蓄电池检测系统课程设计
物理与电子信息工程学
院
WENZHOU UNIVERSITY COLLEGE OF PHYSICS&ELECTRONIC INFORMATION ENGINEERING
微机期末作业（论文）
题目：蓄电池检测系统课程设计
专业：
班级：
姓名：
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指导教师：
完成日期：2010年6月24日
蓄电池检测系统课程设计
摘要：蓄电池检控仪可在线检测每节电池的电压、动态放电电流和蓄电池温度，
通过特定的数学模型，综合测量判定电池性能，并对失效电池予以显示、报警，并能对电池进行有效的活化维护。装置具有远端通讯功能，可实现遥测、遥信、遥控的功能，以使电池得到及时维护，从而保证直流屏的安全运行，提高供电系统的可靠性和自动化程度。
关键字：蓄电池检测
引言：在电力,通讯等行业,蓄电池组在正常运行情况下处于热备用状态,由
充电设备对其进行浮充电. 在交流电完全失去的事故情况下,由蓄电池组承担直流系统的负荷. 此时,蓄电池组的容量应满足事故停电时间内的放电容量;应计及事故初期直流电动机启动电流和其他冲击负荷电流;并应计及蓄电池组持续放电时间内迭加随机负荷电流. 随着现代电力系统和通讯系统的容量的日益庞大,就对在这些领域里应用的蓄电池组的可靠性提出了更高的要求对其进行日常的检测和监控也就必不可少了.
正文：
蓄电池检测原理：
蓄电池内阻的测量是一个比较复杂的过程。因为阀控式蓄电池在处于浮充状态时其内部包含着极化容抗、感抗、欧姆电阻, 但是在放电使用时阀控式蓄电池内部的极化容抗和感抗会消失只有欧姆电阻存在, 所以蓄电池容量检测就是在浮充状态时测量其欧姆内阻值的过程, 也就是从极化容抗、感抗、阻抗中分离出欧姆电阻的过程。目前对蓄电池容量进行检测的比较可靠的方法为交流阻抗法, 它的原理是利用一个频率稳定的低幅值的交流信号加在阀控式蓄电池两端, 通过测量流过蓄电池的电流、端电压和相位差的值来导出阻抗。该方法由于不须对蓄电池放电, 可以实现安全在线监测管理, 且不会对蓄电池的性能造成影响, 但也存在如下缺点:
(1)注入的交流信号频率和幅值固定, 不能针对被测对象进行灵活的调整
(2)必须测量出交流信号的电压和电流, 以及它们的相位差才能算出蓄电池的内阻, 干扰因素多, 方法复杂, 误差大
(3)在线检测时交流信号由于被充电网络分流, 故流过蓄电池的电流减小, 使单体电池内阻的监测分辨率降低
蓄电池硬件结构设计：
单片机作为智能控制芯片, 已经在中小型测控系统中得到广泛的应用, 具有操作简便, 控制精确, 易于扩展等优点。根据上述原理设计了一个蓄电池检测系统, 其原理框图如下
图2 中Rj 是一个阻值为0.5Ω的高精密电阻, Rc 是一个阻值为10Ω的普通电阻, C1、C2、C3、C4 为耦合电容。整个智能检测设备可以分为人机交互、低频信号发生电路、相敏检波电路、真有效值转换电路四个部分。、
人机交互电路
人机交互界面由显示电路、键盘输入电路和单片机组成。显示电路采用LED 模块, 键盘输入电路使用通常的矩阵式键盘。工作时, 单片机对键盘接口进行实时扫描, 一旦发现有键按下, 单片机就将按键值输出到LED 显示屏。LED 显示管有两种接法可以按照设计实际需求进行选择。这种方法实现了频率的在线控制, 以及检测结果的实时输出。
利用protel画出原理图如下所示
充电及控制电路如下所示
电源电路如下所示
主单片机电路和电压采集电路
按键设定电路
软件程序如下
主函数：
//////////////////////////////////////////////////////////
#include
#define uchar unsigned char /*定义无符号数*/
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
////////////////////////////////////////////////////////
sbit in1=P3^3;//选择显示1#电池
sbit in2=P3^4;//选择显示2#电池
sbit in3=P3^5;//选择显示3#电池
sbit light1=P1^4;//1#电池显示LED
sbit light2=P1^5;//2#电池显示LED
sbit light3=P1^6;//3#电池显示LED
sbit light4=P1^7;//总电池充电显示LED
sbit led1=P2^4;//数码管第一位
sbit led2=P2^5;//数码管第2位
sbit led3=P2^6;//数码管第3位
sbit xiaoshu=P2^7;//小数点位
sbit cd4511_a=P2^0;//4511的A输入
sbit cd4511_b=P2^1;//4511的b输入
sbit cd4511_c=P2^2;//4511的c输入
sbit cd4511_d=P2^3;//4511的d输入
sbit all=P3^7;//总的充电输出
bit one=P3^0;//1#电池分流开关
sbit two=P3^1;//2#电池分流开关
Sbi three=P3^2;//3#电池分流开关
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// / //////////////////////////////////////////////////////
//////////////////////////////////////////////////////// /
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
sfr ADC_CONTR=0xc5;//;A/D 转换控制寄存器
sfr ADC_DATA=0xc6;//A/D 转换结果寄存器,高八位
sfr ADC_LOW2=0xbe;//A/D 转换结果寄存器,低两位
sfr P1M0=0x91;//P1口模式寄存器0
sfr P1M1=0x92;//P1口模式寄存器1
////////////////////////////////////////////
uchar ADC_RESULT;//A/D转换结果
uint dy1;//1#蓄电池电压
uint dy2;//2#蓄电池电压
uint dy3;//3#蓄电池电压
uint dy_a;//1#输入点的电压
uint dy_b;//2#输入点的电压
uint dy_c;//3#输入点的电压
uchar xianshi=0;//显示那一个蓄电池的电压,默认显示1#
bit chongdian=0;// 这个是充满电标志位,默认需要没有充满电
////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void delay(uint t)/*延时子程序*/
{ uint i; while(t--)
{ /* 对于11.0592M时钟，约延时1ms */ for (i=0;i<100;i++)
{} } }
/////////////////////////////////////////////
void ready_init()//开始初始化
{ P2=0xff;
P1=P1 | 0xf0;//关闭所有指示灯 //
P3=0x00;//关闭所有输出
all=0;//关闭总充电电路
one=0;//关闭分流
two=0; three=0; }
////////////////////////////////////////////////////////
void display_DC()//显示函数,显示电压值
{ uchar i;
uint j;
uchar a,b,c,p;
p=xianshi;//显示选择
////////////////////////////
if(p==0)
{ j=dy1;//
light1=0;//开1号对应LED
light2=1;//关其它的对应LED
light3=1;// }
else if(p==1)
{ j=dy2;
light1=1;//开1号对应LED
light2=0;//关其它的对应LED
light3=1;// }
else
{ j=dy3;
light1=1;//开1号对应LED
light2=1;//关其它的对应LED
light3=0;// }
////////////////////////
a=j / 100;//取百位
j=j % 100;//
b=j/10; //取十位
c=j % 10; //取个位
for(i=0;i<2;i++)
{ P2=P2 & 0xf0 ;//先消除低位
P2=P2 | a;//
led1=0; //打开显示
delay(10);//延时
led1=1; //关闭显示 ////////////////////
P2=P2 & 0xf0 ;//先消除低位
P2=P2 | b;//
xiaoshu=1;//开启小数点
led2=0; //打开显示
delay(10);//延时
xiaoshu=0;//关闭小数点
led2=1; //关闭显示
////////////////////
P2=P2 & 0xf0 ;//先消除低位
P2=P2 | c;//
led3=0; //打开显示
delay(10);//延时
led3=1; //关闭显示 } }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//////////////////////////
void adc_power_on(void)
{ ADC_CONTR=ADC_CONTR | 0x80;//开A/D转换电源
delay(12); }
///////////////////////////////////////////////
void p10_open_drain(void)
{ P1M0=0x07;//设置P1口的P1.0\P1.1\P1.2为开漏,以便进行A/D转换 P1M1=0x07; }
////////////////////////////////////////////// /*
void p1_normal(void)
{ P1M0=0x00;//P1 口设置为普通I/O 模式 P1M0=0x00; } */ //////////////////////////////////////////
void set_channel_p10(void)
{ ADC_CONTR=0xe0;//设置P1.0为A/D转换通道 }
//////////////////////////////////////////
void set_channel_p11(void)
{ ADC_CONTR=0xe1;//设置P1.1为A/D转换通道 }
//////////////////////////////////////////
void set_channel_p12(void)
{ ADC_CONTR=0xe2;//设置P1.2为A/D转换通道 }
//////////////////////////////////////////
//////////////////////////////////////////
///////////////////////////////
uint get_ad_result_DC(void)
{
uchar aa;
uchar bb;
uint jj;
ulong hh=0;
float kk;
uchar i;
for(i=0;i<200;i++)
{
aa=0x10;
ADC_CONTR=ADC_CONTR & 0xef;//先将转换标志位置0
ADC_CONTR=ADC_CONTR | 0x08;//启动A/D转换,第五位为转换开始标志
while (aa!=0)
{ aa=ADC_CONTR & aa; }
display_DC(); //delay(1);//延时,这个是必须的
bb=ADC_DATA;//高八位 //
cc=ADC_LOW2;//低两位
ADC_CONTR=ADC_CONTR & 0xe7;//将启动位清除
jj=bb;
hh=hh+jj; }
jj=hh/200;//求平均值
kk=jj*0.9765625;//=5/256*100//结果放大一百倍倍,好得出每一位的数///4.92为单片机工作电压
jj=kk;
return (jj);//输出电压 //
dy1=jj;
////////////////////////////////// }
//////////////////////////////////////////////////////////
void cd_control()//充电控制
{
if((dy1>=65) && (dy2>=65) && (dy3>=65))
//如果三个电池的电压均到达6.5V,则需要断开充电总开关
{ chongdian=1;//写已经充满电标志
one=0;//关闭
two=0;
three=0;//分闭各个分流 }
else
{
if(dy1>=65) one=1;//如果电压达到6.5V,则开启分流
if(dy2>=65) two=1;//
if(dy3>=65) three=1;// } }
//////////////////////////////////
void set_xianshi()
{ if(in1==0) //如果有1#键按下
{
delay(100);// 防抖动////
if(in1==0)
{
while(in1==0);//等按键松开
delay(100);
xianshi=0;//设置为1#显示 } }
if(in2==0) //如果有1#键按下
{ delay(100);// 防抖动////
if(in2==0)
{ while(in2==0);//等按键松开
delay(100);
xianshi=1;//设置为2#显示 } }
if(in3==0) //如果有1#键按下 {
delay(100);// 防抖动////
if(in3==0)
{
while(in3==0);//等按键松开
delay(100);
xianshi=2;//设置为3#显示 } } }
/////////////////////////////////////////////////////////////
void main(void)
{ //
uint j; //
uchar i;
ready_init();//各个端口初始化
adc_power_on();
delay(200);
ADC_CONTR=ADC_CONTR | 0x60;;//设置转换速度为最快!
p10_open_drain(); //设置P1.0\P1.1\P1.2为开漏
all=1;//开总充电电路
for(;;) {
display_DC();//显示函数,显示电压值
set_xianshi();//设置显示函数
if(chongdian==0) //如果没有充满电
{
light4=0;//总充电指示灯开启
set_channel_p10(); //设置P1.0为转换A/D通道
dy_a=get_ad_result_DC();//获取当前电压值 display_DC();//显示函数,显示电压值
set_channel_p11(); //设置P1.1为转换A/D通道
dy_b=get_ad_result_DC();//获取当前电压值 display_DC();//显示函数,显示电压值
set_channel_p12(); //设置P1.2为转换A/D通道
dy_c=get_ad_result_DC();//获取当前电压值
display_DC();//显示函数,显示电压值
dy3=dy_a-7;//已经放大10倍,减去二极管的电压
dy2=dy_b-dy_a-7;//2#电池电压
dy1=dy_c-dy_b-7;//3#电池电压
cd_control();//充电控制
}
else
{
light4=1;//总充电灯关闭
}
}
}
通过以上的软件和硬件的结合使其1.可应用于各种蓄电池组的性能监测，蓄电池组共220V，电池电压分别为2V、6V、12V三种类型。系统可在线监测每节电池的电压，动态放电电流，（通过特定的数学模型，测量电池内阻及负载能力，静态测量电池容量，综合测量判定电池性能），可实现遥测、遥信、遥控功能，以使直流屏的电池得以及时的维护，保证直流屏的安全运行，提高供电系统的可靠性和自动化程度。2、系统功能按模块划分，分别分为：主机、采集模块、信号调理模块、放电模块，其中采集模块包括模拟量采集模块和开关量采集模块，信号调理模块包括：电池电压调理模块、电流调理模块、温度信号调理模块。
结论：通过对蓄电池检测系统的设计，让我学会了蓄电池的硬件及软件结构，
由于自身能力不好，使得这次的设计存在着很多的问题，通过这次的课程设计，也让我更加熟悉和了解了protel的使用，刚开始由于系统是vista的问题，遇到了很多的麻烦，在百度查找及同学的帮助下一步步过来了。
参考文献：【1】汪小云胡赤兵彭燕,蓄电池智能检测,中文核心期刊《微计算
机信息》( 测控自动化)2007 年第23 卷第1-1 期
【2】李世杰蓄电池检测方法概叙技术论文 2005年10月
【3】李红桥,向小民瞬间大电流放电法在蓄电池内阻检测中的应用分析通信电源技术2006年1月25日第23卷第1期
【4】王艳,郭文成,刘金辉,李树麟基于单片机的蓄电池电量检测系统仪器仪表用户 2008年4月
基于DS18B20的温度采集显示系统的设计
《单片机技术》课程设计任务书(三) 题目：基于DS18B20的温度采集显示系统的设计 一、课程设计任务 传统的温度传感器，如热电偶温度传感器，具有精度高，测量范围大，响应快等优点。但由于其输出的是模拟量，而现在的智能仪表需要使用数字量，有些时候还要将测量结果以数字量输入计算机，由于要将模拟量转换为数字量，其实现环节就变得非常复杂。硬件上需要模拟开关、恒流源、D/A转换器，放大器等，结构庞大，安装困难，造价昂贵。新兴的IC温度传感器如DS18B20，由于可以直接输出温度转换后的数字量，可以在保证测量精度的情况下，大大简化系统软硬件设计。这种传感器的测温范围有一定限制（大多在－50℃～120℃），多适用于环境温度的测量。DS18B20可以在一根数据线上挂接多个传感器，只需要三根线就可以实现远距离多点温度测量。 本课题要求设计一基于DS18B20的温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块（可用数码管或液晶显示）和键盘输入模块及报警模块。所设计的系统可以从键盘输入设定温度值，当所采集的温度高于设定温度时，进行报警，同时能实时显示温度值。 二、课程设计目的 通过本次课程设计使学生掌握：1）单总线温度传感器DS18B20与单片机的接口及DS18B20的编程；2）矩阵式键盘的设计与编程；3）经单片机为核心的系统的实际调试技巧。从而提高学生对微机实时控制系统的设计和调试能力。 三、课程设计要求 1、要求可以从键盘上接收温度设定值，当所采集的温度高于设定值时，进行报警（可以是声音报警，也可是光报警） 2、能实时显示温度值，若用Proteus做要求保留一位小数； 四、课程设计内容 1、人机“界面”设计； 2、单片机端口及外设的设计； 3、硬件电路原理图、软件清单。 五、课程设计报告要求 报告中提供如下内容：
基于单片机的蓄电池监测系统设计
河南科技大学 课程设计说明书 课程名称电气控制技术 题目基于单片机的蓄电池容量测试系统设计学院农业工程学院＿＿班级＿＿学生姓名 指导教师＿＿＿日期 2015年4月3日
专业课程设计任务书 班级：农电112 姓名：唐聪杰学号： 111403010224 设计题目：基于单片机的蓄电池容量测试系统设计 一、设计目的 熟悉专业课程设计的相关规程、规定，了解电力系统，电网设计数学模型的基本建立方 法和相关算法的计算机模拟，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的相关专业课程内 容，学习撰写工程设计说明书，对电力系统相关状态进行模拟，对电网设计相关参数计 算机计算设计有初步的认识。 二、设计要求 （1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，建立数学模型。 （2）通过课题设计，掌握电力系统计算机算法设计的方法和设计步骤。 （3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。 （4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及 实现，给出个人分析、设计以及实现。 三、设计任务 （一）设计内容 1．了解蓄电池容量测试原理； 2．设计基于单片机的蓄电池容量测试系统，包括软件和硬件； 3．利用protues软件对所设计系统进行仿真； 4．相关论文在学校图书馆中文数据库“万方数字化期刊”中查找。 （二）设计任务 1．建立相关算法、模型。 2．设计说明书，包括全部设计内容，对电力系统相关状态进行模拟。 3．总体方案图，仿真软件模拟波形图，计算相关参数。 四、设计时间安排 查找相关资料（2天）、确定总体方案，进行必要的计算。（1天）、对电力系统相关 状态进行模拟，计算相关参数，（2天）、 使用（MATLAB）等相关软件进行电路图系统图设计与仿真。（2天）、撰写设计报告（2 天）和答辩（1天）。 五、主要参考文献 [1] 电力工程基础 [2] 工厂供电，电力系统分析 [3] 相关设计仿真软件手册，如（MATLAB）等。 [4] 数学建模算法分析等 [5] 电气工程设计手册等 [2] 图书馆中文数据库“万方数字化期刊”其他相关网络资料 指导教师签字：年月日 基于单片机的蓄电池容量测试系统设计
电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测试规程完整
电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 1 范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 2 规范性引用文件（其中的一部分） 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db 交变湿热（12h＋12h循环）（IEC 60068-2-30:2005,IDT） GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT) GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fh：宽带随机振动（数字控制）和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT) GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置（ISO/DIS 6469-1:2000,EQV）GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护（ISO/DIS 6469-3:2000,EQV）GB/T 19596-2004 电动汽车术语（ISO 8713:2002,NEQ） GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 1: General,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 3: Mechanical loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分：气候负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 4: Climatic loads,MOD) 3 术语和定义 3.1 蓄电池电子部件 采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置，必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。 注：蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制，或者通过蓄电池控制单元控制。 3.2 蓄电池控制单元 battery control unit （BCU） 控制、管理、检测或计算电池系统的电和热相关的参数，并提供电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置。
蓄电池监测管理系统
蓄电池监测管理系统 一、概述 大量的统计表明，所谓的“蓄电池问题”绝大多数并不是整个蓄电池组的问题，而只是其中个别蓄电池性能劣化或连接处接触不良等原因形成的。如果能在线实时地监测到整个蓄电池组中每一块蓄电池的运行状态和性能以及连接情况，并在发现异常时告知管理部门及时处理，将会从根本上提高供电系统的可靠性和安全性。 数年前开始流行并沿用至今的蓄电池巡检装置，对蓄电池运行状态（主要是端电压）的监测有一定的作用，但这种监测对于供电系统的可靠性、安全性所起的作用十分有限。其原因是：即便是性能很差或连接不良的蓄电池在浮充状态时，端电压的变化并不明显，而等到蓄电池放电时发现异常，往往为时已晚。 从上世纪七十年代以来，国际上一些知名的公司和专家，通过深入地研究和探讨，发现通过测试蓄电池的内阻（或电导）可以较好的对应蓄电池的性能。
TLKS-BTS-I / BATT TEST SERVER分布式蓄电池性能在线监测系统，采用了国际上在蓄电池监测领域的最新研究成果，在实时性、准确性、抗干扰性、现场安装便捷性等各方面都有突出的特点，有很高的性价比。 二、原理示意图 采用蓄电池性能监测领域的最新研究成果——暂态直流小电流电量比较法。使暂态小电流流过已知电阻 R0和被测蓄电池内阻 R 内，同步测量暂态小电流在这两种电阻上的消耗电量，这两个电量值各自与其负载电阻 R0和 R 内的阻值成正比，通过这些量值的比例关系即可求得被测电池的内阻（或电导）。 将检测到的值数字化，通过GPRS/CDMA等的数据通道，实时上传到监测中心，中心收到数据后，加以分析，给出服务的建议。
（图1）系统原理示意图三、主要功能 1．能监测蓄电池浮充电压； 2．能监测蓄电池放电电压； 3．能探测蓄电池温度； 4．能给出蓄电池的电压曲线；
温度控制系统课程设计
前言 温度是一种最基本的环境参数,日常生活和工农业生产中经常要检测温度。传统的方式是采用热电偶或热电阻,但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过AD 转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口,使得硬件电路结构复杂,制作成本较高。近年来，美国DALLAS公司生产的DSI18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。 随着科学技术的不断进步与发展，温度传感器的种类日益繁多，数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中.其中，比较有代表性的数字温度传感器有DS1820、MAX6575、DS1722、MAX6635等. 智能温度传感器（亦称数字温度传感器）是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE_）的结晶.目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路.有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU),并且可通过软件来实现测试功能,即智能化取决于软件的开发水平。 为了准确获取现场的温度和方便现场控制，本系统采用了软硬件结合的方式进行设计，利用LED数码管显示温度,利用DS18B20检测当前的温度值，通过和设定的参数进行比较，若实测温度高于设定温度，则通过555定时器产生频率可变的报警信号，若实测温度低于设定温度，则加热电路自动启动，到达设定温度后停止。在软件部分，主要是设计系统的控制流程和实现过程，以及各个芯片的底层驱动设计已达到所要求的功能。在近端与远端通信过程中，采用串行MAX232标准，实现PC机与单片机间的数据传输。
锂电池的综合测试系统的研究
锂电池的综合测试系统的研究 摘要：随着锂电池的应用越来越多，对生产的锂电池产品质量提出了更高的要求。与此同时，对锂电池检测系统也提出了更高的要求。本文主要介绍了一种基于单片机控制的锂电池全面综合测试系统。对其工作原理进行了叙述。 关键词：锂电池；检测系统；单片机；采集电路 1.引言 现在，使用的各种电池中，锂电池是近几十年发展起来的一种新型电源，具有很高的能量、没有记忆性、无污染等优点，成为首选的便携式设备的电源。自90年代的时候，日本的索尼公司成功开发了锂电池开始，锂电池一直是各个国家研究和开发的热点。随着快速发展的电子设备，锂电池需求越来越多。对锂电池测试设备的需要变得也越来越多。在我国许多的电池制造商引入外国电池的测试设备，但是非常的昂贵。国内的检测设备的测量精度、系统的稳定性、设备的利用率和自动化程序等都非常的低。 因此，研制开发一套成本合理，并可以满足需求的大规模生产的自动化的锂电池化成、测量、分选系统，是众多的锂电池制造商非常需要的。 2.锂电池检测系统的总体设计 在电池充电和放电的过程中电流、电压的精度确保控制在规定范围内是系统的核心控制方法。系统采用恒定电流电压的方法，即在恒流充电状态，不断检测每节电池的电压，当检测到充电电池电压达到饱和值时，充电状态从恒流充电状态自动进入恒压充电状态。恒压充电状态下，保持恒定的充电电压，当充电电流下降到规定值时，恒压充电状态终止。还设置最大恒压充电状态下时间值，一旦方式转换在恒压充电状态下，充电的时间过长，立即停止充电，是锂电池安全充放电的保证。 该系统采用模块化结构，使设备安装简单易于维护。共有512个检测点在每一台设备中，分为8个部分，有64个检测点在每一部分中，配置单独的恒流源在每个检测点上，实现单点独立控制和彼此互不影响的系统。该系统采用DSP 控制器作为主控器控制，8位单片机作为分控制器来控制，一个分控制器控制一个部分。因此使用DSP、单片机、开关恒流源相结合，形成智能的锂电池综合测试系统。如图1所示系统的结构框图。主要组成由 2.1.上位机 上位机通过串行总线发送数据到DSP主控制器，控制器控制系统操作启动、停止、分类的信息等，并实时接收主控制器电池测试数据。进行数据显示，并绘制曲线图。我们选用PC机作为上位机。
课程设计(论文)基于mcs51系列单片机的数字温度监测装置设计
课程设计说明书 基于MCS-51系列单片机的 数字温度监测装置设计 学生班级： 学生姓名： 起止日期： 指导教师：
目录 一、引言 4 1. 本次课程设计的重要意义4 2. 温度传感器的发展4 二、设计内容及性能指标 5 三、系统方案总体概述 5 四、系统主要器件选择 6 （一）单片机的选择 6 1.主要性能参数6 2.功能特性概述7 3.引脚功能说明8 4.端口引脚第二功能9（二）温度传感器的选择10 1.总述10 2.温度传感器的选择11 2.1 DS18B20简介11 2.2 DS18B20内部结构11 2.3 DS18B20测温原理15 五、系统整体设计 17（一）系统硬件电路设计17 1.硬件电路设计总体概述17 2.CPU机器基本外围电路设计18 2.1单片机电路18 2.2晶振控制电路18 2.3 继电器电路19 2.4 锁存器74LS373引脚功能及工作原理19 2.4.1 74LS373引脚功能20 2.4.2 74LS373工作原理20 2.4.3 Intel2764引脚功能23 3.前向通道设计23 3.1温度检测电路23 3.2电源输入部分电路24 4.后向通道设计及人机通道设计25 4.1 后向通道设计25 4.1.1 LED显示电路25 4.1.1.1 LED显示器的结构25 4.1.1.2 LED显示器的工作原理26 4.1.1.3 LED 显示设计方案27 4.2键盘27 4.3温度报警电路28 4.4复位电路28
5.抗干扰措施29 5.1干扰产生的后果29 5.2抗干扰设计的基本原则30 5.3硬件抗干扰设计31 5.4软件的抗干扰设计32（二）系统软件设计33 1.概述33 2.主程序模块33 3. 部分程序清单34 3.1 温度传感器的驱动程序34 3.2 LED共阳极显示子程序36 六、附录 36 七、致谢 37 参考文献
锂电池各种认证
锂电池要做CCC认证还是CQC认证 锂电池是做CQC认证,测试标准：GB31241 一、什么是CCC认证： 国家强制性产品认证标志名称为“中国强制认证”（China Compulsory Certificatio n）, 英文缩写为“CCC”，也可简称“CCC”标志。标志图案和种类国家质检总局和国家认监委公布了第一批实施强制性产品认证目录，该目录以原进口商品安全质量许可制度的产品和安全认证强制性监督管理的产品为基础，进行了少量调整。目录涉及安全、EMC、环保要求，包括19大类，132种产品。 二、CQC认证流程： 1）认证申请和受理； 2）型式试验； 3）工厂审查； 4）抽样检测； 5）认证结果评价和批准； 6）获得认证后的监督。
三、CQC认证资料： 1）填写附件CQC申请表； 2）填写附件工厂检查调查表 3）提供申请人、制造商、生产厂的营业执照、组织机构代码 4）电池和电芯规格书 5）安全关键元器件清单； 6）IC,MOS,PTC等规格书； 7）电池标签 四、CQC认证价格及周期： 正常周期：4-6周 企业申请印度BIS认证时要注意哪些问题 现在很多厂商都将产品出口印度，在印度的产品需要申请BIS认证。对于申请者来说，强制性注册法令主要强调了以下内容，注册申请者应予以关注： 1. 实施日期。 对于本地制造的产品自生产日期起算，对于进口产品自进口日期起算。
对于在生效日期以后到达印度的产品，必须遵守强制性注册要求并加贴自我声明。 如果在该日期以后进入印度，如果没有加贴自我声明标签，将不能清关。 2. 注册申请人。 注册证书申请人/持有人可以是国内制造商或工厂，但注册申请必须由其在印度当地的分公司进行，或授权印度当地代理商向BIS递交申请，直至完成注册。 3. 产品注册码。 产品注册码应由制造商或进口商申请，注册码由BIS提供。 注册码与制造商、工厂地址(即使工厂在海外)和产品相关联。 每个制造单元都需要独立申请注册，即使是由同一家工厂在不同厂址生产的同一产品。制造商(工厂)的本地授权代表可代表工厂进行注册申请。 4. 测试报告。 如果产品是通过OEM方式生产的，且产品已经在海外实验室或是CB实验室按照国际安全标准进行测试或加贴了CE、UL、FCC标志，也需要重新进行测试。 法令要求提交BIS认可的实验室出具的有效测试报告(90天内)提交强制注册。 5. 自我声明标签。
专业课程设计温度的采集与控制(软件)2
专业课程设计说明书课程设计名称：专业课程设计 课程设计题目：温度的采集与控制（2）学院名称：信息工程学院 专业：电子信息工程班级： 学号：姓名： 评分：教师： 20 年月日
专业课程设计任务书2012－2013学年第二学期分散1周第17 周－ 19 周集中
摘要 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现温度信号采集与显示，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 关键词：温度温度采集温度控制
目录 第一章系统组成及工作原理 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.2 系统组成 (1) 1.3 工作原理 (1) 第二章硬件电路设计 (2) 2.1 温度转换电路 (2) 2.2 A/D转换电路 (2) 2.3 控制电路 (3) 2.4 单片机最小系统 (3) 第三章软件设计 (5) 3.1 主程序流程图 (5) 3.2 7279初始化程序INIT7279 (6) 3.3 发送字节程序STFS (7) 3.4 延时程序 (9) 3.5 中断程序 (10) 3.6 AD采样程序 (12) 3.7 数值转换程序 (13) 3.8 7279送显程序 (14) 第四章实验、调试和测试结果分析 (16) 4.1 主要仪器和工具 (16) 4.2 调试过程及测试结果 (16) 结论 (18) 参考文献 (19) 附录 (20)
蓄电池在线监测系统的设计与实现
蓄电池在线监测系统的设计与实现 李立伟 邹积岩 (大连理工大学电气系 116024) 摘 要 对直流系统传统的蓄电池监测方法进行了比较分析,提出了一种直流系统蓄电池在线监测系统,通过实时测量蓄电池组的单体电池电压、温度、内阻及充放电电流,实现了蓄电池组运行参数的实时监测,着重介绍了该系统的设计原理以及软、硬件设计。 关键词 在线监测 单体电池电压 单体电池温度 单体电池内阻 1 概述 直流操作电源系统是电力系统中继电保护装置、信号装置、照明装置等重要负载的供电电源,其供电的可靠性直接影响变电站的安全运行。直流操作电源的后备电源一般采用蓄电池组,正常运行时由充电机浮充充电,当系统停电时,由蓄电池组提供后备电源。为保证直流操作电源供电的可靠性,必须对蓄电池组运行参数进行全面的在线监测。 目前,电力系统中蓄电池的常用检测方法就是平时测量单体电池的端电压及每年进行的容量核对性放电,但平时浮充状态下的电池端电压测量本身并不能真实反映电池的性能状况,即使性能变差的电池在浮充时也能测得合格的端电压;而一旦供电系统停电、蓄电池放电时,就可能无法保证事故状态下的放电要求,从而扩大事故范围。由于蓄电池的容量与电池内阻存在很强的相关性,一般而言,电池的容量越大,内阻就越小,因此可以通过对蓄电池内阻的测量,对电池的容量进行在线评估。 在我们研制的蓄电池在线监测系统中,通过实时测量蓄电池组的单体电池电压、温度、内阻及充放电电流,实现对蓄电池组运行参数的实时监测,并可通过通信网络将蓄电池组全部信息远传至监控中心机房,实现变电站直流操作电源系统的无人值守。 2 电池运行参数测量原理 211 单体电池电压测量 在大容量的直流操作电源系统中,蓄电池一般采用108节左右电压为2V的单体电池串联而成,单体电池两端存在较高的共模电压,如接在直流母线正端的蓄电池两端对母线负端的共模电压分别为216V、214V,大大超过一般电子模拟开关如CD4051、MAX358等的共模电压输入范围。为消除共模电压的影响,一般采用电磁继电器进行轮流切换,来实现单体电池电压的测量。但电磁继电器的寿命一般为105次,动作时间为10ms,不适合快速、长时间的测量,而Photo MOS继电器为无触点开关,但由于目前成本较高,也不适合大面积推广。 在本系统中,采用了BURR-BROWN公司推出的低价格、高精度的差分放大器INA148,在±15V电源供电时,其最大共模峰值输入电压为±500V,单体电池电压测量原理框图如图1所示。 图1 单体电池电压测量原理框图 212 单体电池温度测量 除了电化学反应的吸热和放热外,在充放电过程中,由于电池内阻的存在,电池内部产生的热量也会引起电池的温度发生变化。在同样电流的条件下,电池内阻不同,电池内部产生的热量不同,电 — 7 — ?研究与开发? 《电工技术杂志》2002年第11期
蓄电池性能检测电路设计设计
基于单片机的蓄电池性能测试电路的设计 电气工程及其自动化专业] [摘要] 阀控铅酸蓄电池作为后备电源已经广泛应用于工业生产，交通、通信和军事领域。如何高效率管理这些蓄电池，提高后备电源系统的可靠性是一个很现实的重要课题。因此，本课题设计一基于单片机的船舶蓄电池性能检测系统。该系统采用精密电阻和电池构成串联电路，用交流注入法对蓄电池注入微弱正弦波信号，通过对输出响应进行一系列的放大、幅相检测、AD转换和采集，然后根据测量到的电压比来推算电池内阻。试验结果表明：该方法能够被有效地用于铅酸电池内阻测量，测量结果稳定有效。 [关键词]幅相检测；AD转换；单片机；电池内阻
目录 1引言 (1) 1.1研究背景 (1) 1.2蓄电池研究现状 (1) 1.3蓄电池的性能指标 (2) 1.4蓄电池性能的判断因素 (3) 2测试方法研究 (4) 2.1内阻参数的相对性与绝对性 (4) 2.2蓄电池内阻与容量的关系 (5) 2.3蓄电池等效电路 (5) 2.4方案的探讨 (6) 2.5交流法 (7) 3硬件电路的设计 (8) 3.1总体框架 (8) 3.2主处理器模块 (10) 3.3探测电路 (12) 3.4差分放大电路 (13) 3.4.1INA321芯片简化图 (13) 3.4.2INA2321电路图 (14) 3.5幅相检测电路 (14) 3.5.1AD8302介绍 (14)
3.5.2AD8302电路图 (15) 3.6模数转换模块设计 (16) 3.6.1模数转换芯片AD0809 (16) 3.6.2ADC0809与单片机的接口电路 (17) 3.7液晶显示 (18) 3.7.1LCD1602介绍 (18) 3.7.2LCD1602与单片机的接口电路 (20) 4软件部分 (21) 4.1主程序 (21) 4.2A/D转换子程序 (22) 4.3LCD1602初始化部分 (23) 结束语 (25) 参考文献 (26) 致谢 (27)
开题报告——基于单片机的锂离子电池电量检测系统毕业设计论文
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 南昌工程学院 09 级毕业（设计）论文开题报 告 机械与电气工程学院系（院）电气工程及其自动化专 业 题目基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计 班级09电气工程及其自动化（1）班 学号 指导教师饶繁星
日期2013 年 1 月 4 日 南昌工程学院教务处订制
题目：基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计 一、选题的依据及课题的意义 随着手机、数码相机、摄像机、手提电脑、音频视频播放器等便携式电子设备的迅猛发展，由于其便携性的特点，便携式设备必须由电池来进行供电。目前，便携式仪表的主流供电电池有铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池，锂电池和锂聚合物电池等。与其它主流可充电电池相比，具有高单体电池电压、高功率密度、长循环寿命、无记忆效应、低自放电率等优点。锂电池是指以锂为负极材料的化学电池的总称，大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，该类电池具有较高能量质量比和能量体积比。 为了提高电池的使用率及全面掌握电池的状态，大多数设备在应用场合需要显示电池组的剩余电量信息，以供使用者明确电池组的工作状态，及时对电池组进行充电。在电池放电过程中，电池电压与剩余电量、工作时间之间并不是线性关系，所以并不能简单地采用电压采样、函数计算剩余电量。针对该要求，设计了一种基于单片机的锂离子电池电量检测系统，该检测系统的设计对全面掌握锂离子电池的电量状态，提高其利用率具有现实意义。本设计的研究成果若能广泛应用于便携式电子产品，为人类日常生活和生活质量的提高有着深远的意义。
二、研究概况及发展趋势综述 锂电池常用的电量检测方法有两种，一种是利用库仑计，根据电池工作的电流与时间进行计算出电池的实际容量，此种检测方法是最准确的检测方法，一般用的芯片有TI，美信等电池管理芯片，但是成本太高，调试复杂。另一种方法是利用电池工作的电压曲线来分析出电池的容量，这种方式比较简单，成本也低，由于直接采用比较器如LM339，LM324等，检测精度低，检测相对很不准确，温漂大，功耗大。 在满足要求的前提下，本设计尽可能采用简单的锂离子电池电量检测方案，提出的基于单片机的锂离子电池电量检测方案，抗干扰能力强，并且可以实现对锂离子电池电量的高精度检测。 在本设计方案中，没有考虑电池老化等复杂因素对电量检测精度产生的负面影响，所以检测结果稍有误差。未来在要求更高精度的锂离子电池电量检测应用中，该检测系统必须考虑这些复杂问题对检测精度的影响，还需要做进一步的改进，让检测精度提高一个水平。
基于单片机的数字温度计设计课程设计
摘要 温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用。本设计以AT89C52单片机为核心，采用DS18B20温度传感器检测温度，由温度采集、温度显示,温度报警等功能模块组成。基于题目基本要求，本系统对温度采集和温度显示系统行了重点设计。本系统大部分功能能由软件实现，吸收了硬件软件化的思想。实际操作时，各功能在开发板上也能完美实现。本系统实现了要求的基本功能，其余发挥部分也能实现。 关键字：AT89C52单片机、DS18B20温度传感器、数码管显示、温度采集
目录 一．绪论 .............................................................................................................
二．设计目的..................................................................................................... 三．设计要求..................................................................................................... 四．设计思路..................................................................................................... 五．系统的硬件构成及功能................................................................. 5.1主控制器............................................................................................... 5.2显示电路............................................................................................... 5.3温度传感器.......................................................................................... 六．系统整体硬件电路................................................................................. 七．系统程序设计 .......................................................................................... 八．测量及其结果分析 ................................................................................... 九．设计心得体会............................................................................................ 十．参考文献..................................................................................................... 附录1 源程序 附录2 元件清单及PCB图 一．绪论
简单多点温度测量系统课程设计
课程设计报告（2010 —2011 年度第2学期） 题目：基于DS18B20的多点温度测量系统 院系： 姓名： 学号： 专业： 指导老师： 2011年5 月22 日
目录 1设计要求…………………………………………………………………………2设计的作用、目的………………………………………………………………3设计的具体实现…………………………………………………………………. 3.1系统概述……………………………………………………………………. 3.2单元电路设计与分析……………………………………………………… 3.3电路的安装与调试…………………………………………………………4心得体会及建议………………………………………………………………… 4.1心得体会…………………………………………………………………… 4.2建议…………………………………………………………………………5附录………………………………………………………………………………6参考文献…………………………………………………………………………
基于DS12B20的多点温度测量系统设计报告 1设计要求 运用DS12B20温度测量芯片实现一个多点温度测量系统，要求如下： （1）．测量点为两点。 （2）．测量的温度为-40~+40°C （3）．温度测量的精度为±0.5°C （4）．测量系统的响应时间要小于1S。 （5）．温度数据的传输方式采用串行数据传送的方式。 2 设计的作用、目的 通过本设计可以进一步了解熟悉单片机的控制原理以及外设与单片机的数据通信方法，尤其是串行通信方法以及单片机与外设间的接口问题。 本设计旨在提高学生的实际应用系统开发能力，增长学生动手实践经验，激起学生学以致用的兴趣。 3设计的具体实现 3.1系统概述 本系统分为温度采集模块、核心处理模块、控制模块和显示模块。温度采集模块由DS18B20温度测量芯片构成，它负责测量温度后将温度量转化为数字信号，传输到数据处理模块；核心处理模块由AT89S52单片机组成，它负责与温度采集模块进行数据通信、对数据进行操作处理已经对各种外设的响应与控制；控制模块由几个按键组成，实现对测量点的选择以及电路复位的操作；显示模块由一块四位的八段译码显示管和驱动芯片组成，它的作用是显示测量的温度值。 系统模块组成图：
基于单片机的蓄电池监测系统设计(互联网+)
1 引言 蓄电池作为一种供电方便、安全可靠的直流电源广泛应用于电力、石化、通讯等领域，为获得较高的电压，常用多节蓄电池串联工作方式。由于单体蓄电池特性的差异，在运行一段时间后，电池组中个别电池性能变差，进而失效，造成电池组整体性能下降，导致整个系统的可靠性降低，且蓄电池是一种化学反映装置，内部的化学反映不易及时发现，因此有必要对蓄电池的运行状态进行实时在线监测。 1.1 本课题研究的意义 铅酸蓄电池(Lead Acid Battery，LAB)作为一种化学电源，自1860年普兰特(Plante)首次发明了实用的蓄电池以来，尤其是近年来随着阀控式铅酸蓄电池(Valve Regulated LAB，VRLAB)的出现，蓄电池以其价格低廉、易于浮充使用、电能效率高、电源独立性好、可移动等优点被广泛应用于发电厂、变电站、邮电通讯系统、汽车、船舶、铁路客车等各个领域。在UPS系统中，蓄电池组作为储能元件，是系统极其重要的组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠性，然而蓄电池却是整个UPS系统中平均无故障时间最短的器件。 现在随着国民经济的迅速发展，电力系统和通信系统发挥着越来越重要的作用，由蓄电池组、充电浮充电装置以及馈电支路开关和熔断器等组成的直流系统是发电厂、变电站和通信基站中的一个重要组成部分，其工作状况的好坏直接影响到电力系统和通信系统的安全、可靠和高效运行。而蓄电池组作为直流系统向外供电的唯一设备，为电力系统和通信系统中的信号装置、继电保护装置和控制装置等重要负载提供工作电源，其性能的好坏直接关系到电力系统和通信系统的安全可靠性。因此为了确保用电设备即使在交流电源全部中断的情况下也能正常安全连续运行，必须保证蓄电池组的运行状态性能良好，在发生火电中断时能够有足够的放电容量，所以重视和加强对蓄电池的维护工作，特别是对蓄电池实施实时在线监测意义重大。[1] 1.2 国内外发展状况 随着科学技术的发展，特别是单片机和计算机在智能化控制方面的应用，以及在变电站综合自动化系统等方面研究的深入，关于蓄电池的自动化监测问题也提到日程上来。近几年以来，很多人开始研究蓄电池的自动化监测。蓄电池监测系统中，主要内容
2020年锂电池检测系统行业分析
2020年锂电池检测系统行业分析 一、行业变动趋势及原因 (2) 二、影响行业发展的因素 (2) 1、有利因素 (2) （1）国家政策对锂电池及其设备制造行业的大力支持 (2) （2）锂电池行业市场需求旺盛，下游厂商寻求产能扩张 (3) （3）下游厂商对设备性能、可靠性和智能化的需求增加 (3) （4）全球锂电池生产线逐步向中国转移 (4) （5）充电基础设施有望进入快速发展阶段 (5) （6）消费类和小动力锂电池市场增长 (6) （7）电化学储能装机规模快速增长 (7) 2、不利因素 (8) （1）国内企业在资金、技术、规模等方面与国际先进水平尚存差距 (8) （2）缺乏综合型专业人才 (8) （3）行业标准缺乏 (8) 三、行业经营模式 (9) 四、行业竞争格局 (10)
一、行业变动趋势及原因 经过多年发展与积累，新能源汽车产业技术水平显著提升、产业体系日趋完善，产销量、保有量提升，电动化、网联化、智能化发展势头强劲，共享化市场孕育兴起，产业进入叠加交汇、融合发展新阶段。根据中国汽车工业协会数据显示，2019年我国新能源汽车产销量分别达到124.2万辆和120.6万辆，相较于2014年10.32万辆与9.74万辆的产销量，年复合增长率分别为164.47%和165.41%，新能源汽车市场正处于快速发展阶段，进而带动了锂电池行业的发展，直接促进了多家大型锂电池厂商进行产能扩容或兴建新厂。 市场的快速发展将带动锂电池检测系统、锂电池智能制造设备、储能相关产品及智能充电基础设施等相关产业快速发展。但由于国家逐步降低对新能源汽车的补贴，造成新能源汽车企业利润下降，也对锂电池成本的降低提出了新的要求，成本压力将传导至锂电池设备企业，因此，不排除未来锂电池检测系统产品价格下降的可能。 二、影响行业发展的因素 1、有利因素 （1）国家政策对锂电池及其设备制造行业的大力支持 锂电池技术是解决大规模电网储能、新能源汽车动力电池等领域技术的主要发展方向，而锂电池生产工艺的提升离不开锂电池设备制造行业的发展。国家目前将电动汽车等新能源行业列入重点发展的新
基于单片机的温度采集系统设计课程设计
基于单片机的温度采集系统设计课 程设计 摘要 单片机己在各行业得到广泛应用，为适应更多的应用领域，厂家釆取了在一块单片机芯片上集成多种功能部件和大容量存储器的方法。因而，整个应用系统不需要扩展，而体积变小、可靠性增高，使单片机成为真正意义上的单片机系统。 第一章单片机概述 单片机是单片微型计算机的简称，有时称为微控制器，是将计算机的主要功能单元集成在一个芯片中而构成的器件。由于单片机在一个芯片上集成诸多功能，因此就单项功能而言，通常都没有普通计算机强大，如计算机速度不够快、字长较短、外部可扩展接口的数量少且规模小等。但是，单片机具有体积小、价格便宜和技术成熟等优点，是各种电子产品的重要组成部分, 在国民经济的各个领域发挥着重要作用。 早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提
高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端⑷的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的WindOWS和LinUX操作系统。 单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电 子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽至上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU,内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的竝蛊件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可……用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！……它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。
温度监控系统课程设计报告
^ 温度监控系统课程设计报告 1 设计背景 设计目的及意义 随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日益突出，成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。本设计就是为了满足人们在生活生产中对温度测量系统方面的需求。 （1）在学习了课程后，为了加深对理论知识的理解，学习理论知识在实际中的运用，培养动手能力和解决实际问题的经验。 （2）通过实验提高对单片机的认识，提高软件调试能力。 （3）进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理，通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。 （4）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。( （5）熟悉温度控制的工作原理，选择合适的元件，绘制系统电路原理图，运用单片机原理及其应用，进行软硬件系统的设计和调试，加深对单片机的了解和运用，进而提高自己的应用知识能力、设计能力和调试能力。 总体设计思路 本设计以单片机为基础，温度监控系统大致上可以分为以下几个步骤： 系统分析过程 （1）根据系统的目标，明确所采用温度监控系统的目的和任务。 （2）确定系统所在的工作环境。 （3）根据系统的工作要求，确定系统的基本功能和方案。 系统设计内容 : (1）构思设计温度监控系统的工作流程。 （2）对要求设计的系统进行功能需求分析，考虑多种设计方案，比较各方案的特点，并确定合理可行的方案，并设计相应的功能结构。
（3）根据系统的控制要求，选择合适型号的芯片及元器件。 (4) 设计以单片机为核心的控制程序。 (5) 电路板及其结构的设计。 (6) 进行系统的调试，完成最终的设计。 2 总体设计方案设计 系统框图 % 本设计为无线电控制电路，系统框图如下所示： ￥ " 图1-1 系统框图 系统功能 此设计以单片机为核心的温度监控系统，其功能是：平常状态下可以做温度计使用。当温度超过预设温度时二极管会闪烁报警，当温度降下时二极管则停止闪烁。 电路设计及功能如下所述： 本设计大体可分为三个部分，即温度采集，数码显示，报警电路。温度采集部分利用DS18B20进行温度采集，感知温度，后数码显示出温度，若温度超过了预设温度报警电路则启亮发光二极管，闪烁。整体电路图如下所示：