基于ARM7的智能锂离子电池充电器检测系统.doc

基于ARM7的智能锂离子电池充电器检测系统 摘要：研究了一种以ARM为核心的智能嵌入式锂离子电池充电器检测系统检测系统包括对锂离子电池充电器的空载输出电压、负载输出电流、负载输出电压及输出截止电压的测试测试控制采用模拟电池电路设计完成对锂离子电池充电器性能指标的检测实验结果表明：该系统具有管理功能强、可靠性好、准确度高、检测速度快、操作简单、易维护等特点关键词：锂离子电池充电器检测系统；嵌入式；ARM7；自动测试1引言随着电子技术的迅猛发展电池充电器作为一项传统产业正经历着前所未有的变革并渗透到生活的各个领域为了适应市场及电子设备科技发展的需要智能充电器检测系统应运而生并且研究已经向高频化、集成化、智能化和绿色化方向发展智能充电器检测系统也以其维护简单、检测效率高、扩展能力强和使用寿命长等特点迅速成为各种电子充电设备检测的首选根据电池充电器检测系统所要完成的性能指标本文讨论了一种以微处理器为核心嵌入uC/OSII实时操作系统的智能锂离子电池充电器检测系统的设计2系统的整体设计该系统中充电器的输入信号通过变换电路传输给微处理器微处理器对采集的信号进行分析、处理将控制信号传给控制电路对充电器的各个过程进行控制并将结果送给液晶实时显示同时将结果传输给上位机保存测试结果方便数据存储、查询软件部分将移植到ARM7芯片LPC2131中完成对测试过程的控制2.1模拟电池控制电路锂离子充电器一般采用限流恒压充电模式即先以恒定电流对电池充电当达到充电截止电压后进行恒压充电此时电流逐渐减小降至涓流时充电过程截止对充电器的检测性能指标包括：空载输出电压负载输出电流负载输出电压及充电截止电压本系统采用模拟电池电路设计对被测充电器完成测试空载电压测试：将k接上端1键信号signal1传给单片机单片机进行A/D装换结果为充电器的空载输出电压充电过程测试：首先给Fa一个信号导通NPN三极管使电容的储能为空然后k接下端2键充电器给模拟电池电路充电此时A点电压低于B点电压电容随着储能的不断增加两端的电压不断升高此时单片机通过采集signal2的电压大小检测充电器的充电电流大小此时过程为充电器的恒流充电过程；当充电器达到额定输出电压之后B点电压停止升高保持额定输出电压不变此时过程为充电器的恒压充电过程；随着A点电压的不断升高PNP三极管的导通逐渐截止充电器的输出电流逐渐减小直至达到设定参数及涓流大小时停止测试2.2液晶显示模块液晶显示器件在科研、生产、产品设计等领域正发挥着越来越重要的作用该模块是决定系统使用是否方便的关键本设计中采用内置T6963控制器的128*128图形点阵式液晶显示模块该液晶显示模块的驱动系统是由液晶显示控制器T6963及其周边电路、行驱动器组、列驱动器组及其液晶驱动的偏压电路组成T6963控制器的最大特点是具有独特的硬件初始设置功能显示驱动所需的参数如占空比系数驱动传输的字节数及字符的字体选择等均由引脚电平设置这样T6963的初始化在上电时就已经基本设置完成软件操作的全部精力就可以用于显示画面的设计上了3系统软件设计3.1主程序软件设计上应遵循程序简单清晰流程合理的原则4程序流程如图4所示系统上电后进行初始化参数设置完成将结果送上位机和液晶实现数据的实时传输和显示然后启动A/D转换判定是否满足参数设定要求如满足则停止测试如不满足则由处理器控制算法分析处理发出调节指令如此循环返回3.2移植uC/OSII到LPC2131是着名的、源码公开的实时内核具有提供源代码、可移植性、可固化、可裁剪、可剥夺、多任务、可确定性、任务栈、系统服务、中断管理、稳定性与可靠性等优点它的基本代码尺寸不到5KB对存储器容量要求低满足于嵌入式系统对体积的苛刻要求移植uC/OSII到LPC2131主要实现以下功能：充电器功能测试、上位机通讯、液晶显示和键盘扫描3.3上位机通讯界面系统采用VB6.0的窗体和控件对串口控制实现终端监控上位机主要实现电压的实时显示充电过程的波形绘制及测试结果的报警和指示VB6.0的MSComm控件在串口编程时非常方便使用它可以建立与串行端口的连接通过串行端口连接到其他通信设备发出命令交换数据以及监视和响应串行连接中发生的事件和错误74结束语智能锂离子电池充电器检测系统实现了对锂离子各项性能指标的测试同时实现了数据的实时传输与显示该系统外围电路简单、操作方便、稳定性好、精度高可广泛应用于锂离子电池充电器生产厂家质检部门及锂离子电池充电器用户具有广阔的发展前景 摘要：研究了一种以ARM为核心的智能嵌入式锂离子电池充电器检测系统检测系统包括对锂离子电池充电器的空载输出电压、负载输出电流、负载输出电压及输出截止电压的测试测试控制采用模拟电池电路设计完成对锂离子电池充电器性能指标的检测实验结果表明：该系统具有管理功能强、可靠性好、准确度高、检测速度快、操作简单、易维护等特点关键词：锂离子电池充电器检测系统；嵌入式；ARM7；自动测试1引言随着电子技术的迅猛发展电池充电器作为一项传统产业正经历着前所未有的变革并渗透到生活的各个领域为了适应市场及电子设备科技发展的需要智能充电器检测系统应运而生并且研究已经向高频化、集成化、智能化和绿色化方向发展智能充电器检测系统也以其维护简单、检测效率高、扩展能力强和使用寿命长等特点迅速成为各种电子充电设备检测的首选根据电池充电器检测系统所要完成的性能指标本文讨论了一种以微处理器为核心嵌入uC/OSII实时操作系统的智能锂离子电池充电器检测系统的设计2系统的整体设计该系统中充电器的输入信号通过变换电路传输给微处理器微处理器对采集的信号进行分析、处理将控制信号传给控制电路对充电器的各个过程进行控制并将结果送给液晶实时显示同时将结果传输给上位机保存测试结果方便数据存储、查询软件部分将移植到ARM7芯片LPC2131中完成对测试过程的控制2.1模拟电池控制电路锂离子充电器一般采用限流恒压充电模式即先以恒定电流对电池充电当达到充电截止电压后进行恒压充电此时电流逐渐减小降至涓流时充电过程截止对充电器的检测性能指标包括：空载输出电压负载输出电流负载输出电压及充电截止电压本系统采用模拟电池电路设计对被测充电器完成测试空载电压测试：将k接上端1键信号signal1传给单片机单片机进行A/D装换结果为充电器的空载输出电压充电过程测试：首先给Fa一个信号导通NPN三极管使电容的储能为空然后k接下端2键充电器给模拟电池电路充电此时A点电压低于B点电压电容随着储能的不断增加两端的电压不断升高此时单片机通过采集signal2的电压大小检测充电器的充电电流大小此时过程为充电器的恒流充电过程；当充电器达到额定输出电压之后B点电压停止升高保持额定输出电压不变此时过程为充电器的恒压充电过程；随着A点电压的不断升高PNP三极管的导通逐渐截止充电器的输出电流逐渐减小直至达到设定参数及涓流大小时停止测试2.2液晶显示模块液晶显示器件在科研、生产、产品设计等领域正发挥着越来越重要的作用该模块是决定系统使用是否方便的关键本设计中采用内置T6963控制器的128*128图形点阵式液晶显示模块该液晶显示模块的驱动系统是由液晶显示控制器T6963及其周边电路、行驱动器组、列驱动器组及其液晶驱动的偏压电路组成T6963控制器的最大特点是具有独特的硬件初始设置功能显示驱动所需的参数如占空比系数驱动传输的字节数及字符的字体选择等均由引脚电平设置这样T6963的初始化在上电时就已经基本设置完成软件操作的全部精力就可以用于显示画面的设计上了3系统软件设计3.1主程序软件设计上应遵循程序简单清晰流程合理的原则4程序流程如图4所示系统上电后进行初始化参数设置完成将结果送上位机和液晶实现数据的实时传输和显示然后启动A/D转换判定是否满足参数设定要求如满足则停止测试如不满足则由处理器控制算法分析处理发出调节指令如此循环返回3.2移植uC/OSII到LPC2131是着名的、源码公开的实时内核具有提供源代码、可移植性、可固化、可裁剪、可剥夺、多任务、可确定性、任务栈、系统服务、中断管理、稳定性与可靠性等优点它的基本代码尺寸不到5KB对存储器容量要求低满足于嵌入式系统对体积的苛刻要求移植uC/OSII到LPC2131主要实现以下功能：充电器功能测试、上位机通讯、液晶显示和键盘扫描3.3上位机通讯界面系统采用VB6.0的窗体和控件对串口控制实现终端监控上位机主要实现电压的实时显示充电过程的波形绘制及测试结果的报警和指示VB6.0的MSComm控件