高精度电池组检测系统的研究与开发

论文摘要

在工业控制中,电池组运行是否稳定直接关系到设备是否能够安全可靠的工作,研制和开发一套能够实时监测和控制电池组运行状况的系统就显得极其重要。鉴于这种情况,本文设计并制作一套基于Philip900系列单片机的电池组检测系统,该系统用于对工业机器人或其他工业设备电池电源进行实时监控。系统具有多路监测功能,可以同时监测24节电池的工作情况,并且能够对电池组总体电压和单个电池的工作进行可靠的监控,出现问题能够及时报警。系统主要测量电池组的电压、显示模块采用液晶多页面显示技术,系统信息丰富,用户界面友好,控制方便,系统硬件电路制作成PCB电路板。大量试验表明:该系统可以实现对电池组各项参数的实时监控,基本达到了设计要求,证明了本系统设计方案的正确性和可行性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 1.1 电池检测设备的发展趋势和发展要求
• 1.2 生产电池检测设备的国内外厂商简介
• 1.3 本课题主要研究内容
• 1.3.1 蓄电池及特性简介
• 1.3.2 蓄电池检测原理
• 1.3.3 系统整体方案及硬件电路设计
• 1.3.4 系统软件设计
• 1.4 本文结构
• 第2章 系统整体方案设计
• 2.1 系统功能及各项性能指标
• 2.1.1 系统性能指标
• 2.1.2 系统主要功能
• 2.2 检测系统的主控制器设计及论证
• 2.2.1 基于多机通讯技术的设计思想
• 2.2.2 电池组检测系统多机通讯的方案设计
• 2.2.3 电池组智能检测系统的系统原理框图
• 2.3 人机界面部分方案设计及论证
• 第3章 电池组智能检测系统硬件设计
• 3.1 电池组检测系统 CPU 的选取
• 3.2 PHILP LPC938 单片机简介
• 3.3 AT89S52 单片机性能简介
• 3.4 数据采集及模数转换模块设计
• 3.4.1 数据采集通道简介
• 3.4.2 电压采集通道电路设计
• 3.4.3 模数转换的应用
• 3.5 系统报警电路的设计
• 3.6 单总线技术应用及温度采集电路设计
• 3.6.1 单总线技术简介
• 3.6.2 DS18B20 原理及应用设计
• 3.7 系统通讯部分设计
• 3.7.1 多机通讯的总体设计思想
• 3.7.2 I2C 通讯
• 3.7.3 串口通讯
• 3.8 人机界面设计及实现
• 3.8.1 液晶显示器RT12864
• 3.8.2 液晶显示模块的设计及实现
• 3.9 系统抗干扰性、可靠性设计
• 3.10 系统整体硬件原理图和PCB 板的制作
• 第4章 电池组智能检测系统软件设计
• 4.1 主控制器软件设计及实现
• 4.2 数据采集模块软件设计
• 4.2.1 电压采集模块软件设计
• 4.2.2 温度采集模块软件设计
• 4.3 通讯模块软件设计及实现
• 4.3.1 通讯协议的制定
• 4.3.2 通讯实现的过程
• 4.4 液晶显示模块的软件设计
• 4.5 系统键控部分软件的设计
• 4.5.1 键控部分软件方案
• 4.5.2 直接分析法的键控部分软件设计
• 第5章 系统调试和实验结果分析
• 5.1 系统调试经验总结
• 5.1.1 温度检测模块的调试
• 5.1.2 I2C 通讯编程时注意的问题
• 5.1.3 AD 转换程序的编写
• 5.1.4 UART 串口的校准原则
• 5.2 实验结果分析
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历及在学期间的研究成果