【正文】 能就是初始化各個(gè)端口，使其各部件完成先前的準(zhǔn)備工作。： Protel99界面圖 protel99 SE軟件的使用方法 建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件 打開(kāi)protel 99se后,選擇file菜單下的new菜單 選擇新建的項(xiàng)目存放方式為DDB以及文件存放目錄 新建好DDB文件后,我們就可里邊的Documents目錄下 可以新建SCH文件了,也就是電路圖設(shè)計(jì)項(xiàng)目 新建后SCH項(xiàng)目后,在默認(rèn)的一個(gè)protel99se元件庫(kù)中,可以選擇元件放到電路圖中了 可以選擇增加自己的元件庫(kù) 繪制原理圖 （1）將元件放進(jìn)SCH原理圖中，并且設(shè)計(jì)元件的屬性 （2）設(shè)計(jì)元件的屬性，包括封裝,名稱，元件屬性等 （3）在protel99se中設(shè)計(jì)中，所有相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，在圖紙中，表示同一網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn) （4）設(shè)點(diǎn)電源地 （5）在protel99se中，放好元件，就可以畫(huà)線了 電路原理圖設(shè)計(jì) 硬件電路PCB板設(shè)計(jì)有了電量記錄儀硬件電路的原理圖，就可以生成PCB板。 硬件電路原理圖 Protel99 SE本設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)工具采用Protel99，Protel99是PROTEL公司在80年代末推出的EDA軟件，目前己發(fā)展到Protel DXP版。為減小輸入端受到的干擾。分頻系數(shù)由DIVS控制，MCLK主要用于各外圍模塊。分頻系數(shù)可選，由參數(shù)DIVA控制，ACLK可由軟件選作各個(gè)外圍模塊的時(shí)鐘信號(hào)。LFXT1CLK 由低頻時(shí)鐘晶體產(chǎn)生的低頻時(shí)鐘源,由標(biāo)準(zhǔn)高頻晶體或陶瓷諧振器產(chǎn)生的高頻時(shí)鐘源以及外接時(shí)鐘信號(hào)源。而各個(gè)系列的不同基礎(chǔ)時(shí)鐘模塊產(chǎn)生相同的結(jié)果：輸出3種不同頻率的時(shí)鐘ACLK（輔助時(shí)鐘）、MCLK（主系統(tǒng)時(shí)鐘）、和SMCLK（子系統(tǒng)時(shí)鐘）,送給不同需求的模塊[27]。 數(shù)字部分?jǐn)?shù)字部分硬件可以分為：?jiǎn)纹瑱C(jī)部分、晶振部分和通訊部分。,調(diào)理電路的主要作用是對(duì)輸入的電壓進(jìn)行降壓，使經(jīng)過(guò)降壓后的電壓與單片機(jī)所需要的工作電壓匹配，： 調(diào)理電路連接圖調(diào)理電路將鋰離子電池的電壓進(jìn)行分壓從而和單片機(jī)的電壓匹配，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的選擇決定輸入端口電壓的大小，故在在電池電壓給單片機(jī)之前先進(jìn)行分壓，否則單片機(jī)AD端口采集到的電壓高于其額定輸入電壓，單片機(jī)都會(huì)讀成滿量程FFFF，無(wú)法獲得全面有效的電池狀態(tài)數(shù)據(jù)。在同一信號(hào)的控制下，單片機(jī)對(duì)電流采集電路，電壓采集電路，發(fā)出相應(yīng)指令，開(kāi)始采集各個(gè)電池的電壓，電流等模擬量。滿足我當(dāng)前設(shè)計(jì)的要求。C時(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。： 電源放電單元電路連接圖J4～J11為電池，分為正負(fù)兩極，電阻對(duì)電池進(jìn)行放電，并采集R9～R16兩端的電壓。 ，[2526]： 芯片LP2985管腳圖 芯片LP2987管腳圖： 電源管理系統(tǒng)電路連接圖電源管理系統(tǒng)采用電源管理芯片LP2985和LP2987為整個(gè)系統(tǒng)供電。30V輸入電平(6)低電源電流：典型值是8mA(7)符合甚至優(yōu)于ANSI標(biāo)準(zhǔn) EIA/(8)ESD保護(hù)大于MILSTD883（方 法3015）標(biāo)準(zhǔn)的2000V： 芯片MAX232管腳圖3 硬件設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)框架電池電量記錄儀的硬件裝置包括：模擬部分與數(shù)字部分；模擬部分包括電源供電系統(tǒng)、電池放電單元、模擬開(kāi)關(guān)與調(diào)理電路；數(shù)字部分包括單片機(jī)部分、晶振部分和通訊部分。由于電腦串口RS232電平是10v +10v，而一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的信號(hào)電壓是TTL電平0 ～5v,MAX232就是用來(lái)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的,該器件包含2驅(qū)動(dòng)器、2接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA232F電平。開(kāi)關(guān)所需的BCD碼由外部電路產(chǎn)生，并稱BCD碼為外部地址輸入信號(hào)。在數(shù)字電路中模擬開(kāi)關(guān)是很有用的器件，用它來(lái)切換數(shù)字信號(hào)的傳輸是十分方便的。120KB+256B Flash Memory,— MSP430FG4619：92KB+256B Flash Memory,— MSP430FG4616：它的特性描述如下[23]：※ 工作電壓范圍：～ V※ 超低功耗 （7）方便高效的開(kāi)發(fā)環(huán)境：目前MSP430系列有OPT型、FLASH型和ROM型三種類(lèi)型的器件，這些器件的開(kāi)發(fā)手段不同。如果晶體振蕩器在用做CPU時(shí)鐘MCLK時(shí)發(fā)生故障，DCO會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，以保證系統(tǒng)正常工作；如果程序跑飛，可用看門(mén)狗將其復(fù)位。系統(tǒng)中共有一種活動(dòng)模式（AM）和五種低功耗模式（LPM0～LPM4）。在MSP430系列中有兩個(gè)不同的系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)：基本時(shí)鐘系統(tǒng)和鎖頻環(huán)（FLL和FLL+）時(shí)鐘系統(tǒng)或DCO數(shù)字振蕩器時(shí)鐘系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)處于省電的備用狀態(tài)時(shí)，用中斷請(qǐng)求將它喚醒只用6us 。 MSP430單片機(jī)的特點(diǎn)MSP430系列單片機(jī)的迅速發(fā)展和應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，主要取決于以下的特點(diǎn)[22]： （1）強(qiáng)大的處理能力：MSP430系列單片機(jī)是一個(gè)16位的單片機(jī)，采用了精簡(jiǎn)指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（7種源操作數(shù)尋址、4種目的操作數(shù)尋址），簡(jiǎn)潔的27條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可參加多種運(yùn)算；還有高效的查表處理指令；有較高的處理速度，在8MHz晶體驅(qū)動(dòng)下指令周期為125ns，這些特點(diǎn)保證了可編制出高效率的源程序。在這一新的系列中，有了兩個(gè)方面的發(fā)展：一是從存儲(chǔ)器方面來(lái)說(shuō)，將RAM容量大大增加，如F1611的RAM容量增加到了10KB，這樣一來(lái)，希望將實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）引入MSP430的，就不會(huì)因RAM不夠而發(fā)愁了。另外，2001年TI公司又公布了BOOTSTRAP技術(shù)，利用它可在燒斷熔絲以后只要幾根線就可更改并運(yùn)行內(nèi)部的程序，這為系統(tǒng)軟件的升級(jí)提供了又一方便的手段。F43X、F44X系列是在13X、14X的基礎(chǔ)上，增加了液晶驅(qū)動(dòng)器，將驅(qū)動(dòng)LCD的段數(shù)由3XX系列的最多120段增加到160段，并且相應(yīng)地調(diào)整了顯示存儲(chǔ)器在存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的地址，為以后的發(fā)展拓展了空間。第二階段：尋找突破，引入Flash技術(shù)。這個(gè)時(shí)期的MSP430已經(jīng)顯露出了它的特低功耗等的一系列技術(shù)特點(diǎn)，但也有不盡如人意之處。 MSP430的33X、32X、31X等系列具有LCD驅(qū)動(dòng)模塊，對(duì)提高系統(tǒng)的集成度較有利，每一系列有ROM型（C）、OTP型（P）、和EPROM型（E）等芯片。選擇了MSP430FG4618單片機(jī)。該方案集成了方案一中放電管理芯片的功能，將檢測(cè)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、斷電集成為一體。 系統(tǒng)芯片 放點(diǎn)控制的兩種智能方法(1)利用目前比較成熟的電池管理芯片，實(shí)現(xiàn)聚合物鋰離子電池的放電管理加上單片機(jī)組成控制電路。串口進(jìn)入傳輸數(shù)據(jù)狀態(tài)從單片機(jī)閃存內(nèi)讀取數(shù)據(jù), 依次送入主計(jì)算機(jī),在計(jì)算機(jī)中通過(guò)串口助手對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，并對(duì)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通信。隨著溫度等外部環(huán)境的變化，電池的電壓會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，對(duì)使用電池的電子設(shè)備就會(huì)產(chǎn)生一定的損害，因此研究電池電壓的變化規(guī)律對(duì)使用電池的設(shè)備有著重要的意義。由于鋰電池的特性，如微型攝像機(jī)、照相機(jī)等各種數(shù)碼產(chǎn)品均使用鋰離子電池。由于鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩，使得起搏器植入人體長(zhǎng)期使用成為可能。： 不同放電電流放電時(shí)間與電壓曲線2 系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì) 研究對(duì)象 本文主要研究的是聚合物鋰離子電池的電壓、電流同電池性能密切相關(guān)的參數(shù)的變化而產(chǎn)生的相應(yīng)變化情況。 (5) 薄型，輕量，無(wú)記憶效應(yīng)(它可以根據(jù)要求隨時(shí)充放電，而不會(huì)降低電池性能)。在許多小型電子產(chǎn)品上，一節(jié)電池即可滿足使用要求。電解質(zhì)是含鋰鹽的有機(jī)溶液。當(dāng)施加負(fù)載時(shí)，電池電壓就會(huì)因?yàn)殡姵貎?nèi)部阻抗所引起的壓降而產(chǎn)生失真[17]。充分應(yīng)用軟件技術(shù)使儀表具備更多的功能供用戶選擇，如可以選擇讀出當(dāng)月中任意一天的各整點(diǎn)電壓及統(tǒng)計(jì)參數(shù)值，以適應(yīng)不同用戶對(duì)電壓監(jiān)測(cè)、分析統(tǒng)計(jì)的要求。(2)提供升等的條件。 電池電量記錄儀的發(fā)展趨勢(shì)電量記錄儀的電壓監(jiān)測(cè)發(fā)展方向：(1)操作要“傻瓜”型，維護(hù)要方便型。誕生了儀表附加卡式記錄，用卡內(nèi)E2 PROM對(duì)各個(gè)電壓值進(jìn)行記錄，以便于插入專用轉(zhuǎn)換座后由PC機(jī)進(jìn)行輔助分析統(tǒng)計(jì)、存盤(pán)。相比其它傳統(tǒng)的水溶液二次電池，鋰離子電池具有單體電池工作電壓高、質(zhì)量比能量高、體積比能量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)、自放電率低、工作溫度范圍寬、清潔無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)[11]。直至1995年，全球鋰離子電池為日本獨(dú)家生產(chǎn)而且產(chǎn)品份額基本上為日本壟斷的局面難以打破。 電池電量記錄儀的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 電池電量記錄儀的研究現(xiàn)狀(1)隨著科技的進(jìn)步，筆記本電腦微型計(jì)算機(jī)，數(shù)字照相機(jī)，移動(dòng)電話，醫(yī)療器械以及近地軌道的地球衛(wèi)星和高軌道同步衛(wèi)星等新型電子儀器設(shè)備的發(fā)展，對(duì)電池產(chǎn)業(yè)提出了更高的要求。微處理器技術(shù)的飛速發(fā)展和電池監(jiān)測(cè)技術(shù)方法的不斷完善，為提高電池監(jiān)測(cè)儀器的整體性能和降低系統(tǒng)成本提供了可能。電池運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)主要是通過(guò)檢測(cè)電池的電壓、電流、溫度等同電池性能密切相關(guān)的參數(shù)與時(shí)間相對(duì)應(yīng)的關(guān)系，得出當(dāng)前電池的運(yùn)行狀態(tài)信息，然后通過(guò)分析處理并和預(yù)先設(shè)定的電池性能判斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，從而診斷出電池的當(dāng)前的健康狀態(tài)是否良好[5]。美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究了電極循環(huán)性能與電極片機(jī)械能的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)電極的機(jī)械能與長(zhǎng)期循環(huán)性能的關(guān)系密切，電極的損壞，特別是碳負(fù)極的損壞主要源于極片力學(xué)性能的下降，指出電極材料并不是決定電極性能的唯一因素，粘結(jié)劑的性能和極片的制備方法、工藝也是必須考慮的[3]。目前使用的各類(lèi)電池中，鋰離子電池(也稱鋰離子二次電池或鋰離子蓄電池)是近十幾年才發(fā)展起來(lái)的一種新型電源。由于其具有高能量、壽命長(zhǎng)、低能耗、無(wú)公害、無(wú)記憶效應(yīng)以及自放電小、內(nèi)阻小、性價(jià)比高、污染少等優(yōu)點(diǎn)，鋰離子電池在逐步應(yīng)用中顯示出巨大的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、筆記本電腦、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能、航天等領(lǐng)域[1]。其中粘結(jié)劑作為非導(dǎo)電的活性材料在鋰離子電池中的重要性開(kāi)始逐漸被認(rèn)識(shí)和接受。以上所述介紹了鋰電池的發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)鋰離子電池對(duì)發(fā)展與能源密切相關(guān)的的各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)具有非常意義，而且通過(guò)本課題的研究為我增加了很多聚合物鋰電池的知識(shí)。而目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的監(jiān)控儀器由于監(jiān)測(cè)方法及電池失效模式判據(jù)不當(dāng)?shù)南拗?，使其性能不能完全滿足對(duì)電池監(jiān)控的需要,而國(guó)外的同類(lèi)儀器雖然性能較高，但價(jià)格昂貴,不適合一般用戶使用[6]。然后在對(duì)產(chǎn)生的電壓進(jìn)行計(jì)算并求出電流，最終求出電量。日本鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)研究協(xié)會(huì)自助了將近一億兩千萬(wàn)美院，并為此指定了詳細(xì)的新陽(yáng)光計(jì)劃。 (4)隨著二次電池的快速發(fā)展，以嵌鋰化合物作為正負(fù)極材料的新型高能量綠色電池，鋰離子電池以其獨(dú)特的優(yōu)越性獲得廣泛的應(yīng)用。 (3)數(shù)據(jù)處理能力的加強(qiáng)。(5)結(jié)構(gòu)上作進(jìn)一步改進(jìn)，出現(xiàn)了槽裝式、掛裝式、便攜式等多種結(jié)構(gòu)的儀表，以適應(yīng)不同用戶的需要。這應(yīng)從以下幾個(gè)方面努力：①采用應(yīng)答式操作方式，按鍵即能直接顯示對(duì)應(yīng)參數(shù),按鍵出錯(cuò)，能夠自動(dòng)顯示出錯(cuò)信息，釋放鍵即能恢復(fù)正常顯示；②表內(nèi)采用插板式結(jié)構(gòu)，便于維修和更換；③完善設(shè)計(jì)，采用新穎高可靠開(kāi)關(guān)部件，軟件配以自診斷功能。(3)功能可擴(kuò)展。它看似直接，但卻存在難點(diǎn)：在測(cè)量期間，只有在不施加任何負(fù)載的情況下，才存在這種電池電壓與電量之間的簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)。正極是含鋰的過(guò)渡金屬氧化物，如LiMn2O4。同時(shí)，與傳統(tǒng)的電池相比，鋰離子電池具有突出的優(yōu)點(diǎn)： (1) 工作電壓高：鋰離子電池的工作電壓為3．7V，是鎳鎘和鎳氫電池工作電壓的三倍。 (4) 自放電?。轰囯x子電池盤(pán)放電率僅為6％～8％，遠(yuǎn)低于鎳鎘電池(25％～30％)及鎳氫電池(30％～40％)。 鋰電池放電特性一般稱放電時(shí)電池端電壓隨時(shí)間的變化曲線叫做電池的放電特性曲線，鋰電池在不同的放電電流下有不同的放電特性，其特性曲線見(jiàn)圖. 由圖可以看出，在開(kāi)始放電時(shí)，鋰電池的電壓下降比較劇烈，然后進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定期，在穩(wěn)定期電壓下降很不明顯，當(dāng)電量接近放完時(shí)，又有一個(gè)劇烈的電壓下降，如果此時(shí)繼續(xù)放電，則會(huì)毀損電池；如果放電電流