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辽 宁 工 业 大 学 智能仪器原理与设计 课程设计（论文） 题目： 超级电容能量检测仪设计 院（系）： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间： 2013年12月30-1月10日 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室： 测控技术与仪器 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计题目 超级电容器能量检测仪设计 课程设计（论文）任务 设计任务： 8个超级电容串联，设计一个单片机系统能够检测每个超级电容的两端的电压并利用键盘显示指定的超级电容的电压和电流。 设计要求： 1、能够测定每个超级电容两端的电压； 2、能够测量流过超级电容的电流； 3、能够检测电容箱内的温度，当温度超过规定的温度时报警； 4、按下不同的按键能够显示相应的参数； 5、对测试的数据进行分析； 6、完成任务书的编写，字数应在4000字以上； 7、尽可能降低设计中的硬件成本。 技术参数： 1、电压、电流及温度的测量误差小于1%； 2、电容箱内温度最高不超过45度； 3、电容单体工作电压0-2.5V, 电容单体电阻小于等于25毫欧； 4、电容单体容量大于等于3000F，额定工作电流200A，额定工作电压0-380V。 进度计划 布置任务，查阅资料，理解掌握系统的设计要求。（2天 ） 确定系统的设计方案，选择控制核心和外围器件。（1天 ） 确定硬件电路。（2天 ） 按系统的要求，设计系统软件流程，并编写程序。（2天） 上机实现系统的模拟运行、答辩，撰写、打印设计说明书。（2天） 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 指导教师签字： 总成绩： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘 要 超级电容器能量检测仪主要用于超级电容器的充放电测试仪近年来，由于超级电容器容量的增加，这些电容器被应用到电动车上，作为起动发动机或帮助车辆提速的电源此外还可用于其他机电设备的储能CSNK591作为电流采集器，单片机AT89S52作为主控芯片，数码管作为显示输出，完成了超级电容器能量检测仪设计。 关键词：单片机；温度传感器；电流传感器；显示。 目 录 第1章 绪论 1 第2章 课程设计的方案 2 2.1 概述 2 2.2 系统方案论证 2 2.3 系统组成总体结构 3 第3章 硬件设计 4 3.1 单片机外围电路 4 3.2 键盘电路 5 3.3 温度检测电路 5 3.4 报警电路接口设计 6 3.5电流检测电路 7 3.6电压检测电路 7 3.7数据存储接口电路的设计 8 3.8 A/D转换电路 9 3.9显示电路 10 3.10电源模块设计 10 第4章 软件设计 11 4.1 主程序流程图 11 4.2 键盘子程序流程图 12 第5章 系统仿真与误差分析 13 5.1 系统仿真 13 5.2 误差分析 14 第6章 课程设计总结 15 参考文献 16 附录I 17 附录II 18 绪论 超级电容是20世纪七八十年代发展起来的一种介于电池和传统电容之间的新型储能元件，比同体积的电解电容容量大2000-6000倍，功率密度比电池高10-100倍，可以放大电流冲放电，充电效率高，冲放电循环次数可达100000次以上，并且免维护。超级电容的出现填补了传统的静电电容和化学电源之间的空白，并以其优越的性能及广阔的应用前景受到了各个国家的重视。2007年1月号的美国“探索”杂志，认为超级电容是能量储存的一项革命性发展，并将在某些领域取代传统电池。 电容的测量常见的有容抗法、脉冲调制检测法等，这些方法大部分的电路组成均是由分离器件实现的，因此结构复杂，故障率高。本设计介绍一种电容测量方法，它以单片机为核心，加上A/D转换器以及少量外围元件即可构成一个线路简单、可靠性好、准确度适宜的电容测量仪。本设计采用霍尔闭环电流传感器CSNK591检测电容的电流，采用运算放大器检测电容两端的电压，将采集到的电压进行滤波和隔离，将检测的电流和电压进行A/D转换，输出的信号经过驱动芯片进行LED显示。根据设计任务的要求本设计采用DS18B20温度传感器进行仪