2)亮度LCD是一種介于固態(tài)與液態(tài)之間的物質(zhì),本身是不能發(fā)光的,需借助要額外的光源才行。因此,燈管數(shù)目關(guān)系著液晶顯示器亮度。最早的液晶顯示器只有上下兩個燈管,發(fā)展到現(xiàn)在,普及型的最低也是四燈,高端的是六燈。四燈管設(shè)計分為三種擺放形式:一種是四個邊各有一個燈管,但缺點是中間會出現(xiàn)黑影,解決的方法就是由上到下四個燈管平排列的方式,最后一種是“U”型的擺放形式,其實是兩燈變相產(chǎn)生的兩根燈管。六燈管設(shè)計實際使用的是三根燈管,廠商將三根燈管都彎成“U”型,然后平行放置,以達到六根燈管的效果。提示:亮度也是一個比較重要的指標(biāo),越亮的液晶給人很遠(yuǎn)一看,就從一排液晶墻中脫穎而出,我們在CRT中經(jīng)常見到的高亮技術(shù)(優(yōu)派叫高亮,飛利浦叫顯亮,明基叫銳彩)都是通過加大陰罩管的電流,轟擊熒光粉,產(chǎn)生更亮的效果,這樣的技術(shù),一般是以犧牲畫質(zhì),和顯示器的壽命來換取的,所有采用此類技術(shù)的產(chǎn)品在缺省狀態(tài)下都是普亮的,總要按個鈕才能實行,按一下3X亮玩游戲;再按一下變成5X亮看影碟,細(xì)一看都變糊了,要看文本還得老實的回到普通的文本模式,這樣的設(shè)計其實就是讓大家不要常用高亮.LCD顯示亮度的原理和CRT不一樣,他們是靠面板后面的背光燈管的亮度來實現(xiàn)的.所以燈管要設(shè)計的多,發(fā)光才會均勻.早期賣液晶時和別人說液晶是三根以是很牛的事了,但當(dāng)時奇美CRV,就搞出了一個六燈管技術(shù),其實也就是把三管彎成了“U”型,變成了所謂的六根;這樣的六燈管設(shè)計,加上燈管發(fā)光本身就很強,面板就看到很亮,這樣的代表作在優(yōu)派中以VA712為代表;但所有高亮的面板都會有一個致命傷,屏?xí)┕?,這個術(shù)語一般人很少提及,編者個人認(rèn)為他很重要,漏光是指在全黑的屏幕下,液晶不是黑的,而是發(fā)白發(fā)灰.所以好的液晶不要一味的強調(diào)亮度,而是要多強調(diào)對比度,優(yōu)派的VP和VG系列就是不講亮度,講對比度的產(chǎn)品?。?)信號響應(yīng)時間響應(yīng)時間指的是液晶顯示器對于輸入信號的反應(yīng)速度,也就是液晶由暗轉(zhuǎn)亮或由亮轉(zhuǎn)暗的反應(yīng)時間,通常是以毫秒(ms)為單位。要說清這一點我們還要從人眼對動態(tài)圖像的感知談起。人眼存在“視覺殘留”的現(xiàn)象,高速運動的畫面在人腦中會形成短暫的印象。動畫片、電影等一直到現(xiàn)在最新的游戲正是應(yīng)用了視覺殘留的原理,讓一系列漸變的圖像在人眼前快速連續(xù)顯示,便形成動態(tài)的影像。人能夠接受的畫面顯示速度一般為每秒24張,這也是電影每秒24幀播放速度的由來,如果顯示速度低于這一標(biāo)準(zhǔn),人就會明顯感到畫面的停頓和不適。按照這一指標(biāo)計算,每張畫面顯示的時間需要小于40ms。這樣,對于液晶顯示器來說,響應(yīng)時間40ms就成了一道坎,低于40ms的顯示器便會出現(xiàn)明顯的畫面閃爍現(xiàn)象,讓人感覺眼花。要是想讓圖像畫面達到不閃的程度,則就最好要達到每秒60幀的速度。(4)可視角度LCD的可視角度是一個讓人頭疼的問題,當(dāng)背光源通過偏極片、液晶和取向?qū)又?,輸出的光線便具有了方向性。也就是說大多數(shù)光都是從屏幕中垂直射出來的,所以從某一個較大的角度觀看液晶顯示器時,便不能看到原本的顏色,甚至只能看到全白或全黑。為了解決這個問題,制造廠商們也著手開發(fā)廣角技術(shù),到目前為止有三種比較流行的技術(shù),分別是:TN+FILM、IPS(IN-PLANE-SWITCHING)和MVA(MULTI-DOMAINVERTICALALIGNMENT)。帶中文字庫的12864是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式,內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊;其顯示分辨率為128x64,內(nèi)置8192個16*16點漢字,和128個16*8點ACII字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令,可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面??梢燥@示8x4行16x16點陣的漢字。也可完成圖形顯示。低電壓低功耗是其又一顯著特點。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比,不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多,且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊?;咎匦?低電源電壓(VDD:+3.0-+5.5V);顯示分辨率:12864點;內(nèi)置漢字字庫,提供8192個16x16點陣漢字(簡繁體可選);內(nèi)置128個16x8點陣字符;2MHZ時鐘頻率;顯示方式:STN、半透、正顯;驅(qū)動方式:1/32DUTY,1/32BIAS;視角方向:6點;背光方式:側(cè)部高亮白色LED,功耗僅為普通LED的1/5-1/10;通訊方式:串行、并口可選;工作溫度:0℃-55℃,存儲溫度:-20℃-60℃。如表3.2為LCD的引腳介紹。圖3.7LCD接線圖表3.2LCD接口引腳圖管腳號名稱LEVEL功能1VSS0V電源地2VDD+5V電源正3VO對比度調(diào)整4CSH/L模組片選端,高電電平有效5SIDH/L竄行輸入端6CLKH/L同步時鐘,上升沿沿讀取SID數(shù)據(jù)15PSBL串口方式17/RESETH/L復(fù)位端,低電平有有效19AVDD背光源電壓+5VV20KVSS背光源負(fù)端0V如在實際應(yīng)用中僅使用并口通訊模式,可將PSB接固定高電平,也可以將模塊上的J8和VCC,用焊錫短接。模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路,因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場合可將該端懸空。如背光和模塊共用一個電源,可以將模塊上的JA、JK用焊錫短接。表3.3主要介紹了,LCD顯示的主要功能說明。表3.3LCD的功能介紹SR/W功能說明LLMPU寫指令到指令暫存存器(IR)LH讀出忙標(biāo)志(BFF)及地址計計數(shù)器(AC)的狀態(tài)HLMPU寫入數(shù)據(jù)到到數(shù)據(jù)暫存器器(DR)HHMPU從數(shù)據(jù)暫存存器(DR)中讀出數(shù)數(shù)據(jù)E狀態(tài)執(zhí)行動作結(jié)果高-低I/O緩沖-DRR配合/W進行寫數(shù)據(jù)或指令令高DR-I/O緩沖沖配合R進行讀數(shù)據(jù)或指令令低/低-高無動作3.8系統(tǒng)總體電路設(shè)計系統(tǒng)主機部分設(shè)計電路圖如下圖3.8所示,設(shè)計的主電路圖的核心部分是單片機AT89552,檢測出的電壓和電流直接送到A/D轉(zhuǎn)換器TLC549,溫度檢測出的數(shù)據(jù)直接送單片機,經(jīng)單片機處理后,送到LCD圖3.4是LCD和單片機的接口連接圖,通過連接LCD,單獨的檢測裝置既可以通過和單片機相連接的5個按鍵進行設(shè)置,包括可以設(shè)置報警范圍。以及顯示數(shù)據(jù)之間的切換。檢測出的主要數(shù)據(jù)電壓和電流以及溫度,既可以在LCD上顯示,并且通過和單片機相連的五個按鍵對LCD顯示的數(shù)據(jù)進行切換,并且可以設(shè)定一個報警范圍,當(dāng)超出報警范圍的時候自動報警。圖3.8檢測系統(tǒng)總電路圖4系統(tǒng)通信電路設(shè)計目前采用PC與多臺單片機構(gòu)成的分布式系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等越來越受到廣泛應(yīng)用。在這類應(yīng)用系統(tǒng)中,穩(wěn)定可靠、方便快捷的數(shù)據(jù)通訊是實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)和保障。因此,根據(jù)系統(tǒng)的實際工作環(huán)境條件,合理設(shè)計硬件控制電路就顯得十分重要了。RS485是工業(yè)界使用最為廣泛的雙向、平衡傳輸線標(biāo)準(zhǔn)接口,它以支持多點連接,允許創(chuàng)建多達32個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)(某些驅(qū)動器模塊可增加至128個),具有傳輸距離遠(yuǎn)(最大傳輸距離1200m),傳輸速率快等優(yōu)點,用于多站互連時,便于組建成本低廉、可靠性高及分布范圍較大的總線網(wǎng)絡(luò)。目前常用的通訊標(biāo)準(zhǔn)是RS-232和RS-485。這兩個標(biāo)準(zhǔn)都是美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制定的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)。RS-232標(biāo)準(zhǔn)是單端信號傳輸,接收器和發(fā)送器之間有公共信號地,共模噪聲會禍合到系統(tǒng)中,不適于長距離傳輸。另外,RS-485最大的優(yōu)點在于它的多點總線互連功能,它可以連接1臺主機和多臺終端同時通信,由于它是半雙工的方式,只能有一方發(fā)送,一方接收,而且它采用差動電平接收的方法提高抗干擾能力,適合在比較惡劣的環(huán)境下工作。RS-485標(biāo)準(zhǔn)是利用平衡雙絞線作傳輸線,采用差分信號進行傳輸最大傳輸距離可達1.2km,最大可連接犯個接收器和收發(fā)器,接收器最小靈敏度可達土200mA,最大傳輸速率可達2.5Mbs,RS-485標(biāo)準(zhǔn)還允許雙絞線上一個發(fā)送器驅(qū)動32個負(fù)載設(shè)備,負(fù)載設(shè)備可以是被動發(fā)送器、接收器或收發(fā)器。RS-485電路允許公用電話線通信,電路結(jié)構(gòu)是在平衡連接電纜兩端加有終端電阻,在平衡電纜上掛發(fā)送器、接收器、組合收發(fā)器,RS-485標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定在何時控制發(fā)送器發(fā)送或接收機接收數(shù)據(jù)的規(guī)則。在開發(fā)一般的單片應(yīng)用系統(tǒng)時,人們都希望能用簡單的電路和通訊協(xié)議完成數(shù)據(jù)交換。所以常利用單片機本身所提供的簡單串行接口,加上總線驅(qū)動器如MAX485等組合成簡單的RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)。本系統(tǒng)就是利用MAX485和單片機AT89S52組合成的一個RS-485通訊電路。MAX485是用于RS-485通信的低功率收發(fā)器。芯片采用單一電源+5V工作,額定電流為300mA,采用半雙工通訊方式,它完成將TTL電平轉(zhuǎn)換成RS-485電平的功能。芯片中包含有一個驅(qū)動器和一個接收器。如圖4.1所示,MAX485芯片各引腳含義如下RO:接收器輸出端;RE:接收器輸出使能端;DE:驅(qū)動器輸出使能端;Dl:驅(qū)動器輸入;B:反相接收器輸入和反相驅(qū)動器輸出;A:同相接收器輸入和同相接收器輸出;VCC:電源正極:GND:電源地。圖4.1MAX485引腳圖在我們的設(shè)計中,我們采用RS-485來連接上位機和下位機,這是因為RS-485支持多點通訊,而RS-232支持的只是點對點通訊,不滿足我們的通訊要求。單片機8952可以工作在三種工作狀態(tài)。不與PC通信,只完成數(shù)據(jù)存儲狀態(tài);數(shù)據(jù)存儲并將實時數(shù)據(jù)通信至PC的狀態(tài);將存儲器的全部數(shù)據(jù)一次性傳送至PC的狀態(tài)。單片機在三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換由PC機發(fā)出控制指令來實行。上電復(fù)位后,單片機工作在不與PC通信,只進行數(shù)據(jù)存儲的,PC機首先發(fā)出握手信號40H,單片機接收到握手信號后發(fā)送41H回應(yīng),握手成功。只有在握手成功的情況下才能進行進一步的操作。連續(xù)發(fā)送實時數(shù)據(jù)指令42H。單片機接收后發(fā)送43H進行回應(yīng)。具體單片機與MAX485的連接見下圖4.2。出來的信號接到PC的串口就完成了單片機和PC的通訊。4.2通訊電路的連接參考文獻[1]胡菊芳.基于89S52的大功率智能充電器的設(shè)計.[2]朱松然.鉛蓄電池技術(shù)(第2版)[M].機械工業(yè)出版社,2002.[3]孫涵芳.8位單片機[M].北京航空航天大學(xué)出版社.[4]Protel99se軟件設(shè)計網(wǎng)站[5]胡信國,童一波,毛賢仙.閥控式密封鉛酸蓄電池的最新進展.[6]閏智剛,胡信國.提高鉛酸蓄電池活性物質(zhì)利用率.蓄電池2001[7]麻有良,陳全世,濟占寧電動汽車用電池SOC定義與檢測方法清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2001.[8]閻新華,史鵬飛.鉛酸蓄電池固化條件的研究.蓄電池,2001.[9]柴樹松.鉛酸蓄電電池正極添加加劑的研究.蓄電池,2002.[10]肖建.電電池在線檢測測系統(tǒng)研究與與設(shè)計.(碩士學(xué)位論論文)天津大學(xué)2004.[11]宋浩,田田豐.單片機原理理及應(yīng)用.北京二清華華大學(xué)出版社社.20055.[12]趙負(fù)圖,現(xiàn)現(xiàn)代傳感器集集成電路北京京:人民郵電出出版社,2001..[13]王幸之,單單片機應(yīng)用系系統(tǒng)抗干擾技術(shù),北北京航空航天天大學(xué)出版社社,2001..致謝在本次畢業(yè)設(shè)計短短暫的幾個月月里,我學(xué)到到了很多關(guān)于于電池和數(shù)據(jù)據(jù)采集方面的的知識,為在在今后的學(xué)習(xí)習(xí)和工作中奠奠定了良好的的基礎(chǔ)。在完完成畢業(yè)設(shè)計計的過程中,每每一處都凝聚聚了老師和同同學(xué)對我的幫幫助,所有的的成果都是老老師和同學(xué)的的汗水和心血血換來的。畢業(yè)設(shè)計至始至終終都始在老師師的精心指導(dǎo)導(dǎo)下完成的,在在此,向老師師表示最真摯摯的謝意!此此外,朱老師淵博的的知識、嚴(yán)謹(jǐn)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度度、兢兢業(yè)業(yè)業(yè)的工作精神神和一絲不茍茍的作風(fēng)給我我留下了十分分深刻的印象象,這些精神神和態(tài)度是我我在今后的學(xué)學(xué)習(xí)和工作中中應(yīng)該秉持的的。此外,在畢業(yè)設(shè)計計的試驗過程程中,還得到到了趙汝海、姬姬敬和朱衛(wèi)國國等幾位老師師寶貴的建議議和幫助。從從他們身上,我我學(xué)到了積極極的學(xué)習(xí)及工工作態(tài)度,這這些難得的收收獲對我今后后的學(xué)習(xí)和工工作是十分有有幫助的,衷衷心感謝他們們。同時,同學(xué)在平時時學(xué)習(xí)和討論論中給予了莫莫大的幫助,使使我解決了很很多課題中的的難題,在此此也向他們表表示衷心感謝謝。中英文翻譯英文資料Abasicknowlledgeofleead-accidbaatteriies(A),thebasiccconcceptsof1,thebbasicdefinnitionnofEnergyccanbeechanngediinvarriousformssofeenergyy,oneeoftthem,thecchemiccalennergyintoelecttricallenerrgycoonverssionddeviceecallledchhemicaalbattteriees,thhegenneralreferrredttoasbatteeries,,battteryccellsandbbatterriesaarethheoriiginalldiviision..Discharggecannnotbeussedafftertthemaannerofchharginngtheeinteernalregenneratiionoffactiivesuubstanncesccalleddprimmaryccells,,alsooknowwnasaonee-timeebatttery.Canbbeuseedaftterdiischarrgereecharggeableeinteernalactivvityooftheeestaablishhmentofreenewabblemaateriaal,thheeneergysstoreddascchemiccalennergy,,theneedtodiischarrgethhecheemicallenerrgytooelecctricaaleneergyiisconnverteedtothebbatterry,caalledthebbatterry,allsoknnownaasseccondarrybattteriees.(B),leadd-aciddbattteriess1,theddefiniitionofLead-aciidbattteryisabatteery,tthemaainfeeatureeisttheusseofdiluttesullfuriccaciddelecctrolyytetoodowwithlleadddioxiddeanddleadd,resspectiively,,velvvet-liikeceellsaasappositiiveanndneggativeebattteryaacid.2,classsificaationBatteryplateeaccoordinggtotthetyypesoofstrructurre:thhereiistheeformmationnofsstyle,,painntedccreamandttubulaarbattteriees.Bythebbatterrycovveranndtheetypeesofstruccture::therreareeopenn-typee,exhhausttype,,antii-acidd-typeeexpllosionn-prooofanddsealledvaalve-rregulaatedbbatterries.BatterymainttenanccemoddebyCateggory:Agenneral--type,,lowmainttenanccetyppe,maaintennance--freebatteery.InaccorrdanceewithhtheproviisionssoftthereelevanntstaandarddofCChina''sbattteryproduuctsmmainlyyincllude:Startinggbattteriess:maiinlyuusediinauttomobiiles,tracttors,shipss,succhasdieseelengginesstart--upanndligghtingg.Fixed-tyypebaatteriies:mmainlyyuseddinttelecoommuniicatioons,ppowerplantts,coomputeersysstemsasameanssofpprotecction,,autoomaticcconttrolooftheestanndbyppower..Tractionn-typeebattteriess:battterieesmaiinlyuusediinavvariettyofvehiccles,forkllifts,,liftttruccks,ssuchaasdynnamicpowerr.RailwayBatteery:mmainlyyuseddinrrailwaayloccomotiives,electtricllocomootivess,passsengeercarrsstaartingg,ligghtinggoftthedrrivinggforcce.MotorcyccleBaatteriies:MMotorccyclemainspeciificattionsforaavariietyoofstaart-uppandlightting.Mineuseedbattteriees:maainlyusedforeelectrricloocomottivettractiionpoowerssupplyy.BatteryEnerggyStoorage::mainnlyussedinnwinddpoweer,hyydro-eelectrricpoowereenergyystorrage.3,thebbasicstruccture::leadd-aciddbattteriessaregenerratedmainllybytheffollowwingccomponnents::1,hard--rubbeertroough22,anoodepllate33,catthodeplatees4,partiition5,saaddle6,buus7,rubbeerseaal8,thebbatterryslootcovver9,,tocconnecct10mostcolummn11,,theexhauustbooltPositiveeandnegattiveeelectrrodePlateleead-accidbaatteriies,aaccorddingttocheemicallstruuctureeandmethoodofactivvesubbstanccescaanbedividdedinntofoourcaategorries:styleepasttedpllate,tubullarpllate,intoaplaate-tyype,ssemi-cchemiccal-tyypepllate.Pastee-typeeelecctrodeecoattedbyythegridandaactiveemateerialcompoositioon.Grridtoosuppportttherooleoffactiivesuubstanncesaandcoonducttionccurrennt,soothattunifformccurrenntdisstribuution..Mateerialgridofleead-anntimonnyallloysiingenneral,,theuseoofmaiintenaance-ffreellead-ccalciuumallloybaatteriies.CCathoddeacttivemmateriialmaainlycompoosedoofleaaddiooxide,,themaincompoonentssofccathoddeacttivemmateriialfoortheevelvvet-liikeleead.PartitioonBatteryseparratorssaremicrooporouusrubbber,fiberrglasssandotherrmateerialss,itssmainnroleeistto:Positiveeandnegattiveeelectrrodettopreeventshortt-circcuit;toennablethessmoothhpasssageooftheeelecctrolyyteannionCChianggKai--shek..Slowwposiitiveandnnegatiiveellectroodeacctivematerrialooftheelosss,possitiveeandnegattivepplatesstopprevenntdammagedduetoovibrrationn.ElectrollyteBatteryelecttrolytteisanimmportaantpaartoffitsroleistoocondductiooncurrrentandttoparrticippateiineleectrocchemiccalreeactioonByconceentrattedsuulfuriicaciideleectrollyteaandpuurifieedwatter(ddeioniizedwwater))frommtheprepaaratioon,thhepurrityaanddeensityyofttheellectroolyteofthhebattterycapaccityaandliifeexxpectaancyhhavehhadasigniificanntimppact.Batteryshelll,covveredBatteryshellls,coovertthepoositivveanddnegaativeelecttrodeandeelectrrolyteeloaddingoofconntaineers,ggeneraallymmadeoofplaasticandrrubberrmateerialss.ExhaustboltExhaustboltgenerrallymadeofpllasticcmateerial,,theroleofthhebattteryfromsealeedtopreveentaiirenttry,ttopreeventelecttrodeoxidaation..Attthesaametiime,tthebaatteryycanbereecharggedwhhenthhegassprodducedfromthebbatterrytoavoidddanggeroussbattteriess.Beforeuuse:ttheneeedtoobolttonttheexxhausttoftthebllindhholeppierceedwitthwirreinorderrtoeensureesmooothgaasoveerfloww.Second,theuuseoffbattteryeelectrricveehicleesanddmainntenannce
(A),bbatterriesiinstallledBatterygenerrallyusedinseeries,,thattis,theccathoddeofabattterywithonebbatterryconnnecteedtotheaanode,,allthebbatterriesttogethher,aandfiinallyytheremaiiningposittiveaandneegativveterrminallswitththeewiriingcoonnecttedtoothecorreesponddingeelectrricveehiclees,ellectriicvehhiclemotorr,conntrolller,iinstruumentsssuchhasttheellectriicityloadisabatteery.Batteryelecttricvvehicllesarregenneralllyboxx,froomtheeinsttallattionllocatiiondiivideddslassh-styyle,aafterthepplugaandthhechaassis--mountted,ttheshhapeoofitssstruuctureecanbevaaried..Eachhdepoothassitsowneelectrricalcharaacteriisticss.Figgurebbatterryboxxgeneerallyymadeewithhengiineeriingpllasticcs,annditssstreengthisbeetter,,lighhterwweightt,easseofinstaallatiion.GGeneraalbytheeendoffthebatteerybooxtannk,rooof,aandchhargethebbatterryconntactpointtsockket,ttrams,,etc..lockk.Trooughaandfaastenssatttheenndofthessupersstructture,andsself-ttappinngfassteninngscrrewsoorbollts.BBatterrybattteryboxiisbassedonnthedesiggnofmodellspeccificaation,,thedesiggnshoouldbbeconnsiderredinnthewholeeofiitsgooodheeatdiissipaation..(B),therechaargeabblebaatteryy"Batteryisnootbaddbutbadcchargee",thhisissnotalarmmistttalk,thepperforrmanceeofggoodaandbaadbattterylifeofthhebattteryanduusepllayadecissiverroleiinperrformaance,attenntionmustbegiiven.1,thebbatterrychaarginggproccessoontheerequuiremeentsRechargeeablebatteeryteechnollogyfforunndersttandinngtheebasiicreqquiremmentsistooanallyzetthebaasisoofchaarginggtechhnologgy.Reecharggeableebattteriessoftthebaasicrrequirrementtsaree:theecharrgecuurrenttshouuldbeelesssthannoreequaltothhebattterycharggecurrrentcanbberecceivedd.Othherwisse,thhecurrrentsurplluswoouldeelectrrolyteeconssumedtooqquicklly,reesultiinginnthefolloowinghazarrds:Increaseedbattterywaterrlosss,inccreaseedtheemainntenanncewoorkloaadforrthemainttenancce-freeebattteriees,caancauuseeaarlybbatterryfaiilure;;prodducemmist,resulltinginennvironnmentaalpolllutioon,heealthhazarrdstooworkkers;sochharginngeffficienncy,rresulttingiinasseriouuswassteoffenerrgy.Charginggproccessoofeleectrocchemiccalreeactioonistheddischaargepprocesssoftherreverssereaactionn,ifthecchargiingprrocesssofeelectrrochemmicalreacttioniinanideallstatte,anndthiisproocessshoulldbecompllementtaryttoeacchrevversereacttion,thatisfiilledwiththerreleasseoftheppowerofellectriicityshoulldbebasiccallythessame.Howevver,iinasseriouusstaateoffgas,,theeffecctivecharggeoftheeelectrrochemmicalreacttionpprocessspowwercoonsumpptionofleessthhan400%ofthettotalelecttricittyconnsumpttion,thatisawasteeofeenergyymoreethann60%..Gathereddgaseeswitthinpporousselecctrodeeintthebaatteryytorreduceetheelecttrolytteanddtheporouuseleectroddeconntactarea,,thattis,theeelectrrochemmicalreacttionooftheeinteerfaceecharrgeissdrassticalllyreeducedd,sothatthesspeedofchhemicaalreaactionnsredducetthechharge
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