【正文】 章 硬件電路設(shè)計(jì) 14 采樣電路設(shè)計(jì) 14 分壓電路 14 通道切換電路 15 Led顯示電路 15 串行通信電路設(shè)計(jì) 16 電源電路設(shè)計(jì) 17 系統(tǒng)總原理圖 17第4章 系統(tǒng)下位機(jī)程序設(shè)計(jì) 18 下位機(jī)程序設(shè)計(jì) 18 主程序設(shè)計(jì) 18 各部分子程序設(shè)計(jì) 19 A/D轉(zhuǎn)換子程序 19 LED顯示子程序 20 串行通信子程序 22第5章 系統(tǒng)上位機(jī)程序設(shè)計(jì) 23 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)概述 23 上位機(jī)界面設(shè)計(jì) 23結(jié)　論 25謝 辭 26參考文獻(xiàn) 27附　錄 28外文資料翻譯 36洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前　言當(dāng)今世界，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和交通工具需求的增加，世界能源消耗速度急劇增加；而另一方面目前世界各國(guó)已經(jīng)探明的煤炭、石油、天然氣等常規(guī)能源剩余儲(chǔ)量及可開(kāi)采年限十分有限。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。關(guān)鍵詞：超級(jí)電容，電壓檢測(cè)，proteus Supercapacitor test system ABSTRACTIn recent years, with the rapid development of industry and agriculture, world energy consumption rate increased dramatically. Therefore, the development of new energy and energysaving technology has bee a science and technology workers of the world39。對(duì)超級(jí)電容電壓檢測(cè)方案的研究和對(duì)超級(jí)電容時(shí)域模型的研究，將為超級(jí)電容的電壓均衡方案和超級(jí)電容的電參數(shù)分析提供支持，從而為整個(gè)能量回收系統(tǒng)的控制策略提供理論依據(jù)。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）超級(jí)電容測(cè)試設(shè)計(jì)摘 要近年來(lái)，隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，世界能源消耗速度急劇增加。因此以上兩方面的研究將是整篇論文的核心內(nèi)容。s top priority. Energy saving technology of lootive brake energy recovery system is now one of the hot spots，Studies of supercapacitor voltage detection scheme and on timedomain model of super capacitor, supercapacitor voltage balancing of electrical parameter analysis of programmes and Super capacitors to provide support, so as to control strategy provides the theoretical basis for the entire energy recovery system. Therefore these two studies will be throughout the core content of the paper. This article uses a modular design concept, put forward a new voltage detection scheme taking into account the pressure. In the area of software design, software architecture analysis on voltage detection system, with Proteus and Maxdriven functions package design friendly PC software monitoring interface.KEY WORDS: super capacitor, voltage detection, proteusII畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。目前人類正面臨著前所未有的能源危機(jī)。在許多場(chǎng)合下要求電機(jī)頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)，尤其是城市軌道交通中更加頻繁。如果能將電機(jī)制動(dòng)能量回收再利用，將會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且有利于節(jié)約能源消耗，減少環(huán)境污染，將為我國(guó)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)做出巨大貢獻(xiàn)。除此外它還具有內(nèi)阻小、充電速度快、充放電效率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。超級(jí)電容器在汽車、鐵路、電力、電子、通信、國(guó)防等眾多領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)潛力，被世界各國(guó)所廣泛關(guān)注。其中，雙電層電容器以活性碳等多孔介質(zhì)為電極活性材料，充電時(shí)依靠在介質(zhì)表面吸附的電荷進(jìn)行電能儲(chǔ)存，放電時(shí)釋放全部被吸附的電荷V1。 超級(jí)電容的特點(diǎn)作為介于傳統(tǒng)物理電容器和電池之間的新型儲(chǔ)能系統(tǒng)，超級(jí)電容兼具前兩者的優(yōu)點(diǎn)，逐步為各國(guó)科研工作者所關(guān)注。與電池相比，超級(jí)電容具有許多電池?zé)o法比擬的優(yōu)點(diǎn)：1．非常高的功率密度。這可以很好的滿足機(jī)車啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)的時(shí)間要求。超級(jí)電容器可以在一45～105℃的溫度范圍內(nèi)正常工作，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通蓄電池的高溫和低溫性能。1985年以來(lái)，日本的NEC／Tokin公司、松下公司生產(chǎn)的產(chǎn)品占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)，超級(jí)電容由此得到了迅速的發(fā)展，進(jìn)入商業(yè)化的應(yīng)用規(guī)模。美國(guó)國(guó)防部和能源部非常重視超級(jí)電容的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，其中Maxwell公司生產(chǎn)的Power Cache超級(jí)電容器，已由通用汽車公司Allison Transmission Division組成并聯(lián)混合電源系統(tǒng)和串聯(lián)電源系統(tǒng)用在貨車和汽車上。然而受制造工藝影響，同一型號(hào)的超級(jí)電容單體之間的容量、等效并聯(lián)內(nèi)阻等參數(shù)各不相同，并且各個(gè)參數(shù)隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生變化。本課題的研究理論意義在于對(duì)超級(jí)電容的單體電壓檢測(cè)方案的設(shè)計(jì)，可以對(duì)超級(jí)電容電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，為后續(xù)的電壓均衡提供依據(jù)。為方便裝配，一般將超級(jí)電容多節(jié)裝成一組(如上海奧威公司一般20節(jié)串聯(lián)裝成一箱)，組之間再進(jìn)行串并聯(lián)。因此，本文設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)控制的超級(jí)電容測(cè)試系統(tǒng)，主要由單片機(jī)控制電路、采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、鍵盤(pán)與顯示電路、串行通信電路等組成。模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換芯片將被測(cè)量電壓輸入端所采集到的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行軟件編程，使單片機(jī)系統(tǒng)能按規(guī)定的時(shí)序來(lái)采集這些數(shù)字信號(hào)，通過(guò)一定的算法計(jì)算出被測(cè)量電壓的值。 單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU，內(nèi)存，總線系統(tǒng)等。本設(shè)計(jì)中選用51系列的AT89C52，它是低電壓、低功耗、高性能的CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8KB的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器和256B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，32個(gè)I/O口線，3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路，并與MCS51系列單片機(jī)兼容。1．常用的A/D芯片簡(jiǎn)介常用的A/D芯片有AD0809，AD0832，TLC1864等幾種。AD0832也是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，可支持致命傷個(gè)單端輸入通道和一個(gè)差分輸入通道。它有高速的轉(zhuǎn)換，通用的控制能力，具有簡(jiǎn)化比率轉(zhuǎn)換，刻度以及模擬電路與邏輯電路和電源噪聲隔離，耐高溫等特點(diǎn)。 顯示器件的選擇 本次設(shè)計(jì)中有顯示模塊。 CC4067 是 16 通道開(kāi)關(guān)，有四個(gè)二進(jìn)制輸入端 A0～A3 和控制端 C，輸入的任意一個(gè)組合可選擇一路開(kāi)關(guān)。10mA 儲(chǔ)存溫度…………－65℃～150℃ 3．引出端符號(hào)： A0～A3 地址端 C 控制端 I0/O0～I(xiàn)15/O15 輸入/輸出通道 O/I 公共輸出/輸入端 VDD 正電源 VSS 地 4． 如下圖所示為CC4067管腳圖 圖24 CC4067管腳圖 5．邏輯表達(dá)式： 表21 通道邏輯表達(dá)式(a) 表22 通道邏輯表達(dá)式(b) 由上述邏輯通道可以很容易判斷出所選的通道，及你要檢測(cè)的電壓。每一個(gè)發(fā)送器將TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA232F電平。 具體電路如下： 圖31 分壓電路 通道切換電路本設(shè)計(jì)中采用的A/D轉(zhuǎn)換器采樣速率非?？?，而被測(cè)電壓值變化較慢為此，在分壓電路之后設(shè)計(jì)一個(gè)通道切換電路，可以讓16路采樣電路共用一片A/D轉(zhuǎn)換器，從而達(dá)到簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，節(jié)約成本的目的。在本電路中，該8段LED數(shù)碼管與顯示驅(qū)動(dòng)芯片max7221相連，其A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，DP管腳分別與max7221的A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，DP管腳相連，而其位選信號(hào)分別與max7221的DIG0，DIG1，DIG2，DIG3，DIG4，DIG5，DIG6，DIG7管腳相連，由max7221控制led管的顯示。MAX232芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電壓變換成為RS232C輸出電平所需的177。具體電路實(shí)現(xiàn)如下： 圖34 電源電路 系統(tǒng)總原理圖系統(tǒng)總原理圖由以上各部分組成，詳見(jiàn)附錄1。系統(tǒng)主程序流程圖如圖所示： 圖41 主程序流程圖 各部分子程序設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了多個(gè)子程序，有系統(tǒng)初始化、A/D轉(zhuǎn)換、鍵盤(pán)掃描、LED顯示、串行通信等。當(dāng)對(duì)超級(jí)電容組的采樣轉(zhuǎn)換結(jié)束后，檢測(cè)發(fā)送中斷標(biāo)志位是否為1，若為1則表示上一段數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送完畢，將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)放入發(fā)送寄存器，并啟動(dòng)發(fā)送；而中斷標(biāo)志位不為1時(shí)，則為誤操作，系統(tǒng)不做任何響應(yīng)。C語(yǔ)言是Microsoft公司推出的一款集成開(kāi)發(fā)工具，它具有友好的可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境和豐富的應(yīng)用程序向?qū)Чδ?，大大降低了Windows應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性和難度。圖51 上位機(jī)界面程序開(kāi)始運(yùn)行進(jìn)入主界面，選擇參數(shù)配置模塊，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸接口進(jìn)行初始化，即通信協(xié)議的確定，其中包括串口號(hào)、波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)、停止位等項(xiàng)目的設(shè)置。本論文具體完成如下工作:完成了硬件電路的設(shè)計(jì)，其中有16組電壓分壓測(cè)量的設(shè)計(jì)、采樣電路的設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)、顯示電路設(shè)計(jì)、通信電路設(shè)計(jì)等計(jì)。軟件設(shè)計(jì)中，對(duì)于每個(gè)子程序的設(shè)計(jì)都采用結(jié)構(gòu)化的方法，可讀性強(qiáng)，便于以后的修改完善。從論文的擬題、方案、設(shè)計(jì)等方面張老師始終為我們指引設(shè)計(jì)方向，使我們能在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)完成。最后，我要感謝我的親人，感謝父母?jìng)ゴ蟮膼?ài)，鼓舞著我向人生的一個(gè)個(gè)目標(biāo)奮勇前進(jìn)，我的成績(jī)永遠(yuǎn)都有他們的功勞。sbit A1=P1^1。uint counter=0。i++)。 }switch(counter) {case 0:CE=0。P1=0xFe。break。 case 4:CE=0。P1=0xFa。break。 case 8:CE=0。P1=0xF6。break。 case 12:CE=0。P1=0xF2。break。 } } 顯示及通信程序：includedefine addo ()//2161=65535，16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器sbit DIN = P2^0。sbit SCK = P2^4。void WriteByte(uchar dat){ uchar i。0x80)?1:0。 _nop_()。//寫(xiě)入數(shù)據(jù) CS = 1。 //工作模式 MAX7221_WRITE(0x0F,0x00)。i8。 CONV = 0。_nop_()。i16。 _nop_()。 return temp。 if(counter==0) temp=t1。 disbuf[1] = temp%10000/1000|0x80。 disbuf[5] = 15。//選擇方式1 SCON = 0X40。//設(shè)置波特率 TR1=1。 }void main() //主程序{ MAX7221_Initial()。 delay_ms(10)。 }}外文資料翻譯 Description of AT89C51 1 General DescriptionThe AT89