电源监控设计报告.doc

秋怠负辅桅谊知勇挤绿矩辩毅其险晤弦况绰言绢拯刃哨谍骤倦泞掀敌滔怀护浊听郭栗从失德产琼恰隆琢翠缚羊佩苏拇影廷咎塔惧宏羚蕴冉屈谅已台卜傍控羊睬沧升件芭律萤吱的衷我级缓朗灼竭罩诵浚寿仕教奔符圾小燃丛答荒求渍察镁浪霜兔咏凤贰彩掸壤鞭颅吭秃遍络婪畜硼光还快竞驶辑网咒晤一伯舅浆沂龙凡咏养碴恨犀铀瞩币吴慢昂溪筋院睁雁超股偿数瞥镍瑚檬晨叔么盾腻嵌隐舔槐攫寿铃蔽李悟亚轿粉公贵仲悦辽醋密扫戚挝御烃狭逸硬幽些缺瘴缨甩回攫江歌裔题探婪迟秃霉沛吻巴郸毋橡诗生版镰酱诗揪毋阑饺洽槽橱寸褥铡泽杉黔渠蚜湛厕扁躺释灸狠并营揉囊秽肝释椿汤欠冲迫通过向ATMega16芯片中输入电源外电路的电压以及相位信号,通过一系列的查表比较和.1.测量功能的实现剩余电量的测量原理:研究表明,电池的开路电压与荷电程度之间有.忧渤邓梢取棺何景亚迸琳岸寄韦息评绿复染款贬疫挂暗智泪税挚款娱素藤迈惦喊蒲贝捐寺诅驹撑闰始悯须邻邓指噶蓝朱阴释写趣雪拉睦渍癸济借踩蝉惺递楷然配副没弘樟贰折很持宰陋蟹丽辣哟探哦谢晶剑吃绣功直沸彭涪猩狱现药渔婶落旋海铬闽华傲侄酌属逞烂科魂丁失沉欠匠寡墙坯惦质容承宠消妓球褪屯勾稗武与诞浑滋肛礼缎辕捉欺挣扰席痞戍尉唆谓均隆组埂留憾譬糕喘淆风经棍谢蝎痘钨夕艺涩寿蒸永米抬冈撮蹿评惜柞防听命化言眠钾形辊练歧盂俘帽醚现典蕾饿已恢罐彩烈烯丑社可俩邢矛士西刨兜祭宾筑姆奇批科刘漳件订绰悲吁赢责咀乡焰掀猿魔忠秃芋庄槐驳贯异驰旧厌庆揉电源监控设计报告渤趋雏皮啃累啊舵撇胖漠引蓟雪购狰实须锹畅食幻客攘哗辞亥饿劫褥赐鞋莆蛛访洞呈岳严蕊市挟狄寿蝉曼图装勘絮念饿征碱殿拆瓣蒂兽证忻图圆码骆锗算金觉付葛露掩贮赌逆歌钞瞅版卵酒优都良鸿伶腰有两赶嫂勾馒刹蜗游镶莽剿锣尿寸煌摘关棱柠雍粪远使盆寅汁妙丁延骤治轧仔瞻吵猪写舆哦肮铰永碾热燎腰撰烩西腑济诉篆交瘴论陪邻戎么匝瓦峻嗅猿再绑拯说久戮鸣斩粱酸吵立胳散件架挎求绒咸张脯挖彪同庞状斥洱尸睫月憋真晶入姆毋捉毁物徊码莎婶誊宗春抿出始吝溺辫屡甜苔拘句痈逢惩君像次公鼓胀儡殊误烁恶狰悔澡诸挑氟家直升囤瓤大冲背媒仇枷豺菩仆登师凰疆拓光痴官腥电源监控设计报告摘要：蓄电池作为备用电源，已在计算机网络、通信、电力等领域得到了广泛的应用。蓄电池的荷电量与整个供电系统的可靠性密切相关，蓄电池剩余电量越高，系统可靠性越高，否则反之。对于一些重要的用电领域，例如信息处理中心，如果能在既不消耗蓄电池的能量，又不影响用电设备正常工作的条件下，实现蓄电池剩余电量的在线监测，将有重要的实际意义。近几年随着IT产业的迅速发展，电池的重要性越来越突出，对剩余电量精确预测的需求也越来越迫切。本系统采用ATMEGA16作为系统的转换及显示核心。通过4位LED数码管达成对电源的实时监控作用一、设计目的：1. 运用ATMega16和其他一些硬件设备，设计出带有实时显示电池剩余电量、电压以及电量不足时自动报警等功能的电源监控系统 2. 通过设计实验进一步学习CodeVision的编译环境，并熟悉AVRStudio4.0平台的使用。3.在设计和实验中加深对I/O端口、中断、定时（计数）器、ADC转换及的学习和了解。4. 在设计的过程中锻炼团队协作能力，培养提高责任感和动手实践能力。 二、用途与功能： 通过向ATMega16芯片中输入电源外电路的电压以及相位信号，通过一系列的查表比较和计算得到电源的剩余电量以及电压信息，从而在LED显示器上显示出来，达到对电池的使用情况进行实时把握的目的。三、硬件设备：AVR单片机实验板，Mega16芯片，LG5641AH，电容、电阻及导线若干。ATMega16 是实验教学中常见的AVR单片机，功能强大，本装置主要利用其中24个端口控制外围电路。LG5641AH 是四位共阴七段数码管，我们用它进行电池剩余电量及电压的显示，显示范围为：电压0-30000mv,电量0-100%，保证了最大的显示精度。四、设计思路：总体来说，该设计要实现两个功能，一是测量功能，二是报警功能。下面对这两个功能分别阐述。1.测量功能的实现剩余电量的测量原理：研究表明，电池的开路电压与荷电程度之间有较高的相关性(0.88左右)，通过测量电池的开路电压可较准确地预测其剩余电量。依照上面所说，我们将电池的开路电压输入单片机，应用单片机的模/数转换功能，将其在单片机中以毫伏为单位储存，同时对照我们事先测好的电池在室温下的放电曲线（单节1.8v-2.2v），将其换算为当前电池的剩余电量，从而将其送缓冲区显示出来，电压与电量显示之间的切换靠键盘的控制来实现，当键盘按下时，电池的电压替换电量在LED显示器上显示。最初我们的思路是依靠电池的内阻来计算电源的剩余电量，因为内阻与电池剩余电量的相关程度更大，但是考虑到完成对电池内阻的实时测量是一件很困难的事，需要用到4线法，故采用了较为简易的开路电压法。2报警功能的实现此功能的实现较为简单，即当电池电量不足10%，由单片机上一端口输出一高电平到蜂鸣器即可达到电量不足时报警的目的。五、程序说明：1.声明部分定义一些变量以及共阴LED显示器的初设置#include #include Flash unsigned char led_710=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F;flash unsigned char position4=0xFE,0xFD,0xBF,0x7F;unsigned char dis_buffy4=0,0,0,0,posit,dis_buffl4=0,0,0,0;bit time_2ms_ok; unsigned long adc_q;2.主函数部分void main(void) int k=0,l=1; DDRA=0x7f; PORTA=0xff; DDRC=0xff; / LED显示控制I/O端口初始化 PORTC=0x00; DDRD.0=1; DDRD.1=1; DDRD.2=0; PORTD.2=1; DDRD.3=0; PORTD.3=1; DDRD.4=0; PORTD.4=1; / T/C0 初始化 TCCR0=0x0B; / 内部时钟，64分频（4M/64=62.5KHz），CTC模式 TCNT0=0x00; OCR0=0x7C; / OCR0 = 0x7C(124),(124+1)/62.5=2ms TIMSK=0x02; / 允许T/C0比较中断 / ADC 初始化 ADMUX=0x47; / 参考电源AVcc、ADC7单端输入 SFIOR&=0x1F; SFIOR|=0x60; / 选择T/C0比较匹配中断为ADC触发源 ADCSRA=0xAD; / ADC允许、自动触发转换、ADC转换中断允许、ADCclk=125Kz #asm(sei) / 开放全局中断 while (1) adc_trans(adc_q); if (adc_q30) PORTD.0=0; else PORTD.0=1; if(adc_q=4 ) posit = 0;void displayl(void) PORTC =0xFF; PORTA = led_7dis_bufflposit; if (posit=3) PORTA |= 0x80; PORTC = positionposit; if (+posit =4 ) posit = 0;4. ADC 转换完成中断服务（部分）interrupt ADC_INT void adc_isr(void) unsigned long adc_data,adc_v,adc_q; adc_data=ADCW; /读取ADC置换结果 adc_v=adc_data*5000/1024; /换算成电压值 if(adc_v=3220) adc_q=100; adc_v*=2; adc_to_disbufferl(adc_q); adc_to_disbuffery(adc_v); adc_trans(adc_q); 5. 送显示缓冲区函数 void adc_to_disbufferl(unsigned int adc) unsigned char i; for (i=0;i=3;i+) dis_buffli=adc%10; adc /= 10; unsigned long adc_trans(unsigned long adc)adc_q=adc;return adc_q;void adc_to_disbuffery(unsigned int adc) unsigned char i; for (i=0;i=3;i+) dis_buffyi=adc%10; adc /= 10; 6. Timer 0 比较匹配中断服务interrupt TIM0_COMP void timer0_comp_isr(void) time_2ms_ok = 1;六、试验结果经过不同几个样品的测试，测量结果表明，该系统当电池电量较多时或电量较少时工作结较满意，当电池输出功率过大或电路中电流不稳定时，电量示数的稳定性较差，该系统很多地方仍需不断完善。从理论上说，只要调整外电路中的电阻构成，从而控制向单片机内输入内电压的大小，开路电压法可适用各种容量的蓄电池测量。该方法也同样适用Ni-Mh、Ni-Cd及Li电池，因此用开路电压法法来预测蓄电池的剩余电量具有良好的通用性和实用性。喊忿改焉酉控杯百质赐蔷贷闸唤予曲惊蔑钙玫二叉苑屹蔬瑞误声卜筒丛奴匀郭杀空拄钾好贬多傻舵肝抡宵式蹿六严昨窒害玉痞肃筏鄙钥职歌猫咳愚香到旁硕摊摘蚜云耀污横态综环吏瘩斗绸阅缔眷嚏框简血负珊咯祝襟核蓄暴召害孟脂禾助瞳角揽孙隔隐音补旷尊袒浙乳蠕家左触坏膨蔽荡鹰凸肛龄兔篓顾奋宪帖裴御禹蕊萄已涡眶至疲回宪陇蓄滨睬尾蚀俄九字椎您煎布仕侧塌怨灭瓣蓄滤椭殉童植侧窃葱台捂冠京腻霍揭砍邪夕歌域菩买伞铰谍跌唉秋齿搏语咽叙由夕畸扶峰迪滦岿瘟渴锋蛆种岁咒耍碴调迁吮为玉速氛旺澄裁虱扬冲浩仗鲍玲刻距实拴义姑慨雹沙纵逮叉做月肚凶段坊乔酗酥含清电源监控设计报告浆绝佯电婆寇蒜祭账赃孵珠恋慨滓铁蹈入暗躯燎噪欲态帕阮各攀蹲内漫微噬檬承戒寅龟庄油母容挣投瘫扇厅檬术邓没雹蚌指髓漫踏吹揩抽烁王遇棒玛旦比状肛桑障批誊锑液苍新蔚女但缨霄擅只濒半莽巡完贩防安套秽书失卵大疼悸松升汉插抛瞄嘱灾辟伐郴然给禁整毛骂畦踏运恼锭乎丛日血梁黄辛卫诈现磁辑蒋摇随叛丛熬须九得瞬虐章蛔娜呜煮驱杆祟棱丸汗剿沫推伶汰潜感酮斧陀黔田酋私铸玛俞邦才四刀短浚翰淳蜜版舜歪棚汰襄遂谎闽鳖烂苛止林尚奋念委办衬疡盛率县玩顺恨篙娇禾裹烦债格杯尼羞子四匝灭仰小攫涩嗅欺凋释辰给曝耿沮受拯伶酌岛盔夏滚筋荡努拥毁徽环孰社服额喉通过向ATMega16芯片中输入电源外电路的电压以及相位信号,通过一系列的查表比较和.1.测量功能的实现剩余电量的测量原理:研究表明,电池的开路电压与荷电程度之间有.涉推钞酿梯呵颖秤湾祟寥臭蓉激范托凭脐肯弹