【正文】 6。P4SEL。U1MCTL。先在SWRST=1時(shí),設(shè)置串口 CHAR,amp。60S BIS MC0,amp。CHANNEL A BIS ENC,amp。 04H,amp。頻率為50khzINITA MOV TACLR+TASSEL1,amp。P10DIR 00H,amp。, 00H,amp。P4DIR。P2DIR。\\\\\\ 00H,amp。DCO被用作MCLK,SMCLK前8分頻 032H,amp。x1x9 stackpointerStopWDT MOV WDTPW+WDTHOLD,amp。 軟件系統(tǒng)中的主模塊設(shè)計(jì)：開始打開串口記錄完畢采集存儲(chǔ)到FLASH初始化結(jié)束返回?cái)?shù)據(jù)讀完 單片機(jī)總體流程圖 初始化：初始化堆棧，關(guān)閉看門狗開始ON信號(hào)的響應(yīng)端使能中斷；AD輸入端使能 初始化各個(gè)端口低功耗模式，等待中斷 初始化程序流程圖初始化程序的功能就是初始化各個(gè)端口，使其各部件完成先前的準(zhǔn)備工作。 硬件電路原理圖 Protel99 SE本設(shè)計(jì)的開發(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。分頻系數(shù)由DIVS控制，MCLK主要用于各外圍模塊。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。 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。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，開始采集各個(gè)電池的電壓，電流等模擬量。C時(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。 ，[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。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。在數(shù)字電路中模擬開關(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?！?MSP430FG4619：— MSP430FG4616： （7）方便高效的開發(fā)環(huán)境：目前MSP430系列有OPT型、FLASH型和ROM型三種類型的器件，這些器件的開發(fā)手段不同。系統(tǒng)中共有一種活動(dòng)模式（AM）和五種低功耗模式（LPM0～LPM4）。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 。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。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。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。選擇了MSP430FG4618單片機(jī)。 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。通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通信。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。： 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。在許多小型電子產(chǎn)品上，一節(jié)電池即可滿足使用要求。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]。(2)提供升等的條件。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。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。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。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]。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、儲(chǔ)能、航天等領(lǐng)域[1]。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)。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。 (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。(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。(3)功能可擴(kuò)展。正極是含鋰的過(guò)渡金屬氧化物，如LiMn2O4。 (4) 自放電?。轰囯x子電池盤放電率僅為6％～8％，遠(yuǎn)低于鎳鎘電池(25％～30％)及鎳氫電池(30％～40％)。最早得以應(yīng)用于心臟起博器中。鋰電池現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車行業(yè)，特別是磷酸鐵鋰材料電池的出現(xiàn)，更推動(dòng)了鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用[19]。 通信電路本設(shè)計(jì)的通信電路能過(guò)RS232接口來(lái)完成，：RS232接口計(jì)算機(jī)裝置 RS232接口流程圖上下位機(jī)通過(guò)RS232接口接收或發(fā)送數(shù)據(jù)和指令，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與主計(jì)算機(jī)的異步通信。(2)利用控制芯片自帶的功能和外加模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的放電管理，再通過(guò)單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，最后把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)?；貞汳SP430系列單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程，可以看出有這樣三個(gè)階段[21]： 開始階段：從1996年推出MSP430系列開始到2000年初，這個(gè)階段首先推出有33X、32X、31X等幾個(gè)系列，而后于2000年初又推出了11X、11X1系列。當(dāng)用戶設(shè)計(jì)需要更多考慮成本時(shí)，33X并不一定是最適合的，但片內(nèi)高精度A/D轉(zhuǎn)換器又只有32X系列才有。這種以Flash技術(shù)與FET開發(fā)工具組合的開發(fā)方式，具有方便、廉價(jià)、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，給用戶提供了一個(gè)較為理想的樣機(jī)開發(fā)方式。我們相信由于MSP430的開放性的基本架構(gòu)和新技術(shù)的應(yīng)用，新的MSP430的產(chǎn)品品種必將會(huì)不斷出現(xiàn)。其次，獨(dú)特的時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)。然后軟件可設(shè)置適當(dāng)?shù)募拇嫫鞯目刂莆粊?lái)確定最后的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。 MSP430FG4618MSP430xG461x系列內(nèi)部框圖[22]: MSP430xG461x系列內(nèi)部框圖:： MSP430xG461x系列管腳圖 本設(shè)計(jì)中使用的是MSP430單片機(jī)中XG461X系列中的MSP430FG4618。 — IrDA編碼器和解碼器各開關(guān)都可雙向傳輸信號(hào)，即各開關(guān)允許從n線到1線的信號(hào)傳送(輸入/輸出)或1線到n線的分離(輸出/輸入)，以及允許信號(hào)的并/串轉(zhuǎn)換。(1)主要特點(diǎn):(2)單5V電源工作(3)LinBiCMOSTM工藝技術(shù)(4)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器(5)177。 電池放電單元電池的放電通過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，只有通過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò)的放電，才能使電池的電壓通過(guò)模擬開關(guān)和調(diào)理電路后進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。另外，在整個(gè)輸入信號(hào)范圍內(nèi)，導(dǎo)通電阻保持相對(duì)穩(wěn)定。 調(diào)理電路 單片機(jī)A/。MSP430的時(shí)鐘由高速晶體，低速晶體，數(shù)字控制振蕩器DCO，鎖頻換FLL等部件構(gòu)成。ACLK(輔助時(shí)鐘) ACLK是LFXT1CLK信號(hào)經(jīng)過(guò)1,2,4,8分頻后得到的。管腳T1OUT、T1IN、R1OUT和R1IN分別是RS232轉(zhuǎn)換的輸入與輸出腳，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的TTL電平與上位機(jī)的接口電平的轉(zhuǎn)換。使用Protel99作為開發(fā)工具，大大提高了開發(fā)速度和成功率。初始化程序：include 。P8DIR。P1DIR OFIFG,amp。,，—ACLK， 0E6H,amp。P2SEL。P4SEL 0FFH,amp。,選擇模擬通道 0FFH,amp。低功耗模式4//LPM4把低功耗屏蔽能檢測(cè)時(shí)鐘MAINLOOP NOP NOP JMP MAINLOOP 上電上電程序（ON中斷）：擦除FLASH初始化、AD定時(shí)器開始定時(shí)，允許定時(shí)器計(jì)滿中斷On中斷信號(hào)初始化窗口On中斷zhon退出低功耗使能VDD與VEE返回NY 上電程序（ON中斷）流程圖 上電程序就是讓單片機(jī)開始接通工作電壓，使其能正常工作；然后初始化串口，使單片機(jī)能隨時(shí)執(zhí)行發(fā)送數(shù)據(jù)的命令；然后擦除FLASH，使采集到的數(shù)據(jù)能順利的存入FLASH中；隨后便初始化AD，定時(shí)器，并且開啟定時(shí)器，使定時(shí)器產(chǎn)生中斷，便開始采集數(shù)據(jù)。 MOV 50H,amp。ADC12CTL0。 SMCLK, CLR TBR。R15=1時(shí)，轉(zhuǎn)至控制小燈 BIS MC0,amp。SMCLK 45H,amp。使能USART URXIE1,amp。P1IES。允許擦除 MOV FWKEY,amp。P1IE 10000H,R6CS2 R6,amp。P1IFG 00H,amp。 UTXE1+URXE1,amp。 00H,amp。P1IE。P2OUT 00H,amp。P4OUT 040H,amp。ON/OFF DW P1KZD ORG 0FFFAH。在本設(shè)計(jì)中用EXCEL軟件對(duì)電壓與時(shí)間的關(guān)系進(jìn)行繪制圖，首先對(duì)采集到的數(shù)據(jù)輸入到EXCEL表格中，然后對(duì)所有的時(shí)間以及電壓進(jìn)行選擇，點(diǎn)擊圖表向?qū)?，選擇XY散點(diǎn)圖，將X軸與Y軸分別設(shè)置為時(shí)間和電壓，圖表就制成了。 展望隨著微電子學(xué)的進(jìn)步以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的日益廣泛，智能化測(cè)量?jī)x表已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)展，主要得益于硬件集成電路的不斷發(fā)展。本文所介紹的電量記錄儀以價(jià)格低廉的MSP430FG4618為核心，僅用很少的外部元件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)測(cè)量，是系統(tǒng)功耗極低，設(shè)計(jì)成本下降。老師耐心的解答我的問(wèn)題，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、勤懇的工作作風(fēng)和全心全意為學(xué)生服務(wù)的精神，為我以后的學(xué)習(xí)和工作樹立了榜樣，在此，由衷的感謝他們！最后，還要感謝在百忙之中為我的設(shè)計(jì)評(píng)閱并提出意見的專家們！由于自己的水平有限，設(shè)計(jì)中難免有一些錯(cuò)誤和遺漏之處，懇請(qǐng)各位師長(zhǎng)批評(píng)指正，謝謝！