基于单片机的蓄电池容量测试系统开题报告

1、2014届毕业设计（论文）开题报告题 目 基于单片机的蓄电池容量测试系统 学 院 电气信息工程学院 专 业 电气工程及其自动化_ 姓 名 徐凯燕 班 级 10电气1z 指导教师 汪小峰 起止日期 2013年12月至2014年6月 2013年12月20日毕业设计（论文）开题报告（课题目的意义；主要设计（研究）内容；设计（研究）方案；预期成果；进度安排及主要参考文献等）一、课题的意义及目的蓄电池(storage battery)是世界上广泛使用的一种化学“电源”，具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点，是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池。蓄电池

2、是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，通常是指铅酸蓄电池，它是电池中的一种，属于二次电池。它的工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出。科技的发展、人类生活质量的提高，石油资源面临危机、地球生态环境日益恶化，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。市场的迫切需求，使新型二次电池应运而生。其中，高能镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍锌电池、免维护铅酸电池、锂离子电池、锂聚合物电池等新型二次电池备受青睐，在中国得到广泛应用，形成产业并迅猛发展。蓄电池作为一种

3、性能可靠的化学电源，其应用价值与日俱增，日益广泛地运用在航天航空、交通运输、电力、通信、军事工业等部门的设备中，已经成为这些设备中最重要的关键系统部件之一。蓄电池容量是用户非常关心的一个问题，因为蓄电池容量的大小直接影响整个供电系统的可靠性。而供电系统的可靠性将决定这个系统能否正常运行。蓄电池的放电容量是指在放电允许的范围内蓄电池输出的电量，而检测方法的研究则很有实际意义。二、设计内容及要求蓄电池是一个复杂的化学系统，它在不同负载条件或不同环境温度下运行时，实际可供释放的电量不同；而且随着蓄电池使用时间增加，其容量也将下降。通常用来检测蓄电池容量的方法有很多种，比如根据蓄电池的电解液密度来估算

4、容量的密度法，该方法精度较低而且有很大的局限性，不适合密封的蓄电池；随着蓄电池使用时间的增加，电极的损坏，更加难以准确推算出剩余容量。同时，这种方法也难以适应目前广泛应用的蓄电池在线检测。近几年常用的几种蓄电池剩余容量检测方法中，对在线使用的蓄电池来说，基于单片机的蓄电池容量检测方法对系统产生的影响较小，并且测量精度较高，即使蓄电池电极损坏也能较为准确的检测其容量。本次设计系统包括以下要求：（1） 通过放电方法测量电池容量，其电流为1a（2） 实时测量电压，放电到2.0v结束（3） 电压测量范围0-5v,精度0.1v（4） 使用液晶屏，通过开关切换能够显示电压/容量值（5） 测量结束后有报警提

5、示功能三、设计方案 1.硬件设计基于单片机的蓄电池容量测试系统的设计硬件结构原理图如图1所示：图1 系统设计原理框图硬件电路的构成主要包括： （1）蓄电池对外能够输出稳定的电压且要满足一定的功率要求（2） ad转换器蓄电池电压通过ad转换，再传输给单片机，方能读出电压值（3）功能按键电路功能按键电路主要是提供人机交互，按键的输入直接接在单片机的i/o口，单片机检测按键的状态，从而达到控制的目的。 （4）液晶显示电路系统采用液晶显示，将当前的电压或容量的信息实时显示。（5）时钟和复位电路主控制的工作离不开晶振电路和上电复位电路。其中用12mhz晶振和22pf瓷片电容组成晶振电路，用电解电容作为上

6、电复位电容，配合10k电阻组成复位电路。2.软件设计系统程序设计：软件设计主要包括三个方面：一是系统初始化；二是按键检测；三是数据采集、数据处理并进行显示。这三个方面的操作分别在主程序中来进行。程序采用模块化的结构，这样程序结构清楚，易编程和易读性好，也便于调试和修改。系统软件流程如图2所示：图2 软件设计流程图四、 预期成果按期完成蓄电池容量设计的硬件电路的焊接、调试和软件的编写，以实物形式达到任务书相应的功能要求，完成设计任务，是系统能够独立的工作。完成毕业设计论文一篇。 五、进度安排2014.12.312014.03.09：查阅相关资料，进行总体设计，完成开题报告2014.03.1020

7、14.03.25：完成硬件设计，进行软件初步设计2014.03.262014.04.15：完成硬件制作和检测，软件框图设计完成2014.04.162014.04.26：进行单片机软件设计与调试，中期检查2014.04.272014.05.15：完成整个系统的调试，实现全部整个功能要求2014.05.162014.05.29：完善设计、论文撰写并修改完成2014.05.302014.05.31：毕业设计验收2014.06.012014.06.10：准备毕业设计答辩。主要参考文献1 吴中明，吴昊.密封铅酸蓄电池容量快速测试技术难点分析j通信电源技术，2006,23(1)2 朱松然铅酸蓄电池技术m北京：机械工业出版社20023 周志敏，周纪海阀控式密封铅酸蓄电池实用技术m北京：中国电力出版社，20044 闰新华.影响铅酸蓄电池容量的因素jups应用，2004，1(33)5 瞿生辉，冯毛官单片机原理与应用西安：西安电子科技大学出版社，19896 王港元电子技能基础成都：四川大学出版社，2001 7 张端等实用电子电路手册北京：高等教育出版社，19928 傅丰林模拟电子线路基础天津：天津科学技术出版社，19939 尉广军，朱宇虹采用集成运算放大器构成的蓄电池恒流放电电路j200410 胡乾斌，李光斌，李玲，喻红. 单片微型计算机原理与应用m. 武汉：华中科技大学出版社，20