基于单片机的便携式蓄电瓶快速检测仪.pdfVIP

第!! 卷 第! 期 河南师范大学学报（自然科学版） !#$ !! %$ ! #$$% 年 月 ’()*# + ,-)*) %(.*# /)01-(2034 （%*3’(*# 560-)6- ） 7’8$ #$$% 文章编号：’$$$ ( #!)* （#$$% ）$! ( $’)$ ( $# 基于单片机的便携式蓄电瓶快速检测仪! ’ # 张惠敏 ，薛 波 （’+ 郑州铁路职业技术学院信息系，郑州,%$$%# ；# + 郑州铁路局电子计算技术中心，郑州,%$$%# ） 摘 要： 提出了蓄电瓶快速检测方法，并采用多功能单片机-./’)/*, 等技术，完成了便携式蓄电瓶快速测试 仪的软件和硬件实现+ 关键词： 单片机；00-123 ；-43 中图分类号： 文献标识码： 5-!)+ ’ 6 在生产实践中，大容量蓄电瓶有着极其广泛的应用，例如铁路系统的机车启动电源和通信系统的备用电源等，为保证设 备运行高效安全，对大容量蓄电瓶的保有容量进行实时检测显得十分重要+ 传统的检测方法测试周期长，检测设备体积大、不 便于携带，不能快速高效的检测蓄电瓶的保有容量及故障状态，因此便携式蓄电瓶快速检测仪的研制和开发有着重要的现实 意义和实用价值+ 蓄电瓶快速检测的原理是：利用各种蓄电瓶正常情况下，在恒流放电时蓄电瓶的端电压和保有容量具有的 特定对应曲线关系，在该曲线上某点的电压值可以对应为此电瓶该时刻的保有容量值+ 因此可以将电瓶以某一电流值进行恒 流放电时的端电压与保有容量的全程对应曲线保存起来，检测时仍以该电流值进行短时间恒流放电，检测得到此时的电瓶端 电压，将此电压与已存储的全程曲线标准值进行比较，就可以得到对应的电瓶保有容量值+ 便携式蓄电瓶快速测试仪主要实现了蓄电瓶保有容量的快速检测、电瓶端电压与保有容量全程对应曲线标准数据的采 集、存储和管理多组测量的数据、测试时的电极反接报警功能、液晶屏完成系统信息、测试状态、数字时钟显示等功能+ ! 系统硬件设计 根据该系统功能的需要，选择了-./’)/*,6 单片机作为系统的/-7 ，该单片机具有!! 个.8 2 端口，其中多个.8 2 端口具 有多种功能，如： 69 转换端口；片选和读写控制的端口；-43 端口；串行通信端口等；另外该单片机内部还有多个定时计数器 和随机读写存储器+ 因此它可以很好的完成系统要求的各项功能并具有良好的加密性能+ 由于该系统的主要功能是检测蓄电 瓶的保有容量，因此按前面所述的保有容量的测试原理，系统硬件的设计，一是要测量蓄电瓶的端电压，二是要实时采集蓄电 瓶的放电电流，三是控制对负载的放电电流使其按设定值恒流放电，四是测试数据的保存和显示，最后是操作键盘和系统电 源的设计［’］ + 要完成蓄电瓶端电压和放电电流的采集并将其送至69 转换端口，需将被测参数调理到69 转换端口的满量程值（即$ : ［# ］ % ; ），系统设计用集成运放组成的电压变换器来完成这一工作 + 蓄电瓶的恒流放电是由单片机输出的高精度-43 脉冲经 变换产生的模拟电压，控制场效应管完成恒流放电，即由单片机完成的采集、运算、控制的闭环系统+ 反极报警功能设计采用 由运放组成的负电压比较器来完成，当测试端子接反时，输入电压低于比较器的负比较电压，于是产生报警信号+ 数字时钟的 设计采用了’#* 时钟芯片来完成；而数据的保存采用了电可擦写的串行00-123 芯片#,$, （当然可根据保存数据的多少来 选择#,$ 等不同容量的芯片）；系统的所有信息显示是由一,$ , 的字符形黑白液晶显示器来完成，该液晶屏由单片机直接 控制；系统各种功能的实现由八个按键来操作完成，键盘设计由单片机= 口实现；为了减小系统体积便于携带，系统的电源设 计为由% 节充电电池完成，即’+ #