【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中通過(guò) AD574 傳送過(guò)來(lái)的數(shù)字信號(hào)。充電電流通過(guò)電流傳感器 MAX471 轉(zhuǎn)換為電壓值。電流采樣的電壓值和電池組的端電壓值兩者經(jīng)過(guò)模擬開(kāi)關(guān) CD4051,再經(jīng)過(guò)電壓跟隨器輸入到由177。 15V 雙電源供電 AD574 進(jìn)行轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，在通過(guò) DB0~DB11 的 12 位輸出，從P0 口輸入到單片機(jī)里，單片機(jī)將結(jié)果讀取 , 并進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。當(dāng)單片機(jī)接收完采樣電路的數(shù)字信號(hào)后，快速判斷電池組的電流大小，再通過(guò)兩端口與 PWM 的 1 號(hào)引腳和 10 號(hào)引腳相 連接，傳送指令給 PWM，令 PWM 控制要給電池組的充電電流。部分連接圖如圖 8 圖 部分電氣連接圖 2 . 2 采樣部分 采樣電路是時(shí)刻接收輸入電壓，并在輸出端保持該電壓直至下次采樣開(kāi)始為止。采樣電路通常有一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)，一個(gè)保持電容和一個(gè)單位增益為 1 的同相電路構(gòu)成。采樣工作在采樣狀態(tài)和保持狀態(tài)的 兩種狀態(tài)之一。在采樣狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)接通，它盡可能快地跟蹤模擬輸入信號(hào)的電平變化，直到保持信號(hào)的到來(lái)；在保持狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，跟蹤過(guò)程停止，它一直保持在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前輸入信號(hào)的瞬時(shí)值。 采樣電路連接圖 所示 。 圖 采樣電路連接圖 9 本次設(shè)計(jì)充電電流通過(guò)電流傳感器 MAX471 的 1號(hào)引腳采集輸入的電流值，在通 過(guò) 8號(hào)引腳輸出轉(zhuǎn)換為電壓值。電流采樣的電壓值和電池組的端電壓值兩者經(jīng)過(guò)模擬開(kāi)關(guān) CD4051,再經(jīng)過(guò)電壓跟隨器輸入到 AD574 , 分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換 ,其結(jié)果由單片機(jī)讀取 , 并進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。 模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換器 AD574 模數(shù)轉(zhuǎn)換器即 A/D 轉(zhuǎn)換器，或簡(jiǎn)稱(chēng) ADC，通常是指一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件。通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個(gè)輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。由于數(shù)字信號(hào)本身不具有實(shí)際意義，僅僅表示一個(gè)相對(duì)大小。故任何一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個(gè)參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)，比較常見(jiàn)的參考標(biāo)準(zhǔn)為最 大的可轉(zhuǎn)換信號(hào)大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號(hào)相對(duì)于參考信號(hào)的大小。 其主要功能特性如下 : 分辨率 : 1 2 位 非線(xiàn)性誤差 : 小于177。 1 / 2 L B S 或177。 1LBS 轉(zhuǎn)換速率 : 2 5 u s 模擬電壓輸入范圍 : 0 ～ 1 0V 和 0 ～ 20V,0～177。 5V 和 0～177。 10V 兩檔四種 電源電壓 : 177。 15V 和 5V 數(shù)據(jù)輸出格式 : 1 2 位 / 8 位 芯片工作模式 : 全速工作模式和單一工作模式 AD574A 的引腳說(shuō)明 (引腳圖見(jiàn)圖 ) : 圖 AD574 引腳圖 10 Pin1(+V)為 +5V 電源輸入端 P i n 2 ( ) 為數(shù)據(jù)模式選擇端此引腳可選擇數(shù)據(jù)縱線(xiàn)是 1 2 位或 8 位輸出 Pin3()為片選端 P i n 4 ( A 0 ) 為字節(jié)地址短周期控制端。與端用來(lái)控制啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的方式和輸出格式。須注意的是 , 端 T T L 電平不能直接 +5V 或 0V 連接 Pin5()為讀轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)控制端 Pin6(CE)為使能端 Pin7(V+)為正電源輸入端 ,輸入 +15V Pin8(REF OUT)為 10V 基準(zhǔn)電源電壓輸出端 Pin9(AGND)為模擬地端 Pin10(REF IN)為基準(zhǔn)電源電壓輸入端 Pin(V)為負(fù)電源輸入端 ,輸入 15V 電源 Pin1(V+)為正電源輸入端 ,輸入 +15V 電源 Pin13(10V IN)為 10V 量程模擬電壓輸入端 Pin14(20V IN)為 20V 量程模擬電壓輸入端 Pin15(DGND)為數(shù)字地端 Pin16Pin27(DB0DB11)為 12 條數(shù)據(jù) 總線(xiàn) Pin28(STS)為工作狀態(tài)指示信號(hào)端 ,當(dāng) STS=1 時(shí) , 表示轉(zhuǎn)換器正處于轉(zhuǎn)換狀態(tài) , 當(dāng) STS=0 時(shí) ,聲明 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束當(dāng) AD574 工作在單極性輸入電路。當(dāng)輸入電壓為 VIN=0V+10V 時(shí) ,應(yīng)從引腳“ 10VIN”輸入。輸入數(shù)字量 D 為無(wú)符號(hào)二進(jìn)制碼 , 計(jì)算公式為 D=4096VIN/VFS 或VIN=DVFS/4096 式中 VIN 為輸入模擬量 (V),VFS 為滿(mǎn)量程 , 如果從“ 1 0 V I N ”引腳輸入 ,VFS=10V。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的所涉及的 AD574 主要是用來(lái)對(duì)采集電路的采集的模 擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換。將采集到的電壓值從模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換器 AD574 的 13 號(hào)引腳（為 10V 量程模擬電壓輸入端）進(jìn)行輸入，在內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn)換后再通過(guò) 12 位輸出端，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)的 P0進(jìn)行輸入，單片機(jī)從而獲取電池組的信息。其部分連接如圖 11 圖 AD574 部分連接 電流傳感器 MAX471 定義 為 能感受被測(cè)電流并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。 MAX471 采用 8腳 DIP 封裝 ,具有如下特點(diǎn) (MAX471 的引腳排列如圖 )。 圖 MAX471 引腳圖 內(nèi)含精密的內(nèi)部檢測(cè)電阻 (MAX471)。 具有完美的高端電流檢測(cè)功能。 在工作溫度范圍內(nèi) , 其精度為 2 % 。 具有雙向檢測(cè)指示 , 可監(jiān)控充電和放電狀態(tài)。 內(nèi)部檢測(cè)電阻和檢測(cè)能力為 3 A , 并聯(lián)使用時(shí)還可擴(kuò)大檢測(cè)電流范圍。 12 電壓范圍為 3V～ 36V。最大電源電流為 100 μ A。關(guān)閉方式時(shí)的電流僅為 5 μ A。 MAX471 的電流增益比已預(yù)設(shè)為 500μ A/A,由于 2k Ω的輸出電阻 (ROUT)可產(chǎn)生 1V/A 的轉(zhuǎn)換 , 因此177。 3A 時(shí)的滿(mǎn)度值為 3V。用不同的 ROUT 電阻可設(shè)置不同的滿(mǎn)度電壓。 MAX471 電流傳感放大器的獨(dú)特布局簡(jiǎn)化了電流監(jiān)控設(shè)計(jì)。 MAX471 包含兩個(gè)放大器 ,如圖 所示。 。 傳感電流 Isense 通過(guò)傳感電阻 R 從 RS+ 流向RS(反之亦然 )。輸出電流 Iout 流過(guò) RG1 和 Q1 還是 RG2 和 Q2 取決于傳感電阻中電流的方向。 圖 MAX471 MAX471 在此次的設(shè)計(jì)電路中主要起著采集電路的作用，電流傳感器 MAX471 將 RS+接入電池組正端， RS接負(fù)端， OUT(8 號(hào)引腳）為電壓輸出端。將輸出的電壓通過(guò)通過(guò)電壓跟隨器，最后輸入到 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 AD574。 控制器 PWM 引腳圖如圖 所示： 13 圖 PWM 引腳圖 (引腳 1)：誤差放大器反向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)中，該引腳接反饋信號(hào)。在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，該端與補(bǔ)償信號(hào)輸入端（引腳 9）相連，可構(gòu)成跟隨器。 (引腳 2)：誤差放大器同向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，該端接給定信號(hào)。根據(jù)需要，在該端與補(bǔ)償信號(hào)輸入端（引腳 9）之間接入不同類(lèi)型的反饋網(wǎng)絡(luò)，可以構(gòu)成比例、比例積分和積分等類(lèi)型的調(diào)節(jié) 器。 (引腳 3)：振蕩器外接同步信號(hào)輸入端。該端接外部同步脈沖信號(hào)可實(shí)現(xiàn)與外電路同步。 (引腳 4)：振蕩器輸出端。 5..CT(引腳 5)：振蕩器定時(shí)電容接入端。 （引腳 6）：振蕩器定時(shí)電阻接入端。 (引腳 7)：振蕩器放電端。該端與引腳 5 之間外接一只放電電阻，構(gòu)成放電回路。 (引腳 8)：軟啟動(dòng)電容接入端。該端通常接一只 5 的軟啟動(dòng)電容。 (引腳 9)： PWM 比較器補(bǔ)償信號(hào)輸入端。在該端與引腳 2之間接入不同類(lèi)型的反饋網(wǎng)絡(luò)，可以構(gòu)成比例、比例積分和積分等類(lèi)型調(diào)節(jié)器。 (引腳 10)：外部關(guān)斷信號(hào)輸入端。該端接高電平時(shí)控制器輸出被禁止。該端可與保護(hù)電路相連，以實(shí)現(xiàn)故障保護(hù)。 14 A（引腳 11）：輸出端 A。引腳 11 和引腳 14 是兩路互補(bǔ)輸出端。 (引腳 12)：信號(hào)地。 (引腳 13)：輸出級(jí)偏置電壓接入端。 B（引腳 14）：輸出端 B。引腳 14 和引腳 11 是兩路互補(bǔ)輸出端。 （引腳 15）：偏置電源接入端 。 (引腳 16)：基準(zhǔn)電源輸出端。該端可輸出一溫度穩(wěn)定性極好的基準(zhǔn)電壓。 控制器采用脈寬