基于单片机技术的电池检测系统的设计与实现

摘 要

为了满足大型工业企业的生产目标，需要及时对单片机电池系统进行检测，以便发现系统存在的故障，在检测的过程中，要采用单片机做主控单元，利用主控功能对温度开始检测和采集数据，主要介绍单片机在锂离子蓄电池充放电过程中温度检测的应用，并结合电压发电流对温度控制影响，从温度控制的模块中，找到系统的工作原理，并根据具体的要求编写了适合本设计的软件程序。基于此，本文探讨了基于单片机技术的电池检测系统的设计与实现。

【关键词】单片机技术 电池检测系统 设计 实现

随着我国综合经济水平的不断提高，人们对高科技技术的需求越来越大，为了实现工业自动化的控制生产模式，技术人员逐渐加大了对技术研发的力度，形成了集中测控系统、过程控制、机电一体化设备为一体的单片机技术。工业企业的不断发展，使得传统的单片机技术已经不能满足生产和加工的需求，电池检测系统也不能根据温度、电压、电流的变化，掌握到技术应用的技巧。所以要通过实时在线监视、检测、数据采集等处理的过程，来设计检测系统，使检测系统可以根据单片微型计算机技术的应用情况，明确系统完善的方式。

1 单片机电池检测系统的硬件设计

1.1 电量的检测

当单片机检测到一个电池电量时，要求技术人员要通过检测锂离子蓄电池充放电回路的电流，进而明确电池组的端电压，在锂离子蓄电池组充放电回路中放入一个阻值很小的电阻，确保电阻的阻值不会影响到电池组的端电压，当为电池组充电的过程中，电压值为负；放电时，电压值为正，并把这个电压作为电路的输入电压。通过这种电量检测的方法，可以更加准确的了解到电池组的实际运行情况，以及两端的端电压，技术人员也可以根据检测的结果，制定出系统优化的方案。

1.2 电量的转换

在电量转换的过程中，需要组成一个运算电路，并要确保电路两端有输入的电压，一个作用是降低电阻上的电压，另外一个是稳定系统的电压值。这种双重的控制方式，可以更加真实的反映出电池组的实际温度。电量转换的过程会涉及到很大的输入电压，所以技术人员要合理控制好电压的流量，最大程度的保障系统的正常运行，运算结束后需要把A/D转换器直接接到单片机上，利用转化器的接口实现电压的控制，同时A/D转换器也要将输入的电压模式转换成模拟的数字电压量。转换之后的模拟信号量会在LED灯的作用下，显示出来，这个过程的结束，说明电量已经成功完成转换的过程，得到的数据也是真实、可靠的，技术人员可以根据数据显示的内容，去调整系统的工作形式。

1.3 温度控制电路设计

根据单片机技术的电池温度检测目标，在工业生产的过程中，通过温度控制电路的设计和实现，来及时的检测电路的运行情况，以及掌握到温度变化的规律。在设计电路时，要通过单片集成两端的温度传感器检测温度的变化，首先，控制水温在0-100度之间，驱动电压在4-30V之间，电量转换的形式为电压型，这种温度设计的电路要求技术人员要严格控制电压和电量，既要保障电路的顺利运行，又要提高温度控制的能力。

1.4 温度报警电路设计

根据多路温度控制系统的运行要求，进行温度报警电路的设计，单片机的中央处理器负责运算和操作控制，主要包括报警系统的运算器和控制器，这种温度报警系统的设计可以满足系统检测的需求。温度报警的功能就是及时发现系统电压和电流的变化规律，在电压和电流的含量影响到系统的安全时，要及时发出警报，使技术人员可以了解到系统存在的故障，进而停止电池检测系统的运行，避免系统硬件设施的损坏。

2 单片机电池检测系统的软件设计

2.1 温度采集模块设计

在设计温度采集数据模块时，要利用数据模拟量的范围，来确定温度变化的区间，温度采集模块的设计，要满足电量转换和显示的需求，因此，技术人员需要根据实际的检测系统形式，设置出数字量转换的环境和空间，使其可以满足单片机控制的要求。单片机技术的控制形式会影响到温度采集的数据，所以为了提高数据信息的准确性，并通过温度采集的过程，利用中断方式来实现A/D转换，进而使单片机可以对数据进行处理及存储。

2.2 数字滤波程序设计

在单片机技术的电池检测系统设计和实现的过程中，数字滤波程序的设计就是为了彰显出程序的高精度性和抗干扰性，使其可以有效的提高检测效率。系统程序会根据干扰信号的频率特征，确定系统的通频带，并融入到数学模型中去分析，制定出滤波程序的线性离散方程。根据对方程的计算可以明确程序监控的效果，也可以更加真实的反映出检测到的温度变化规律，单片机的技术也可以很好的融入到数字滤波系统中。

2.3 温度显示模块设计

温度显示模块的软件程序设计，要能与LED控制系统进行结合，通过软件程序的功能可以对数据信息进行采集和处理，同时LED灯会把相应的温度变化内容，显示出来。这种技术控制的效果，可以真实、快速的显示出温度变化的情况，同时也可以体现出程序高效的工作效率。单片机技术的应用也可以提高温度控制能力，使其可以在LED灯上，显示出具体的变化过程，显示模块的设计要求技术人员要时刻掌握显示的内容，进而分析电池检测系统的电量转换形式。

2.4 键盘模块设计

在检测时，单片机会通过中断式扫描的方式对键盘输入的信号进行采集，所以在信息数据输入的过程中，技术人员一定要保障数据信息的完整性和真实性，使其可以明确体现出电池温度变化的情况。中断信号作为直接的控制系统，当键盘被按下时，单片机的外部中断信号会产生一个低电平信号，技术人员可以根据低电平信号的类型判断出检测系统的电压和电量，进而使单片机可以进入到中断服务程序中，以便更准确的掌握到检测系统的工作效率。

3 总结

综上所述，单片机技术的不断创新和发展，使电池检测系统的设计与实现成为了可能。本文分别从硬件与软件两方面探讨了一种基于单片机技术的电池检测系统的设计与实现，以期能够为基于单片机的电池检测系统的进一步完善提供参考。

参考文献

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[2]江曼.电池批量检测系统的设计与实现[J].华中科技大学，2010，14（07）：40-45.

[3]秦艳波.基于单片机的蓄电池在线检测系统设计[J].武汉理工大学，2010，48（08）：52-56.

作者单位

四川省夹江县云吟职业中学 四川省乐山市 614100