【正文】 顯示碼填入顯示緩沖 72H MOV A,53H MOV DPTR,LEDMAP MOVC A,A+DPTR 。 數(shù)字顯示子程序： 。選通通道 0 SETB MOV DPTR,A 。 (4)啟動 A/D轉換。當 ?I =36000時， 83H為 1，然后 82H， 83H的數(shù)據(jù)清零。 容量 蓄電池作為備用電源廣泛用于電力、通訊、電子設備等行業(yè)。 AT89C51 單片機的時鐘頻率是 6MHz，則 ALE 端輸出信號的頻率為 1MHz，符合 ADC0809 對時鐘頻率的要求。直到 A/D 轉換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A/D 轉換結束，結果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。要求時鐘頻率 范圍 是 101280kHz。 21～ 28： 8 位數(shù)字量輸出端。 (3)轉換時間為 100μs。 設計方案 圖 43為 89C51單片機和三位共陰極顯示器的接口電路。 蓄電池的終止電壓為 ， IL為 ，取 RL=2Ω。電壓隨著放電時間的延長而減小。而蓄電池容量檢測需要對蓄電池進行恒流放電，因此在電流采樣電路中加入了恒流放電裝置，該恒流放電電路的詳細說明見 ；由繼電器控制放電電路的通斷，繼電器的選取應符合大電流的要求。采用外部時鐘的電路如圖 31 右圖所示。輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。注意加密方式 1時， EA 將內部鎖定為 RESET；當 EA 端保持高電平時，此間為內部程序存儲器。在平時， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 P3口： P3口管腳是 8個帶內部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個 TTL門電流。 P1口管腳寫入 1后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。低功耗的閑置和掉電模式 數(shù)據(jù)保留時間： 10年 單片機的可擦除只讀存儲器可以反復 擦除 100次。 在鉛酸蓄電池中，硫酸電解液密度的變化直接影響其放電的容量。超過終止電壓的容量最多也不能超過總容量的 10%左右。此外，放電電流密度大時，鉛離子的數(shù)量在電極附近增加很快 ，使硫酸鉛的過飽和度增大，生成晶粒細小而又致密的薄層硫酸鉛鹽層，它會在電解液來不及擴散進入活性物質內部時堵塞孔道，造成電極內部活性物質更加不易反應，利用率更低，放電容量更少。極板中心距的大小對電池的容量也有一定的影響，這個影響可以從兩個方面來分析，一是要考慮電解液量對電池容量的影響；二是通過 極板中心距的改變影響內阻，進而影響電池放電時放出電量的多少。所謂真實表面積，也就是能夠與電解液直接接觸的活性物質的表面積，它要比按照極板幾何尺寸計算出來的面積大的多，一方面包括極板的片數(shù)，另一石家莊鐵道學院畢業(yè)設計 10 方面還包括極板細孔的表面積。 所謂極板的孔率是指極板上活性物質中孔的總體積與鉛膏的表觀總體積之比的百分數(shù)。一般說來，極板表面的活性物質能夠直接和硫酸電解液接觸起反應，而極板深處的活性物質就不然，以較大的電流放 電時，由于表層生成的硫酸鉛會堵塞活性物質的孔隙，致使極板深層的活性物質得不到電解液的及時補充而中斷反應，導致極板越厚，深處極板上活性物質反應的利用率就越少。因為但凡說額定容量，都要確定放電電流值，并且也通常約定了放電的終止電壓。 白色硫酸鉛化 蓄電池放電，則陰、陽極板同時產生硫酸鉛 (PbS04)，若任其持續(xù)放電，不予充電，則最后會形成安定的白色硫酸鉛結晶 (即使再充電，亦難再恢復原來的活性物質 )石家莊鐵道學院畢業(yè)設計 8 此狀態(tài)稱為白色硫化現(xiàn)象。 (2)特別是使用于冷凍庫的蓄電池由于放電量大，而使一天的實際使用時間顯著減短。 (3)放電時，電池內部阻抗即隨之增強，完全充電時若為 1倍，則當完全放電時，即會增強 23倍。本系統(tǒng) 硬件電路構成簡單，主要功能均由軟件編程實現(xiàn)，因而 體積小、可靠性高、測量顯示方便、直觀、價格低廉。 容量測試技術解決的方向 基于蓄電池本身的性能和技術特點，必須保留核對放電技術，它可以定量測試，是其他測試技術的基礎。 (3)使用容量又與工作溫度和充、放電率，充、放電的方法有關，并隨著 SOC狀態(tài)等條件在變化。對它進行快速準確的容量測試是非常困難的。往往采用 Ah容量法。電導法能準確查出完全失效的電池，根據(jù)大量的實驗分析及研究結果證明，電池的容量只有降低到 50%時，內阻或者電導會有所變化，降低到 40%以后，會有明顯變化，所以，根據(jù)電池電導值或者內阻值，可以在一定程度上確定電池的性能。大量研究實踐證明，即便是淺度放電狀態(tài)，單純通過電壓高低完全 不足以判別電池性能的好壞。我們會面臨兩難的選擇。經過數(shù)小時后，可以找出最落后的 一 到幾節(jié)電池，以落后電池到達終止電壓時的放電時間與放電電流來估算其容量，并以此容量作為整組電池的容量。 2℃ 的要求，第一，只有在相同的環(huán)境條件下的試驗結果才具有可比性，可重復性；第二，在放電過程中，蓄電池將化學能轉換成電能，是放出能量，蓄電池要從環(huán)境中吸熱，蓄電池溫度下降，為避免影響化學反應的進行，需要有恒溫水浴向蓄電池補充熱能使其溫度恒定。 4, alarm after the end of a measure. In order to detect the battery voltage, show that voltage, we must sample voltage, and sampling circuit is small current discharge so that test the voltage more accurate。 為了檢測蓄電池的端電壓，以便顯示電壓，要進行電壓采樣，并且采樣電路為小電流放電，使所測試的電壓值比較準確；為了檢測蓄電池的容量，要進行電流采樣，并且為大電流放電，放電電流為 ，還要求放電電流盡可能恒定。 濕度法是借助固體電化學濕度傳感器，在蓄電池充放電過程中，將電解液相對濕度變化轉化為傳感器阻抗值的變化來確定蓄電池的容量。 二、國內外研究 現(xiàn)狀 目前，蓄電池剩余容量的檢測方法很多，如檢測電解液密度法、高電率放電法、濕度法、利用蓄電池阻抗法等。 第 13 周 ~第 14 周 完成論文。 實時測量電壓，放電到 ，顯示閃 爍最后數(shù)據(jù)。 設計硬件電路。 測量結束后有報警提示 。 五、進度計劃 第 1 周 ~第 4 周 調研、搜集資料、初步設計 。閥控電池、膠體電池等作為備用電源、大型儲備電源的核心部件，其生產已成為國民經濟發(fā)展中重要的基礎性產業(yè)。 高電率放電法是通過測量大負荷下的端電壓來判斷蓄電池的剩余容量。 通過放電方法測試電池容量 ， 測量放電電流，電流與時間積分為安時。 采用了 Atmel公司的 AT89C51單片機，該單片機片內有 4K的 ROM，不需外接ROM，由它設計制成的數(shù)字顯示的蓄電池容量檢測系統(tǒng)，其整個系統(tǒng)呈現(xiàn)單片化結構， 硬件電路構成簡單，主要功能均由軟件編程實現(xiàn)，因此 體積小、可靠性高、測量顯示方便、直觀、價格低廉。2℃ 的水浴中”，由此可見，標準對于試驗溫度的要求 25177。核對放電法即全放電的容量試驗，是檢測電池容量最直接、最可靠的方法，無論是在線還是離線進行檢測，都必須設置備用電源作為防范措施 ，以保證系統(tǒng)的安全。由于蓄電池的內部化學反應不是完全可逆的。目前，此法可以較快地判定電池組中部分或者個別落后或劣化電池，但還不足以準確測定電池的好壞程度，包括電池的容量等指標，僅適宜作為一個定性測試的參考。從測試技術分為交流法和直流法，使用95%以上的電導 (內阻 )測量儀屬于交流法。目前基于直流法的電導 (內阻 )測 量儀檢測水平也未能超出交流法測量儀。遺憾的是，蓄電池是實現(xiàn)化學與電能之間轉換的一種非常復雜的裝置。 (2)蓄電池化學能本身是一個變量。一般來說，不能使用線性元器件或者其任意的組合來等效蓄電池的內部結構。要求 實時顯示電池容量 ， 實時顯示電池電壓 ，放電到 并 有報警提示 ，放電電流為 ，三位數(shù)碼管顯示，切換顯示電壓 /安時。 充電中的化學變化 由于放電時在陽極板，陰極板 上所產生的硫酸鉛會在充電時被分解還原成硫酸 ，石家莊鐵道學院畢業(yè)設計 6 鉛及過氧化鉛，因此電池內電解液的濃度逐漸增加 ,亦即電解液之比重上升，并逐漸回復到放電前的濃度，這種變化顯示出蓄電池中的活性物質已還原到可以再度供電的狀態(tài)，當兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質時，即等于充電結束，而陰極板就產生氫，陽極板則產生氧，充電到最后階段時，電流幾乎都用在水的電解，因而電解液會減少，此時應以純水補充之。 (A)電解液不易擴散，兩極活性物質的化學反應速率變慢。 測定鉛蓄電池之電解液比重為得知放電量的最佳方式。理論容量是假設電池中活性物質放電時能夠全部參加反應，并結合電池的反應方程式和各成份的電化學當量數(shù)值，按照法拉第定律計算求得的；實際容量是指在一定的放電條件下電池實際放出的電量，它總是低于理論容量；額定容量是設計和生產電池時，規(guī)定或保證電池在規(guī)定的放電條件下應該放出的最低限度的電量 。一般情況下，在常溫及放電電流不太大時，電池的實際容量都受正極容量的限制，在低溫及放電電流比較大時，電池容量通常受負極容量控制。當然極板也 不能太薄，這樣不僅會影響電池的循環(huán)壽命，電池容量的增加也不會太明顯。需要注意的是，不僅要注意孔率，還要注意孔的大小及其分布。此外，真實表面積還與孔的大小有關，把一個大孔分成幾個小孔，盡管總孔體積不變，但是真實表面積卻增大了。 蓄電池使用時的因素對電池容量的影響 對于同種規(guī)格和數(shù)量的極板制成的蓄電池來說，放電電流密度大時，放電容量減小。 鉛酸蓄電池的放電終止電壓，指的是蓄電池在一定的電流密度下放電時，放電到不宜再繼續(xù)放電時的電池電壓值。溫度低時，電解液粘度增大，離子運動受到較大阻力，電解液擴散能力降低，濃差 極化急劇增加；同時溫度低時，電解液的歐姆電阻也增大，導致電化學極化和歐姆極化也增加，容量同樣減小。這里需要著重說明的是：電池電解液密度的提高僅對正極有利，對負極則不然，特別是在大電流低溫放電時這種差異更為顯著，這時負極可能成為限制電池容量的因素 [4]。與 MCS51兼容 兩個 16位定時器 /計數(shù)器 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。P2口當用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。當振蕩器復位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時間。另外，該引腳被略微拉高。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。 10pF，而如使用陶瓷振蕩器建議選擇 40pF177。電流采樣電路為大電流放電電路，因此放電回路上的電阻應為大功率電阻，其他器件也要符合大功率和大電流的要求；需要對電池放電進行自動控制，放電到 ，顯示閃爍最后數(shù)據(jù)，因此要有放電控制電路；系統(tǒng)要求實時電壓顯示，因此必須有電壓取樣電路。 設計方案 電路由集成運算放大器構成，其結構簡單，調 整方便，其方框圖為： 一 圖 42a 恒流放電電路方框圖 負載電阻 RL 比較放大 調整環(huán)節(jié) 取樣電阻 RS 基準環(huán)節(jié) E Ei + 石家莊鐵道學院畢業(yè)設計 19 電路原理圖如圖 42b，比較放大環(huán)節(jié)由兩個運算放大器構成 (1片 324)，采用 +12V，單電源供電， RL為負載電阻， Rs為 取樣電阻。恒流過程表示為： Ei↓→ IL↓→ US↓→ (Us— E)↓→ Ub=K(US— E)↑ → Us↑。但由于人的視覺暫留現(xiàn)象，所以，仍感覺到所有的器件都在 “ 同時”顯示。其內部有一個 8 通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8 個單段 模擬輸入信號中的一個進行 A/D 轉換。 ： ADC0809 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A/D 轉換器，它由 8 路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8 位開關樹型 D/A 轉換器、逐次逼近 (引腳功能 )： ADC0809 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。此地址經譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 ADC0809 與單片機 AT89C51 的接口電路，如圖 44 所示。 OE 為高電平時，打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器，將轉換后的數(shù)據(jù)量輸送到數(shù)據(jù)總線上，同時啟動下一次轉換 [12]。 開始 上電 端電壓 調 A/D 轉換 子程序讀入電壓和電流 啟動主電路 顯示出錯 調顯示子程序顯示電壓 求和運算，結果轉換，送顯示 RAM 調顯示子程序顯示容量 端電壓 1 0 報警閃爍顯示最終容量 端電壓 1V 1V 圖 51 主程序框圖 石家莊鐵道學院畢業(yè)設計 26 容量顯示的最小單元為 ， t? =1ms=1/3600000h；當 ?I =360000A時，Q=。 開始 初始化 啟動 AD AD 轉換完 數(shù)據(jù)輸出 清標志位 否 是 開中斷 中斷入口 讀 A/D 轉