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电池的放电实验报告一、实验目的本实验旨在通过对电池的放电实验，探究电池在工作过程中的能量转化规律，了解电池的特性及其在实际应用中的意义。
二、实验器材1. 电池组件（包括正极电极、负极电极和电解质）2. 直流电压表3. 直流电流表4. 连线和接头5. 实验记录表三、实验步骤1. 将电池组件连接至直流电压表和直流电流表上。
2. 打开实验仪器，记录初始电压和电流数值。
3. 依照实验设计要求进行电池的放电操作，保持稳定的电流输出。
4. 每隔一段时间，记录电压和电流的数值变化，并填入实验记录表中。
5. 继续观察电池的放电情况，直至电压下降到一定程度或电流达到规定时间。
6. 关闭实验仪器，记录最终电压和电流数值。
四、实验数据记录与分析本实验中，我们记录了电池在不同时间点的电压和电流数值，具体数据如下：时间（min）| 电池电压（V）| 电池电流（A）---------------------------------0 | 1.5 | 0.55 | 1.4 | 0.410 | 1.3 | 0.315 | 1.2 | 0.320 | 1.1 | 0.225 | 1.0 | 0.2根据实验数据，我们可以绘制电池的放电曲线。
从图中可以看出，随着放电时间的增长，电池的电压逐渐下降，而电流保持相对稳定。
这是因为在放电过程中，电池内部的化学反应逐渐降低了活性物质的浓度，导致电池的电压下降。
同时，电流的稳定性说明了电池在放电过程中能够持续输出电能。
五、实验结论通过本次电池的放电实验，我们得出了以下结论：1. 电池的放电过程中，电压逐渐下降，而电流保持相对稳定。
2. 电池的放电是由于内部化学反应导致活性物质浓度降低所致。
3. 电池能够在放电过程中持续输出电能。
六、实验意义电池作为一种常见的储能装置，在各个领域具有广泛的应用。
通过本实验，我们深入了解了电池的放电特性，进一步认识到电池的能量转化规律。
这对于我们在日常生活和工作中合理使用电池、提高电池利用效率具有重要意义。
电池放电演示实验报告一、实验目的通过电池放电演示实验，观察电池的内部结构与原理，并了解电池的基本特性，进一步深入理解电能转化过程。
二、实验原理电池是一种将化学能转化为电能的装置。
其内部结构由正极、负极和电解液组成。
正极一般含有一种或多种可以与电解液中的离子发生氧化反应的物质，负极一般含有一种或多种可以与电解液中的离子发生还原反应的物质。
在电解液的作用下，正极与负极之间会产生电势差。
在放电过程中，电势差会推动电子从负极流向正极，形成电流。
同时，正负极之间的离子也会通过电解液在两极之间移动，以维持电中性。
而负极材料发生氧化反应后会释放出电子，并与正负极之间的离子结合形成新的化合物，同时释放出能量。
三、实验材料与仪器1. 电池：石碱性电池或干电池2. 导线3. 灯泡4. 电流表5. 开关6. 电压表四、实验步骤1. 将电流表、电压表、灯泡和开关连接到电路中，确保连接正确。
2. 使用万用表测量电池的电压，并记录下来。
3. 打开开关，观察灯泡是否亮起。
4. 修改电路连接，将电流表串联在灯泡与电池之间，测量电路中的电流强度。
5. 关闭开关，记录电流表的读数。
6. 按照相同的步骤，更换不同品牌或型号的电池，进行多次实验。
五、实验结果与分析根据实验步骤所得数据，可以得出以下结论：1. 电池的电压对灯泡的亮度有影响，电压越高，灯泡越亮。
2. 电池放电后，电流强度逐渐减小。
当电池放电完全时，电流强度降为零。
3. 不同品牌或型号的电池在相同条件下灯泡的亮度和电流强度会有所差异。
根据电池的内部原理，电池经过一段时间的使用后电能逐渐转化为化学能，化学反应逐渐减弱，因此电压逐渐下降。
同时，原料的稀尽也导致负极物质供应不足，电流强度逐渐降低。
六、实验总结通过本次实验，我们了解到电池是一种将化学能转化为电能的装置。
在放电过程中，电池的电压会推动电流的产生，同时电池的内部原理导致电压逐渐下降。
实验中，通过不同电池品牌和型号的比较，我们发现不同电池对灯泡亮度和电流强度的影响不同，这与电池内部材料的种类和反应性质有关。
蓄电池放电实验报告蓄电池放电实验报告引言：蓄电池是一种常见的电源设备，广泛应用于各个领域。
为了更好地了解蓄电池的性能和特点，我们进行了一次蓄电池放电实验。
本实验旨在通过测量蓄电池在不同负载条件下的电压变化，探讨蓄电池的放电特性，并对实验结果进行分析和总结。
实验材料与方法：1. 实验材料：- 蓄电池：本次实验选用了一块12V铅酸蓄电池。
- 负载电阻：使用了不同阻值的电阻，包括10Ω、20Ω和30Ω。
- 万用表：用于测量电压。
2. 实验方法：- 将蓄电池连接到负载电阻上，并将万用表接在电路中，以测量电压。
- 在每个负载条件下，记录蓄电池的初始电压。
- 开始放电，记录不同时间间隔下的电压变化。
- 根据实验数据，分析蓄电池的放电特性。
实验结果与分析：通过实验，我们得到了蓄电池在不同负载条件下的电压变化数据。
以下是我们的实验结果和分析：1. 实验结果：- 在10Ω负载条件下，蓄电池的初始电压为12.6V。
在放电过程中，电压逐渐下降，经过30分钟，电压降至11.5V。
- 在20Ω负载条件下，蓄电池的初始电压为12.4V。
在放电过程中，电压下降速度较快，经过20分钟，电压降至10.8V。
- 在30Ω负载条件下，蓄电池的初始电压为12.2V。
在放电过程中，电压下降更为迅速，经过10分钟，电压降至9.5V。
2. 实验分析：- 负载电阻的不同会对蓄电池的放电速度产生影响。
负载电阻越小，放电速度越快，电压降低得更快。
- 蓄电池的初始电压也会影响放电速度。
初始电压越高，放电速度越慢，电压降低得相对较慢。
- 蓄电池的容量也会影响放电时间。
容量越大，蓄电池能够提供的电能越多，放电时间越长。
结论：通过本次实验，我们得出了以下结论：- 负载电阻的不同会对蓄电池的放电速度产生明显影响。
- 蓄电池的初始电压和容量也会对放电速度和时间产生影响。
- 在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的蓄电池和负载电阻，以充分利用蓄电池的能量。
干电池分解可行性研究报告一、干电池组成及污染性分析1. 干电池组成干电池的主要成分包括：镍、镉、锰、氧化锌、银、锌、聚乙烯醇等物质，其中一些物质对环境具有一定污染性。
2. 污染性分析（1）含有害化学物质：干电池中含有重金属元素镍、锰、锌等，这些物质对土壤和地下水造成潜在威胁。
（2）易燃易爆：干电池内含有氢氧化钾等易燃易爆物质，废弃干电池未经处理可能引发火灾。
（3）对生态环境的影响：长期堆放在环境中的废弃干电池可能对植物和动物产生负面影响。
二、目前干电池处理方式及存在问题分析1. 目前普遍采用的处理方式（1）填埋：将废弃干电池直接填埋处理。
（2）焚烧：采用高温焚烧方式处理干电池。
2. 存在问题（1）填埋会导致地下水及土壤受到污染，造成环境压力。
（2）焚烧会产生有毒气体，危害环境及人体健康。
三、干电池分解方法及可行性研究1. 分解方法（1）化学法：采用合适的化学试剂对干电池进行腐蚀处理，将其分解为无害物质。
（2）热解法：通过高温处理干电池，将其分解为易处理的物质。
2. 可行性研究（1）化学法：化学法可有效将干电池分解为不同成分，但需注意试剂的选择和废弃物处理问题。
（2）热解法：热解法处理干电池过程可能产生有害气体，需合理设计处理设备，降低环境影响。
四、环保措施及建议1. 完善回收体系：建立干电池回收体系，鼓励居民主动回收废旧干电池。
2. 推广绿色处理技术：推广绿色处理技术，如生物降解法、电化学处理等，以降低废弃干电池对环境的影响。
3. 宣传教育：加强对废旧干电池处理的宣传教育，引导公众正确处理干电池废弃物。
综上所述，干电池的分解处理具有一定的可行性，但在实际操作过程中需注意安全、环保等问题。
通过研究分解干电池的方法与环保措施，有望为干电池废弃物处理提供良好的解决方案。
愿我们共同努力，保护环境，建设美好家园。
蓄电池充放电试验报告一、实验目的通过对蓄电池的充放电试验，了解蓄电池的性能及其充放电特性，并评估蓄电池的使用寿命和稳定性。
二、实验器材与药品1.蓄电池2.直流电源3.电压表4.电流表5.安全电源开关三、实验步骤1.连接电路将蓄电池的正负极分别与直流电源的正负极相连。
同时，将电压表和电流表分别连接在电路中，以便测量电压和电流的变化。
2.开启电源将安全电源开关打开，开始给蓄电池充电。
3.记录数据在充电过程中，记录充电时间、电流的大小和电池的电压变化情况。
每隔一段时间记录一次数据。
4.停止充电当电池电压达到充电终止电压时，停止充电并记录此时电池的电压和充电时间。
5.放电将蓄电池从电路中拆除，接入一个可调电阻，利用电阻进行放电。
同时记录放电时间、电流的大小和电池的电压变化情况。
每隔一段时间记录一次数据。
6.停止放电当蓄电池电压降至放电终止电压时，停止放电并记录此时电池的电压和放电时间。
四、实验数据与结果分析根据实验得到的数据，可以绘制出充放电曲线图。
该曲线图展示了蓄电池在充放电过程中电压和电流的变化情况。
通过分析曲线图，可以得到以下结论：1.充电过程中，蓄电池电压逐渐升高，电流逐渐减小。
当电压达到充电终止电压时，充电过程停止。
2.放电过程中，蓄电池电压逐渐降低，电流逐渐增加。
当电压降至放电终止电压时，放电过程停止。
3.蓄电池的放电时间应根据实际需要进行调整，以满足使用要求。
4.通过曲线图可以观察到蓄电池的放电过程的电流变化情况。
该电流变化可用来评估蓄电池的使用寿命和稳定性。
五、实验结论通过蓄电池的充放电试验，可以得出以下结论：1.蓄电池的充电过程中，电压逐渐升高，电流逐渐减小。
2.蓄电池的放电过程中，电压逐渐降低，电流逐渐增加。
3.蓄电池的充放电曲线图可以评估蓄电池的使用寿命和稳定性。
4.实验中的电压和电流数据可用于进一步分析蓄电池的性能和特性。
综上所述，蓄电池的充放电试验是评估蓄电池性能和稳定性的一种有效方法，在实际应用中具有重要意义。
探究电极距离对原电池放电的影响的实验报告探究电极距离对原电池放电的影响的实验报告一：第1个装置一共有两组，其中每组各含4支锌锰干电池、10节2号电池和导线若干。
实验前，应先把它们分别充足电并测量好电压。
然后再用导线将各支电池的正负极连接起来。
导线可以直接与干电池相连，也可用夹子等连接，但不能短路，这样就会消耗掉大部分电流。
实验时必须使用多孔插座或橡皮塞，因为如果干电池正负极直接接触时会发热而引燃电池内的物质。
当然，有些容易燃烧的药品(如酒精)就更不允许了，否则很容易着火造成危险。
按照上述方法操作，安装完毕即可开始做实验。
通常是将带正负极标志的两根导线同时分别搭在两块金属板上，使其形成闭合回路。
此时所形成的电路图是这样的：正极——+，负极——-。
实际上，这种电路是人为设计出来的一种理想情况。
为什么这样呢?因为金属的电阻率比较大，而且极性是固定不变的，只需画出金属的等效电路图便可清楚地看出来。
同时，从我们日常使用的电器上又都可以看到这种“真实”情况。
实验过程中还要注意的是：在未观察到产生气体之前，严禁去碰另外的金属。
原因是被腐蚀掉的金属是无法恢复的，至于为什么要这样，那就请你自己动脑筋想吧!需要指出的是，由于在电解液里溶解了少量氧化银，因此电解过程中溶液中会生成一种黑色沉淀。
你若仔细观察，便可以看见。
虽然很微小，但还是存在的哦!当然，加入氢氧化钠溶液，就没有这种现象了;加入硫酸，也没有这种现象了……因此，该现象不值得特别注意。
在以后做类似实验时，千万记住，“失之毫厘，差之千里”啊!关键还是怎样科学的掌握好实验技巧，并在今后的实践中加强训练才行!说实话，若不借助温度计，仅凭肉眼是难以准确判断温度高低的。
比如，先将盛满水的烧杯倒扣，观察它冷却到什么程度才会凝结成冰块儿，你觉得怎样判断最恰当呢?在这里，我教给你一个非常简单易行的办法：用手捏紧，然后松开手，感觉到不热了，就说明达到了最佳状态。
记住，这样操作的前提条件是保持烧杯的温度基本恒定。
干电池质量分析报告模板[报告标题]干电池质量分析报告[报告编号][报告编号][报告日期]20XX年XX月XX日[报告主题]本报告旨在对干电池的质量进行分析并提供有关产品的详细评估。
[报告概述]干电池作为一种常用的便携式电池源，广泛应用于日常生活和工业领域。
该报告将对市场上常见的几种干电池品牌进行质量评估，并基于测试结果作出分析和结论。
[测试目的]1. 评估不同品牌干电池的质量和性能差异。
2. 检验干电池的标称电压与实际表现的一致性。
3. 分析干电池在不同负载下的电池寿命和持续运行能力。
[测试方法]1. 选择100个来自市场上常见的不同品牌的干电池样本。
2. 使用标准的电池测量仪器对干电池进行测试，包括标称电压、内阻、容量和放电特性等。
3. 对干电池进行不同负载条件下的放电测试，记录并分析其运行时间和电压变化。
4. 根据测试结果统计不同品牌干电池的平均质量和性能指标。
[测试结果及分析]1. 电池电压测试结果：- 分析表明，大多数测试样本的标称电压与实际测量值相符。
然而，少数干电池的实际电压略低于标称值。
- 没有发现明显存在标称电压大幅偏离实际电压的情况。
2. 内阻测量结果：- 不同品牌干电池的内阻存在一定程度的差异，其中某些品牌的内阻较高，可能会影响电池的性能和寿命。
3. 容量测试结果：- 根据测试结果，样本干电池的容量在标称范围内有所变化，但大部分品牌的容量仍在可接受范围内。
- 需要注意的是，一些品牌的干电池容量相对较低，建议消费者在购买时注意选择。
4. 放电特性测试结果：- 根据测试结果，不同品牌干电池在不同负载条件下的放电特性有所差异，部分干电池在高负载下有明显的电压下降趋势。
- 针对耗能较大的设备，推荐使用耐高负载的品牌干电池。
[结论]综合以上测试结果，我们得出以下结论：1. 大多数干电池品牌在电压、容量和放电特性上基本符合标准要求。
2. 某些干电池品牌的内阻相对较高，可能对电池性能和寿命产生一定影响。
电池调查报告范文一、引言电池作为现代生活中必不可少的一种能源存储装置，广泛应用于各个领域。
随着科技的发展和人们对便利生活的需求不断增加，电池的使用也越来越广泛。
本报告将通过对电池的调查研究，了解电池的种类、工作原理、使用情况以及对环境的影响等方面，以期更好地了解电池在现代生活中的地位和作用。
二、电池的种类1.干电池干电池是一种常见的电池类型，它由多个单电池组成。
干电池分为碱性电池和锌碳电池两种类型。
碱性电池具有高能量密度、长寿命的特点，适合大部分家用电器和便携式设备的供电需求。
而锌碳电池则价格相对较低，主要用于一些低功率设备。
2.锂离子电池随着移动设备的普及，锂离子电池也成为了一种常见的电池类型。
锂离子电池具有高能量密度、轻便等特点，适用于智能手机、笔记本电脑、电动汽车等设备的电力供应。
3.镍氢电池镍氢电池是一种新型的充电电池，它具有高放电率、长寿命等优点，适合大容量的应用，如电动工具、电子书等。
三、电池的工作原理电池利用化学反应将化学能转化为电能。
在电池中，正极和负极之间通过电解质的导电作用进行反应，形成电流。
四、电池的使用情况1.家用电器电池在家用电器中被广泛使用，如遥控器、电子钟、手电筒等。
这些设备通常使用干电池，因为干电池具有较长的寿命和高能量密度，能够满足这些设备的需求。
2.便携式电子设备现代社会人们使用的便携式电子设备，如智能手机、笔记本电脑等，大多使用锂离子电池。
锂离子电池具有高能量密度、轻便等特点，适合这些设备的使用需求。
3.电动汽车电动汽车使用的是大容量的锂离子电池或镍氢电池。
这些电池可以提供足够的电力，使得电动汽车具有长续航里程和较高的性能。
五、电池对环境的影响尽管电池在现代生活中发挥着巨大的作用，但同时也对环境造成了一定的污染。
一方面，电池的生产过程中涉及到很多有害物质的使用，如重金属、有机溶剂等。
另一方面，废弃的电池也会含有有害物质，如果不妥善处理，可能会对土壤和水源造成污染。
电池性能实验报告1. 引言电池作为一种常见的能源存储装置，在现代社会起着重要的作用。
为了了解电池的性能表现，并对其进行评估和比较，我们进行了一系列电池性能实验。
本报告旨在总结实验的目的、方法、结果和结论，以及对电池性能进行评估和分析。
2. 实验目的本次实验的目的是研究和比较不同电池的性能，包括其容量、电压稳定性和放电特性。
通过实验，我们希望能够了解不同电池在各种条件下的性能差异，并为合理选择和使用电池提供参考依据。
3. 实验方法3.1 实验材料我们选择了三种常见的电池，分别为碱性干电池、镍氢电池和锂离子电池。
3.2 实验步骤1）准备测试设备：电池测试仪、电流计、电压计等。
2）根据实验要求，将不同类型的电池插入电池测试仪。
3）设置实验条件：包括电流大小、放电时间等。
4）记录电池在特定条件下的电压变化，并测量电池消耗的电量。
5）根据实验数据计算电池的容量、电压稳定性等指标。
6）重复以上步骤，以获取可靠的数据。
4. 实验结果4.1 容量比较根据实验数据，我们计算了三种电池的容量。
结果显示，锂离子电池具有最大的容量，其次是镍氢电池，碱性干电池的容量最小。
4.2 电压稳定性比较对于电压稳定性的比较，我们记录了三种电池在放电过程中的电压变化。
结果显示，锂离子电池的电压变化最小，电压相对稳定；镍氢电池次之，碱性干电池的电压变化最大，不够稳定。
4.3 放电特性比较我们还比较了三种电池在不同负载条件下的放电特性。
结果表明，锂离子电池在大部分负载情况下的放电表现最为稳定，镍氢电池次之，碱性干电池的放电性能较为一般。
5. 结论通过本次实验，我们得出以下结论：1）锂离子电池具有较高的容量，并且在电压稳定性和放电特性方面表现出色。
2）镍氢电池在容量和稳定性上表现良好，但相对于锂离子电池仍有一定差距。
3）碱性干电池的容量较小，电压变化较大，放电特性一般。
6. 参考建议根据实验结果和结论，我们可以给出以下使用建议：1）对于对容量要求较高、需要长时间使用的设备，推荐使用锂离子电池。
干电池研究报告一、引言干电池作为一种常见的电化学能源装置，广泛应用于日常生活和工业生产中。
本文将对干电池的原理、结构和应用进行研究和分析，以期更好地了解干电池的特点和优势。
二、干电池的原理干电池是一种化学能转换为电能的装置，其工作原理基于化学反应。
干电池通常由一个正极（阳极）、一个负极（阴极）和一个电解质组成。
正极和负极之间通过电解质进行离子传导，形成电流。
在正极的化学反应中，金属离子被氧化，释放出电子，而在负极的化学反应中，氧化剂接受电子，发生还原反应。
这些化学反应产生的电子在外部电路中流动，从而产生电流。
三、干电池的结构干电池的结构主要包括正极、负极、电解质和外壳等部分。
正极通常由金属氧化物制成，如二氧化锌（ZnO），负极则由金属制成，如锌（Zn）。
电解质通常是一种具有离子传导能力的物质，常见的有氯化铵（NH4Cl）等。
外壳则用于保护电池内部结构，常使用锡制成。
四、干电池的优势干电池相比其他类型的电池具有以下优势：1.便携性：干电池体积小巧、重量轻，非常适合用于便携式设备，如遥控器、手电筒等。
2.使用寿命长：干电池采用化学反应产生电能，能够提供相对较长的使用寿命，在一定程度上减少了更换电池的频率。
3.储存稳定：干电池具有较好的储存稳定性，长时间不使用时也能保持较高的电能储存。
4.环保性：干电池中不含有汞等有害物质，相对环保，使用过程中产生的废弃物也较易处理。
五、干电池的应用干电池的广泛应用离不开其便携性和稳定性。
以下是几个常见的应用场景：1.家庭用途：干电池广泛应用于家庭电子设备，如闹钟、遥控器、玩具等。
2.户外活动：干电池能够满足户外活动中电子设备的电能需求，如手电筒、收音机等。
3.工业生产：干电池也用于工业生产中，如计时器、传感器等设备的电能供应。
六、干电池的发展趋势随着科技的进步和人们对电池性能的要求不断提高，干电池也在不断发展。
未来干电池可能出现以下趋势：1.能量密度提高：人们对电池容量和使用时间的需求不断增加，干电池将朝着提高能量密度的方向发展。
干电池放电特性测量仪（H题）参赛队号：___________
基于干电池放电特性测量仪设计报告
摘要：本测量仪以STM32单片机为核心，通过按键控制继电器，从而控制负载的切换。
不同的负载下干电池放电不同，返回不同的电压、电流值，经W25X16串行Flash进行存储，同时在LCD12864上实时显示。
本测量仪能通过键盘选择功能显示干电池放电曲线。
关键词：STM32（核心单片机）干电池放电电压、电流采集放电曲线保存
一、系统方案
1.方案论证与比较
1）单片机
方案1：采用8位的8051单片机，该类单片机技术成熟，编程操作简单，价格便宜。
但由于系统用到了高精度A/D采样、实时时钟等部分，使外围电路变得复杂，并且该单片机的运行速度较慢，增加了执行难度，不利于程序的编写和系统的实现。
方案2：采用STM32单片机作为核心控制，其自带16通道12位A/D，以及自带RTC实时时钟，因此不需要外部时钟芯片就能产生精确地秒中断。
主频可达72MHZ，且资源丰富、速度高、稳定性强，性价比高。
降低了此系统地执行性难度。
综上，根据此测量仪的要求选取方案2，且此系统所用I/O较少，所以选用48脚封装的STM32f103c8T6作为核心控制模块。
2）电流采集
方案1：采用OP07放大。
OP07是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成芯片。
其具有非常低的输入失调电压（最大150µV）、输入偏置电流（±2nA）和开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得其特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
方案2：采用INA128P放大。
INA128是一种低功耗、高精度的通用仪表放大器，是三运放仪，反馈电流输入电路即使在高增益条件下(G=100时200kHz)也可提供较宽的带宽。
且单个外部电阻可实现从1至10000的任一增益，具有非常低的偏置电压(最大50µV)、低输入偏置电流（最大5nA）和温度漂移（最大0.5µV/°C）以及高共模抑制比（最小120dB）。
实验表明，采用INA128P放大更为稳定，且其用一个电阻即可实现增益外围电路,可以使设计变得更加简单。
因此采用方案2。
3）电压采集
采用电阻分压的方法实现。
采用两个1‰的10K电阻分压，不仅简单易实现且精度和准确度都符合要求。
故采用此方法采集电压。
4）储存
方案1:选用AT24c1024（EEPROM），低电压操作（2.7V到5.5V），内部组
织：131,072*8位=1M位=128Kb。
其时钟速率是400kHz(2.7V)和1MHz(5V) ，具有硬件写保护引脚和软件数据保护功能，以及随机和顺序读写模式。
自定义写周期为5ms。
具有高可靠性、耐久力、数据保留时间长达40年的特性。
方案2：选用华邦W25X16串行Flash，工作在2.7V到3.6V之间，正常工作状态下消耗电流为0.5mA，掉电状态下电流消耗仅为1uA，其传输速率最快可达150Mbit/s，时钟速率为75MHZ，为2M串行Flash。
经计算，72小时数据保存需0.37M(详细见理论计算)，若选用AT24c1024需3片，而使用W25X16 仅需一片，且W25X16与AT24c1024相比使用更灵活，性价比更高。
所以采用方案2。
5）按键
采用A/D键盘，利用定值电阻与不同阻值的电阻串联所分压降的不同，来区分按键。
节省I/O，且电路简单，故采用此方法。
2.总体方案描述
系统采用STM32f103c8t6作为核心控制器，利用内部集成的16通道12位高速A/D(1M/s)分别采集干电池放电时的电流和电压。
为了实现按1秒间隔采样，利用STM32f103c8T6自带RTC实时时钟所产生的精确秒中断。
仪表负载通过A/D 键盘控制继电器来切换，同时通过12864实时显示电压和电流以及显示干电池放电曲线。
系统总体结构如图1所示。
图1 系统总体结构
二、理论分析与计算
1.电流电压
电流采集部分：采用INA128P放大，放大倍数G=1+50K/Rg，由于随着电流的增大相同的放大倍数下误差也增大，所以针对不同的电流选用了不同的放大倍数。
G1=1+50K/100=501
G2=1+50K/300=167.67
A/D电压=A/D采集值*3.3V*1/2^12（12为A/D）
电流=A/D采集值/放大倍数G（501或167.67）/采样电阻（20mΩ）
通过不同的增益倍数来减小误差。
后接一个电压跟随器以杜绝后续电路对采样的影响。
电压采集部分：电压变化范围不大，采用分压的方法，衰减1/2后精度足够。
OUT_V=V_CY/2
干电池电压*R_6/(R_5+R_6)=A/D电压值
由于此系统要求对电压、电流的采集精度要求很高，因此采集电路的设计尤为重要，这就要求在采样电阻两端直接采集，以尽可能的减少扰动量的干扰。
2.存储计算
根据发挥部分的要求保存至少72小时，时间以1970年1月1日00:00：00为起始0，每过一秒加一，则使用ulong型数据可表示1970-2106年内的所有时间。
按照题目要求的每秒需要保存的数据有时间（ulong4个字节）、电流（float4个字节）、电压（float4个字节）。
因此所需空间为72*60*60*（4+4+4）=3110400byte=379kb=0.37Mb。
留出一定的裕量后约为0.4Mb。
3.A/D键盘
根据要求按键的作用是改变负载，此部分利用A/D键盘来实现。
利用电压值的不同来区分按键。
其计算公式为：
U=R_10K/(R_10K+R_K?)
所选电阻分别为5.1K、10K20K、51K，其对应电压值分别为2.2V、1.6V、1.1V、0.5V。
所以即使电压变化±0.2V也可以正确的区分。
三、电路与程序设计
1.电路设计
1）主电路原理图
采用74HC138以及PNP型三极管驱动继电器，从而选取负载。
为了降低采样电阻热效应引起的阻值变化。
装置使用20mΩ、1W的大功率采样电阻。
系统最多支持4节干电池串联，则采样电阻最大功率P约为29mW ,远小于额定功率1W。
图2 主电路原理图
2）采集电路设计及说明
采集电路原理图如图3、图4。
电流通过INA128P放大501和167.67倍送入单片机A/D。
电压采样电路采用电阻分压方式，分压比为1/2。
图3 电流采样及放大电路图
图4 电压采样电路图
3）A/D键盘电路
A/D键盘电路原理图如图5所示，为了减少I/O口的占用采用A/D键盘。
图5 A/D键盘电路图
4）双电源电路
双电源电路原理图如图6所示，因INA128P是双电源工作，利用串联分压构建双电源，通过LM358提高其驱动能力，简单且易实现。
图6 双电源电路图
5）显示部分
用3.3V 12864液晶显示，自带汉字点阵显示模块，可显示汉字和图形，配置LED背光。
符合该系统设计的全部要求。
电路图如图7所示。
图7 12864显示原理图
2.控制程序设计
控制程序设计框图如图8、图9所示。
图8 按键功能流程图
图9 保存数据流程图
四、测试方案与测试结果
测试方法：在液晶上显示的电流和电压与万用表测量的结果及计算结果相比较。
测试工具：福禄克17B万用表
1.测试数据（注：误差=|显示值-测量值|/测量值）
表1：单节干电池放电
表2：两节干电池放电
表3：三节干电池放电
2.任务要求完成情况
①按下启动按钮，12864上能实时显示放电前后的电压、电流值，达到基本要
求部分（1）的要求。
②能通过键盘选定负载，及设定终止电压值，符合基本要求部分（2）和（4）的要求。
③能每隔1s采集时间、电压、电流，并保存在外部存储中，达到基本要求中（3）的要求。
3.发挥部分
①能进行按5秒间隔断续放电直至达到电压或电流预设下限值。
②按1秒间隔采样，保存采集的数据长度为72小时。
③可以预设至多4节干电池串、多节并联放电。
④能显示干电池放电曲线。
五、结论
整个比赛制作过程是紧张而有序的。
从基本方案的制定，到硬件电路的选择和软件流程的设计，再到实际电路的制作，最后进行软硬件的调试，在此期间虽然遇到很多困难，但团队成员认真思考并积极讨论，最终完成题目要求的各项功能要求，一项项问题得以解决。
在此次4天3夜的比赛中，发现了自身知识储备的不足，经过这几天的奋斗，小组成员学到了很多东西，最重要的是学会了一种精神——团结协作精神。
总之，比赛既是一次应用各种软硬件知识冶炼出符合要求的产品的过程，也是一次个人能力接受种种困难磨砺的过程。
求知如采金，狂沙洗净，金玉方现，愿每个人都能从这次历程中，得到有益的启示。
参考文献：
[1]郭天祥，51单片机C语言教程，电子工业出版社，2012.12
[2]童诗白，模拟电子技术基础（第四版），高等教育出版社，2006.5
[3]黄智伟，全国大学生电子设计竞赛常用电路模块制作，北京航空航天大学出版社，2011.1。
