【正文】 的 C 語言，能對(duì)單片機(jī)的硬件資源進(jìn)行靈活、便捷地操作，具備匯編語言的功能，同時(shí)不失高級(jí)語言的可讀性好、可移植性好的優(yōu)點(diǎn)，可以方便調(diào)用成熟的庫函數(shù)（或程序模塊）等現(xiàn)有資源。 現(xiàn)在采用 MAX232 單芯片實(shí)現(xiàn) AT89C51 單片機(jī)與上位機(jī)的 RS232C標(biāo)準(zhǔn)接口通信電路。 30V 輸入電平； 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 (5) 低電源電流：典型值是 8mA； (6) 符合甚至優(yōu)于 ANSI 標(biāo)準(zhǔn) EIA/TIA232E 及 ITU 推薦標(biāo)準(zhǔn) ； (7) ESD 保護(hù)大于 MILSTD883（方法 3015）標(biāo)準(zhǔn)的 20xxV； 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第 3 章 硬件電路設(shè)計(jì) 采樣分壓電路設(shè)計(jì) 本論文研究的超級(jí)電容系統(tǒng)共有 16 只單體電容串聯(lián)組成，為了全面的研究超級(jí)電容系統(tǒng)的特性 ，就需要對(duì)每只電容的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，本系統(tǒng)對(duì)超級(jí)電容的監(jiān)測(cè)指標(biāo)為電壓值，采用的方案是電阻分壓后由多路開關(guān)切換通道送入 A/D 轉(zhuǎn)換器 [8]。 CC4067提供了 24 引線多層陶瓷雙列直插 (D)、熔封陶瓷雙列直插 (J)、塑料雙列直插 (P)和陶瓷片狀載體 (C)等 4 種封裝形式 [6]。 ISET腳，連接到 VDD的電阻連接端，用來模擬設(shè)定各段驅(qū)動(dòng)電流。 采用 MSOP 封裝 的 16 位、 250ksps ADC， 單 5V 電源 ， 低電源電流： 850Μa (典型值 ) ， 自動(dòng)停機(jī)功能可把電源電流減小至 2μA (在 1ksps)， 真正的差分輸入 [5]。 AD0832 也是 8 位逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器，可支持單端輸入通道和一個(gè)差分輸入通道。 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。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)序來采集這些數(shù)字信號(hào)，通過一定的算法計(jì)算出被測(cè)量電壓的值。根據(jù)實(shí)際情況，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求如下： (1) 電壓采集 16 路參數(shù)采集通 道，能采集超級(jí)電容系統(tǒng)的單個(gè)電容的電壓值及總電壓，電壓信號(hào)采集范圍 0～ 5V。如不對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，在使用過程中將對(duì)整個(gè)組件的性能造成極大的影響。 1991 年，俄羅斯 Fecund 公司和 ELIT 公司開發(fā)出可用于車輛起動(dòng)的超級(jí)電容，其容量達(dá)到 300F。 (3) 使用壽命長。超級(jí)電容存儲(chǔ)的能量可達(dá)到靜電電容器的 100 倍以上，同時(shí)功率密度比電池高出 10～ 100 倍。 超級(jí)電容分類 目前，關(guān)于超級(jí)電容器的分類方法并未完全統(tǒng) 一，有超級(jí)電容器 (Super capacitor)，超電容器 (Ultra capacitor)，電化學(xué)電容器 (Electrochemical Capacitor)，超大容量電容器等名稱，也有的稱為雙電荷層電容器 (Electric Double． Layer Capacitor， EDLC)或雙電層電容器 (Double Layer Capacitor，DLC)。 在上述特殊要求的推動(dòng)下，超級(jí)電容器 (電化學(xué)電容器 )逐漸成為了人們的研究熱點(diǎn) ，它在新型清潔能源，頻繁起動(dòng)和制動(dòng)的城市公交車和軌道交通等領(lǐng)域有著獨(dú)特的優(yōu)越性。中國人口眾多、經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，對(duì)能源的需求大幅度上升，而相對(duì)匱乏的能源儲(chǔ)量已經(jīng)使得我國在能源安全方面存在著十分危險(xiǎn)的潛在危機(jī)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)都基于模塊化思想，硬件部分設(shè)計(jì)有采樣電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、顯示電路等，軟件可分為上位機(jī)和下位機(jī)兩部分，上位機(jī)基于 Visual C++ 設(shè)計(jì)了一個(gè)可視化界面，方便操作，下位機(jī)有 A/D 轉(zhuǎn)換、 LED 顯示等子程序，各個(gè)部分相互獨(dú)立，方便主程序調(diào)用，便于修改，也簡(jiǎn)化了程序設(shè)計(jì)工作。因此，新能源和節(jié)能技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)成為世界各國科技工作者的當(dāng)務(wù)之急。s top priority. And lootive braking energy recovery system at home and abroad and energy saving technology is one of the hot spot in the research,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. In this paper, first, the development and application of super capacitor is discussed, mainly in series super capacitor group of charging and discharging voltage changing with time curve based on single chip design a testing system, the super capacitor can be super capacitance in various states of the output voltage changing curves under test. Design ideas of the system of super capacitor group from every single capacitor voltage signal, and ends acquisition by resistance stepdown work and multichannel switch channels switching circuit will voltage signal sent to the A/D converter, microcontroller receive signals from A/D converter data, and through the keyboard control in the display circuits showed that the system also devised a PC parts, but for the collected vo ltage data is analyzed and save processing. System based on the design of the software and hardware design of hardware part, modular thought A sampling circuit, A/D circuit, keyboard and display circuit, etc, the software can be divided into the PC and lower place machine two parts, PC based on Visual c + + design A Visual interface, easy operation, lower level puter have A/D conversion, keypad scanning, LED display DengZi program, and parts of independent, convenient Lord procedure call, facilitate modification, also simplifies the program design work. 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III The paper based on AT89C51 is designed to test system can super capacitor in various circumstances super capacitor voltage change of the situation, and collect test data sent first place machine analysis, this regarding the super capacitor research and application plays a very important role. KEY WORDS: Super capacitor, voltage detection, proteus,Visual C++ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 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： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 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。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。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、無污染等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。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。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。超級(jí)電容器可以在 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。 課題的研究的目的與意義 超級(jí)電容作為一種新型電荷儲(chǔ)能元件，具有大容量、大電流快速充放電、壽命長和無污染的優(yōu)異特性。同時(shí)本課題的研究將為超級(jí)電容在能量回收系統(tǒng)中的應(yīng)用提供有利支持，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 本設(shè)計(jì)研究的是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)超級(jí)電容器充放電電壓的測(cè)試。在這里，不得不先簡(jiǎn)單的介紹一下幾種常用的 8 位單片機(jī)。所以， A/D 芯片的選擇是設(shè)計(jì)過程中一個(gè)很洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 重要的環(huán)節(jié)。它可以從主機(jī)高速傳輸轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 DIG0~DIG7腳， 8位共陰極數(shù)碼管的控制輸入端，顯示關(guān)閉時(shí)輸出高電平。 D I N1CS12C L K13I S E T18DOUT24A14B16C20D23E21F15G17DP22D I G 02D I G 111D I G 26D I G 37D I G 43D I G 510D I G 65D I G 78 圖 23 MAX7221引腳圖 16 路模擬開關(guān)選擇 為達(dá)到分壓的目的，必須選用多路開關(guān)，這里我選用 CC4067— 16 選模擬開關(guān)。 MAX232 通信串口 MAX232 產(chǎn)品是由德州儀器公司（ TI）推出的一款兼容 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的芯片。通道切換電路由一片 CD4067 構(gòu)成 16 雙通道模擬開關(guān)，由單片機(jī)控制進(jìn)行通道切換。 10V 電壓。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 數(shù)據(jù)采集子程序有通道控制、 A/D 轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)接收、標(biāo)度轉(zhuǎn)換等操作，首先設(shè)置通道循環(huán)次數(shù)，再控制多路開關(guān)選通第一路通道，而后啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換，等待 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，轉(zhuǎn)換結(jié)束后單片機(jī)通過 SPI 總線接口完成數(shù)據(jù)接收，進(jìn)行標(biāo)度轉(zhuǎn)換后存入數(shù)組中 [12]。 C 語言是 Microsoft 公司推出的一款集成開發(fā)工具，它具有友好的可視化開發(fā)環(huán)境和豐富的應(yīng)用程序向?qū)Чδ?，大大降低?Windows 應(yīng)用程序開發(fā)的復(fù)雜性和難度。本論文具體完成如下工作 : (1) 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)。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。 sbit A1=P1^1。i++)。P1=0xFe。 case 4:CE=0。break。P1=0xF6。 case 12:CE=0。break。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 sbit SCK = P2^4。0x80)?1: