摘 要铅酸蓄电池组是许多交通工具的动力源或应急电源，因此电池组的性能将直接关系到交通工具的正常运行。为了提高蓄电池的使用寿命，保证其可靠运行，需要经常对蓄电池参数进行严格测量，以确保蓄电池组处于最佳的工作状况。以往，蓄电池参数的测量都是人工完成的。人工测量速度慢，测量精度不高，而且有害气体影响人体健康。为减少工人的劳动强度，保障测量人员身体健康，提高测量速度和测量精度，对蓄电池参数进行自动测量显得尤为重要。由于受环境限制，要求系统简小而且实用，方便对单一电池进行维修和日常的维护，因此本次设计的是检测一路蓄电池端电压的系统。监测系统是以AT89C51单片机为核心，其工作性能优良，使用灵活、功耗低，是一个性价比较高的芯片。数据采集完成后选用ADC0809进行电压信号的模数转换，测量数据在LCD1602上显示，通过MAX232电平转换电路将测得的电压数据传到PC机上显示、存储。关键词：单片机；铅酸蓄电池；智能检测；显示；通讯AbstractThe lead-acid storage battery group is the drive power supply or contingency power supply for many traffic toolsSo the performance of the storage battery group is directly related to the normal running of traffic toolsIt is necessary to measure batteries parameters accurately and frequently in order to enhance their lives，run them reliably and ensure the batteries in the optimal working statesIn the past the testing of the storage batteries parameters was completed artificiallyHowever this method has many disadvantagesIts slow to test batteries artificially，the measurement precision is low，and the surroundings of storage battery cabin are very harmful to peoples healthSo its very important to design a device which can test batteries automaticallyBecause suffer environmental restrictions, request system, convenient and practical Jane small on a single battery for repair and routine maintenance of the design, so the battery voltage is the system test all the way. Monitoring system based on AT89C51, its work fine performance, use agile, low power consumption, is a high cost performance chip. Data collection after the completion of the ADC0809 voltage signal selection in frequency-field on LCD1602, measurement data display, through MAX232 level measured transform circuit will the voltage upload data PC computer display, storage.Key Words：Singlechip computer；Lead-acid battery；Intellectual detection system；Display; communication目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1铅酸蓄电池的简单介绍11.2铅酸蓄电池检测系统简介31.3进行铅酸蓄电池研究的主要意义32 硬件部分主要芯片简介52.1单片机AT89C5152.2液晶显示芯片LCD160282.3模数转换芯片ADC0809102.4锁存器扩展并行输出口74LS373132.5电平转换芯片MAX232143 硬件部分设计163.1硬件部分原理框图163.2最小系统电路183.3电压测量电路203.4显示电路213.5通讯电路234 软件部分设计254.1系统总程序设计254.2电压测量A/D转换程序设计264.3显示程序设计294.4通讯程序设计32结 论34致 谢35参考文献36附录1 蓄电池智能检测原理图设计37附录2 蓄电池智能检测PCB图设计38附录3 蓄电池智能检测程序设计391 绪论交通工具用动力蓄电池通常由多节单体电池串联或者并联构成，一般串联的单体电池数可达到十至几十个单体电池电压一般是12V，总电压在100V以上，总容量在100Ah以上。本文所阐述的蓄电池性能检测系统在结构设计上可以根据需要增加或减少被检测电池的数量，具有较高的灵活性。蓄电池种类很多，有铅酸蓄电池、铅酸胶体蓄电池、镍氢电池、锉离子电池、锌空气电池和燃料电池等。目前常用的蓄电池主要是铅酸蓄电池，它分别为普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池。铅酸蓄电池一般是由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成，其放电的化学反应是依靠正极板活性物质(二氧化铅)和负极板活性物质(海绵状纯铅)在电解液(稀硫酸溶液)的作用下进行，放电对，正极板由二氧化铅变成硫酸铅，负极板也由铅变成硫酸铅，充电时，正极板上的硫酸铅还原成二氧化铅，负极板上的硫酸铅还原成纯铅。 铅酸蓄电池组是许多交通工具的动力源或应急电源，例如火车指挥调度、邮电通信、银行运营、船用等必不可少的应急电源。因此电池组的性能将直接关系到系统的可靠运行，火车调度、邮电通信、银行运营、船用等。为了正确使用蓄电池，提高蓄电池的使用寿命，保证可靠运行，需要经常对蓄电池进行维护和周期治疗。但怎样才能知道蓄电池处于最佳工作状况，什么时候需要充电，什么时候需要添加蒸馏水，电解液的温度等，这些参数都需要严格测量。以往，蓄电池参数的测量都是手工完成的。手工测量速度慢，测量精度不高，而且有害气体影响人体健康。为了现代化的需要，减少工人的劳动强度、保护身体健康，提高测量速度和测量精度，所以对蓄电池参数的自动测量显得尤为重要。因此这方面的研究越来越多的为入们所关注，测量一些相应的参数可以对系统是否正常工作做出一个最快的判定，方便进行及时的维修和维护。1.1铅酸蓄电池的简单介绍基本定义：电能可由多种形式的能量变化得来，其中把化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般简称为电池，电池有原电池和蓄电池之分。放电后不能用充电的方式使内部活性物质再生的叫原电池，也称一次性电池。放电后可以用充电的方式使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转为电能的电池，叫蓄电池，也称二次电池。铅酸蓄电池的定义：是蓄电池的一种，主要特点是采用稀硫酸做电解液，用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。关于电池的一些常用语言，充电；蓄电池从其他直流电源获得的电能叫充电。放电：蓄电池对外电路输出电能时叫放电。放电。浮充放电：蓄电池和其他直流电源并联，对外电路输出电能叫浮充放电。有不间断供电要求的设备，起备用电源作用的蓄电池都处于该种放电状态。电动势：外电路断开，即没有电流通过时在正负极间量得的电位差，叫电池的电动势。端电压：电路闭合后电池正负极问的电位差叫做电池的电压或端电压。安时容量：电池的容量单位为安时(Ah)。自放电：由于电池的局部作用造成的电池自身容量的消耗。使用寿命：电池在保证输出一定容量的情况下进行充放电的次数。电解液：是组成铅酸电池的重要部分，是传导和参加化学反应，其纯度和密度是电池容量和寿命有重要影响。放电率：是以一定的电流放完额定容量所需的时间。对于不同的电池有各其规定的标准放电率。例如120Ah电池的容量为20h率120Ah意味着电池120Ah20h的电流(6A)放电能延续20小时，电池容量为100。铅酸蓄电池的分类，按蓄电池极板结构分为：形成式，涂膏式，管式蓄电池。按蓄电池盖和结构分为；开口式，排气式，防酸隔爆式，密封溺控式蓄电池。按蓄电池维护方式分为：普通式，少维护式，免维护式蓄电池。蓄电池的基本结构如下图1-1所示，图中1、硬橡胶槽；2、负极板；3、正极板；4、隔板；5、鞍子；6、汇流排：7、封口胶；8、电池槽盖；9、连接条g 10、极柱；11、排气拴。图1-1 蓄电池的基本结构铅酸蓄电池的工作原理，主要分充电和放电两个状态进行，充电过程电能转换成化学能，放电的时候化学能转化成电能。充电时应在外接一直流电源(充电机或整流器)，使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质，并把外界的电能转变为化学能储存起来。放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I同时在电池内部进行化学反应。1.2铅酸蓄电池检测系统简介电池剩余电量计算，对于单节铅酸蓄电池来说，它的电动势是一个定值，是由它本身的制造工艺和特性确定的。当电池开路时，电池的端电压等于它的电动势；当外接负载后，流过它的电流大小取决于负载大小，但是电池的端电压值随电流增大会略微减小，这是因为电池有内阻的缘故，所以电池可以用理想电压源和内阻的串联组合来代表，因此我们可以通过检蓄电池的电压来间接知道它的电量。铅酸蓄电池检测系统是能够实时在线检测蓄电池的端电压。铅酸蓄电池检测系统由三个大部分组成：检测模块，用以测量单个蓄电池的端电压；显示模块，用于实时显示测得的电压数据。通信模块，将单片机与计算机连接，将测得的数据传到电脑当中显示。测量模块主要是电压测量，测量铅酸蓄电池的端电压，并通过ADC0809进行电压的模数转换。LCD显示模块，可以把测量模块测量出来的数据直接显示出来，方便进行系统维护和管理。通信模块，用MAX232接口将单片机与计算机连接，并将测得的电压值上传到计算机中显示。1.3进行铅酸蓄电池研究的主要意义在现今这个以工业为主的社会中，铅酸蓄电池的应用越来越广泛了，如今交通工具大都装有蓄电池，诸如各式各样的飞机、船用、火车和汽车等，还有通信行业的后备电源，金融行业的后备电源等等。这些场合都是要求蓄电池的运行绝对可靠，这样就对蓄电的检测和维护提出了很高的要求。如果这些领域在蓄电池方面出现了故障，没有及时发现和解除，那么造成的严重后果是无法估量的，因此蓄电池检测仪表对蓄电池的正常运行，提高蓄电池的使用寿命，减少应用领域事故发生，降低财产损失有着重要的意义，应用前景广阔。美国哥伦比亚的一个著名的预测中心BATELL机构提出了今后20年最具发展前景的三项技术：(1)信息技术；(2)化学电源；(3)生物技术。从中可以看出化学电源处于第二位，极具广阔的发展前景。其中