【《新能源汽车动力电池检测系统的硬件和软件设计案例》1300字】

新能源汽车动力电池检测系统的硬件和软件设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u608新能源汽车动力电池检测系统的硬件和软件设计案例 1272731系统硬件设计 1234891.1信号调理电路 2286521.2A/D转换电路 233641.3液晶显示电路设计 3135081.4电源电路设计 3232302系统软件设计 45602.1电流数据的处理 4122702.2数据采集流程的设计 41系统硬件设计该系统处理器采用STC89C52单片机，使用霍尔传感器DHABS/124采集到电流信号，输出的电压信号转换成数字信号后通过单片机进行运算处理，系统结构框图如图6所示。图6系统硬件框图STC公司的STC89C52单片机功耗低且性能高，拥有8kB字节的ROM和512B字节的RAM，如果不小心断电，有掉电保护，RAM的内容会被保存不用担心会丢失，然后会将振荡器冻结，在下一个中断或者硬件复位之前，单片机的所有工作都不会再次开始，电路主要由复位电路、时钟电路和电源电路等组成。霍尔传感器DHABS/124是开环式霍尔电流传感器，适用于汽车级大功率大电流检测，输入输出之间设计了电气隔离，并且通过使用特殊的磁芯材料，有效解决了检测电流较小时开环式检测精度较低的问题。检测精度高、输出线性度好、灵敏度高，具有双量程，小电流可检测范围为±75A，大电流可检测范围为±500A，电压输出范围为0.5V-4.5V。1.1信号调理电路信号调理电路主要调理传感器输出的电压信号，通过电压跟随器特性，起到滤除干扰和隔离的作用，从而使输出信号能够更加准确可靠的进行传输。运算放大器选择OP27GS，电路图如图7所示。图7信号调理电路1.2A/D转换电路A/D转换电路选择PCF8591芯片，提供稳定的数字信号给单片机。PCF8591的地址引脚有3个，在对设计的硬件地址进行编程时都可以使用，传输地址、控制和数据信号使用I2C总线，传输方式为双线双向的串行方式，不需要加任何额外器件可以允许接入8个转换模块，电路图如图8所示。图8A/D转换电路为了使采集信息更加准确，需要控制模数转换芯片采集的信息在可采集范围内，所以在采集之前设计了一个分压电路，将采集的电压值降低到可测范围内防止测量出现错误，如图9所示。图9分压电路1.3液晶显示电路设计LCD显示器选用LCD1602实现字符显示，其现如今已经成为关于单片机的应用设计中使用频率最高的显示器件，相对于比较传统的显示器件液晶显示体积小、功耗低，可以显示更加丰富的内容，而且本身已经存在驱动电路，不需要再外加电路。图10LCD1602液晶显示电路原理图1.4电源电路设计本设计使用+5V电源，由红色的LED作为显示是否有电的指示灯，设计一个1K的电阻控制电流大小保护LED灯，自锁开关SW闭合时，LED灯亮，系统电源接通，如图11所示。图11电源电路原理图2系统软件设计系统软件部分使用C语言程序编写，主要由初始化、采集电流数据、数据处理、通信和数据存储等部分组成。2.1电流数据的处理传感器检测到电流后输出的信号是电压信号，所以所测电流值需要根据传感器的输出信号和被测电流范围的关系以及模数转换芯片输入与输出的关系来计算。将PCF8591在程序中的增益设为1，数据的传输速率设为32bps，则：（7）即（8）传感器检测到的电流和输出的电压之间的关系是：（9）其中为被测电流值，为传感器的供电电压，即5V，为输出电压，为1.5V的输出偏压，为灵敏度系数。2.2数据采集流程的设计采集到传感器输出信号以后