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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摘要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。
基于单片机的蓄电池自动监测系统设计摘要蓄电池作为电力系统的后备电源，其维护工作对保证电力系统的安全运行具有重要的意义，对蓄电池实施在线监测并及时发现失效电池，是蓄电池维护工作的重中之重，本课题的主要任务就是重新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状态监测。
该监测系统是以AT89C52单片机为核心，其芯片是采用CMOS工艺以及面向寄存器结构的单片机。
它含有8K字节快檫写可编程/檫除只读存储器(EEPROM)，具有256字节的内部RAM；3个16位定时记数器；32个可编成程的I/O口线；6个中断源；可编程的串行编口，还具有空闲和掉电方式，它的集成度高、速度快、功耗低，特别适合于多路数据采集的控制系统中。
本系统可以测量10路或20路蓄电池端电压、电池端电压、电池温度、充放电电流等，数据采集电路采用模块化设计，可根据蓄电池个数确定模块数量，每个模块可测量一组，对测量的值采用惯性滤波法和积分、微分等控制理论进行滤波和校准。
该系统采用了大连东台电子有限公司生产的EDMl2864-09图形点阵液晶显示模块，能直观了解失效的电池信息。
该系统利用集抗外干扰复位热启动的看门狗、电源监测电路和串行存储于一身的XICOR公司生产的可编程看门狗定时器X25043，为整个系统提供了安全保障，同时，通讯电路可进行RS-485的通讯，通过单片机串行通讯接口，可以执行与上位机或PC机进行数据传输，供维护人员对检测参数做进一步的分析。
新的蓄电池监测系统自动化程度高、人机界面友好，又易于操作，并且整体结构可靠性好，精度高，具有很高的推广使用价值。
关键词蓄电池；监测系统；单片机；看门狗The Automatic Monitor System of Storage BatteryBased on Single ChipAbstractThe storage battery is the spare power supply of the power system．It is meaningful to carry out the on-line monitor．The main mission of this topic is to re-design a new kind of storage battery with on-line intelligent monitor．It can monitor whether in the float position or during discharge the appearance．The monitor system is to take AT89C52 as the core, its chip adopts the craft of CMOS and faces to monolithic machine with memory structure．It implies the quick cleaning of the 8K word EEPROM,256 word stanza three 16 settle recorders,32 programmable I/O port,6 inside the break source, The programmable string goes to weave, still having the spare time and dropping to give or get an electric shock the way．Its integrated degree is high, the speed is quick, the power consumed is low specially suitable for the control system of many methods' data collection．This system can measure 1 0 roads or 20 roads the electric voltage of storage batteries, battery electric voltage, battery temperature and refresh and discharge electric current etc．The data collection electric circuit adopts mold design．That system adopts the sketches EDMl2864-09 with a LCD manifestation mold produced by the electronic limited company of Dalian Tong tai．It can keep the battery information of understanding expiration．That system makes use of the watchdog X25043,providing the safety guarantee for the whole system, at the same time, the communication electric circuit can carry on the communication of the RS-485．It can carry out data’s delivery with the interface of upper machine or PC machine, in order to support the personnel to do the further analysis to the examination parameter．The automation degree of new storage battery monitor system is high, man-machineinterface amity, and then be easy to the operation, and the whole structure credibility good, the accuracy is high．It can raise the production efficiency greatly．Keyword Storage battery;Monitor system;Single chip ofAT89C52;Watchdog目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 电池的主要性能指标 (1)1.1.2 国内蓄电池监测系统现状 (3)1.1.3 国外蓄电池监测系统研究现状 (3)1.2 蓄电池技术的发展与方向 (5)1.3 本课题来源及技术指标 (6)1.4 本文所做的主要工作 (6)第2章系统总体设计与算法确定 (8)2.1 监测系统总体设计原理 (8)2.2 主控芯片的选择 (9)2.2.1 AT89C52单片机的概述 (10)2.2.2 AT89C52单片机的主要特性 (10)2.2.3 AT89C52单片机的引脚功能 (10)2.3 本系统控制算法的确定 (13)2.3.1 内阻与电动势的测量 (14)2.3.2 电池温度的测量 (16)2.3.3 电池组端电压的测量 (16)2.4 本章小结 (16)第3章硬件电路设计 (17)3.1 总体硬件电路设计 (17)3.2 单片机最小系统设计 (18)3.3 系统的监测电路设计 (19)3.3.1 电压、电流检测电路设计 (20)3.3.2 温度测量电路 (22)3.4 人机界面设计 (23)3.4.1 键盘输入电路 (23)3.4.2 液晶显示电路 (24)3.4.3 液晶显示的接口电路 (24)3.5 RS-485通讯电路 (25)3.6 本章小结 (27)第4章系统软件设计 (28)4.1 引言 (28)4.2 蓄电池自动监测系统软件总体程序设计 (28)4.2 初始化程序设计 (29)4.3 读键程序设计 (30)4.4 键处理程序设计 (31)4.5 测量程序设计 (32)4.5.1 对测量程序的说明 (32)4.5.2 测温程序 (33)4.5.3电压电流的子转换程序设计 (34)4.6 控制程序设计 (35)4.7 显示程序设计 (36)4.8 通讯程序设计 (38)4.9 本章小结 (39)第5章系统的安装与调试 (40)5.1 系统调试 (40)5.1.1 电路集成 (40)5.2.2 软件调试 (40)5.2 本章小结 (41)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录A 译文 (45)基于单片机的蓄电池自动监测系统设计 (45)附录B 外文原文 (54)附录C 层次原理图 (65)附录D 部分源程序 (69)第1章绪论1.1 课题背景当今世界经济面临破解新旧问题的重大挑战，形势发展更趋复杂。
基于单片机的蓄电池的自动监测系统摘要蓄电池作为稳定电源和主要的直流电源，它的维护工作具有重要的意义，作为后备电源,蓄电池是确保设备正常运行的最后一道生命线，本课题的任务就是设计一种蓄电池智能监测仪，能实现对蓄电池在浮充状态或者在充放电过程中的状态监测。
在现如今这个社会中，蓄电池的应用越来越广泛了，在交通工具上大都装有蓄电池，以及通信行业，金融行业，电子类产品等，这些都是需要蓄电池的支持，并且需要的蓄电池的高质量保证。
对此就需要生产出高质量的蓄电池，即是蓄电池能保证参与的工作能正常开展，并且还需要蓄电池能长时间的维持工作运行，当然在蓄电池方面的安全问题是必须考虑的，毕竟现在讲究安全第一嘛。
该监测系统是以AT89C51单片机为核心的单片机。
该系统可以做到测量测量蓄电池的端电压，以及电池的温度，并且还能够测量蓄电池在工作状态时的电流，这些基本的电池性能指标都能够通过该系统测量出来。
并且该系统的设计是模块化，在这些模块中，其中的任何一个都能够测量出一种数据，以达到数据的准确性。
关键词蓄电池，单片机，监测系统ABSTRACTof great importance, as a backup power supply, battery is a final lifeline, to ensure normal operation of equipment to the task of this research is to design an intelligent battery monitor, can realize the battery in a floating state, or in the state monitoring in the process of charging and discharging.In nowadays society, the battery application is becoming more and more widely, in mosStorage battery as a stable power supply and the main dc power supply, its maintenance is t vehicle equipped with batteries, back-up power and communications industry, financial industry backup power supply and so on. These occasions are required is very tall to the requirement of storage battery, require it to run is absolutely reliable, it is for battery testing and maintenance of high demands are put forward. To normal operation of the storage battery, therefore, improve the service life of the battery, reducing application field accidents has important significance.The monitoring system based on AT89C51single-chip microcomputer as the core of single chip microcomputer. 10 or 20 road this system can measure the voltage of the voltage of the battery, battery, battery, charge and discharge current, temperature data acquisition circuit USES modular design, can according to the number of battery to determine the number of modules, each module can measure a set, used to measure the value of the inertia filter filtering method and the theory of integral and differential control and calibration.Keyword Storage battery;Monitor system;Single chip of AT89C51目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (1)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 蓄电池研究现状 (1)1.1.2 电池的主要性能指标 (1)1.2 蓄电池技术的发展与方向 (2)1.3 本课题所做的主要工作 (3)2 测试方法的研究 (4)2.1 蓄电池的内阻 (4)2.2 蓄电池内阻与容量的关系 (4)2.3 蓄电池等效电路 (5)2.4 设计方案论证 (5)2.5 交流法 (7)第3章硬件电路设计 (8)3.1 总体框架 (8)3.2 主处理器模块 (9)3.3 探测电路 (12)3.4 差分放大电路 (12)3.4.1 INA321芯片简化图 (13)3.4.2 INA2321电路图 (13)3.5 幅相检测电路 (14)3.5.1 AD8302电路图 (14)3.6 模数转换模块设计 (14)3.6.1 模数转换芯片AD0809 (14)3.6.2 ADC0809与单片机的接口电路 (16)3.7 液晶显示 (16)3.7.1 LCD1602介绍 (16)3.7.2 LCD1602与单片机的接口电路 (18)4 系统软件设计 (20)4.1 蓄电池自动监测系统软件总体程序设计 (20)4.2 总电路图 (20)4.3 程序流程图 (21)4.4 本章小结 (27)5 系统的安装与调试 (28)5.1 系统调试 (28)5.1.1 电路集成 (28)5.2. 软件调试 (28)结论 (30)参考文献 (31)附录：源程序 (32)致谢 (36)1 绪论1.1 课题背景科技的发展、人类生活的提高，如今石油资源面临危机、地球的生态环境日益恶化，因此形成了新型二次电池及相关材料领域的科技和产业快速发展的双重社会背景。
基于单片机的电动车蓄电池智能管理系统设计的无(低)污染优点,使其成为当代汽车进展的主要方向。
电动汽车的进展需要解决两大难题，即能量存储和动力驱动。
因为短期内动力电池储能不足的问题难以解决，使能量管理技术成为电动汽车进展的关键。
在传统充电技术中，常用的恒压充电、恒压限流充电、恒流充电等模式，都是由人工控制充电过程,大多存在着严峻的过充电现象。
充电质量的好坏，挺直影响蓄电池的用法寿命。
而新型蓄电池智能管理系统的设计，就是为了在线检测动力电池状态，提高充电质量和效率，使操作人员只担任辅助性工作。
图1系统原理框图
管理系统的组成及硬件设计
本文设计的智能化管理系统是一种分布式、模块化的车载电池监控系统，它主要由主控模块、可控充电系统模块、采集子模块、温度采集子模块、测量子模块及显示模块构成，通过LIN实现互相通信。
该管理系统原理框图1所示。
图2 LIN总线通信
LIN总线通信
LIN总线的通信容易，便利，使智能系统与汽车的各系统之间既互相联系又相对自立，从而克服了目前电池管理的漏洞，能使汽车和汽车蓄电池的平安性和可控性得到大大的提高。
图2为其详细电路，本设计中各个模块均包含该电路，以此实现信息分享和传输，本设计中实际通信波特率为1200bps。
其中，pc817起到隔离作用，max1487保证收发信号在时光上错开。
电压检测电路设计
对多个蓄电池串联的电压测量办法主要有变阻分压，开关切换，分布式电压测量3种计划。
本设计的检测对象是4组并联、每组为40节串
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本科生毕业论文（设计）基于ARM9的智能监测系统的设计院系：信息工程学院专业：电子信息工程提交日期：2012年4月20日目录中文摘要 (2)英文摘要 (3)1．绪论 (3)1.1 视频监测系统现状 (4)1.2 课题研究意义 (5)1.3 视频监测系统的发展方向 (5)2．监测系统整体方案设计 (7)2.1 测系统整体方案选择 (7)2.2 监测系统硬件整体方案设计 (7)2.3 监测系统软件整体方案设计 (8)3．监测系统的硬件设计 (9)3.1 嵌入式系统 (9)3.1.1 嵌入式系统定义 (9)3.1.2 嵌入式系统特点 (9)3.1.3 嵌入式系统的组成 (10)3.2 系统主要硬件介绍 (11)3.2.1 嵌入式处理器 (11)3.2.2 摄像头 (11)3.2.3 存储硬盘接口 (14)3.2.4 SDRAM (14)3.2.5 其他硬件 (15)4．监测系统的软件设计 (16)4.1 软件开发平台及开发工具 (16)4.2 构建嵌入式系统软件平台 (17)4.3 视频服务器的启动 (19)4.4 网络视频监测流程 (20)5．结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)基于ARM9的智能监测系统的设计*******指导老师：******（黄山学院信息工程学院，黄山，安徽，245041）摘要：智能监测系统是当今信息技术领域的一个热门研究方向。
因其方便的智能监控能力和良好的网络性能，在信息领域中倍受青睐，得到了广泛的应用与发展。
设计中介绍了基于ARM9的嵌入式远程监测系统的软、硬件设计。
硬件设计方面，通过采用ARM9芯片为嵌入式核心微处理器以及配合摄像头，网络监控终端来组成系统的基本硬件部分。
在软件设计方面，服务器端操作系统主要是以Linux操作系统为核心组成系统的嵌入式软件平台。
设计中在嵌入式系统的基础上，描述了基于ARM9的智能监测系统的硬件结构与软件流程的基本设计。
