摘 要本课题选用了“电动汽车电池温度监测系统”作为研究对象，选用了ATMEL公司推出的AT89C51单片机作为核心部件，设计了一个能够实现监控电动汽车蓄电池温度的智能系统，共对蓄电池组的八个点进行温度监控，当任何一个部位的温度出现异常时，系统立即发出报警提示信号。这款控制系统的实现主要依靠了51单片机强大的控制作用，通过输入输出各种形式的电平信号来对DS18B20温度传感器等模块的控制，从而将各模块的功能融为一体。本课题在硬件和软件两个层面上对电动汽车电池温度监测控制系统进行了分别设计，在软件上通过原理图以及在软件上通过流程图的形式对整个控制系统的设计思路以及设计过程进行了阐述。经过了大量的测试和验证，本课题所设计的系统能够达到很高的性能指标，非常适合将其推向电动汽车电池温度监测系统的市场之中，并且具有取代现有相关产品的实力。
目录
引言 1
（一）汽车电池温度监测系统发展背景介绍 1
（二）国内外发展现状 1
一、方案选择及元器件介绍 2
（一）主控器件的选择 2
（二）STC89C51单片机简要介绍 3
（三）DS18B20传感器概述 4
（四）LCD1602字符点阵介绍 5
二、硬件系统设计 6
（一）电动汽车电池温度监测系统的原理框图设计 6
（二）STC89C51单片机最小系统设计 6
（三）DS18B20传感器电路设计 7
（四）LCD1602字符点阵屏幕电路设计 8
（五） 报警电路设计 8
（六）温度检测电路的设计 9
三、软件系统设计 9
（一）电动汽车电池温度监测系统的软件工作流程设计 9
（二）DS18B20传感器工作流程设计 11
（三）LCD1602字符点阵屏幕驱动流程设计 11
（四）报警电路工作流程设计 12
四、Proteus软件仿真 12
参考文献 16
致 谢 17
附录一 原理图 18
附录二 程序 19
引言
（一）汽车电池温
 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
度监测系统发展背景介绍
所谓的“电动汽车电池温度监测系统”是指温度检测系统内部被植入了一定程度的控制系统，它已经不再是传统意义上的电池温度检测系统了，设计人员将程序代码嵌入到其内部的智能控制芯片中，通过控制芯片对传感器、驱动器的操作，从而实现系统的自动运行，实现电动汽车电池温度监测系统对内部的温度识别和检测检测、显示、报警或者其他无线通信等功能，这在很大程度上颠覆了人们对于温度检测系统的想象，它的出现是人类社会进入智能时代或者芯时代的一个典型特征，本课题将对这种电动汽车电池温度监测系统控制系统的发展背景、国内外发展现状以及本课题设计内容做详细介绍。电动汽车电池温度监测系统的出现得益于半导体技术的飞速发展与成熟，在半导体技术成熟之前，无论是模拟电子技术还是数字电子技术，都只能停留在理论阶段，很多中设想都得不到实现，因此电子技术长时间停留在举足不前的状态。随着二十世纪中期人类对硅锗等半导体特性特性的发现，科学家迅速意识到该发现将在很快的时间内将人类社会带入一个崭新的时代，果然如科学家所料，许许多多的半导体器件很快出现在人类社会的各个角落，将这种半导体器件应用在许多已存的电子线路中，科学家发现有了半导体器件的加入，电子线路已经不仅仅是普通的电子线路了，它具有了许许多多不可思议的特性，如对电压、电流的放大、衰减、单向导通等，这些特性的实现使得许多电子线路出现了很多“智能特性”。本课题介绍的这种电动汽车电池温度监测系统也得益于半导体器件的出现，通常这种智能系统中的核心部件是一种被称为单片机、DSP、ARM或者FPGA等控制器的芯片，这写芯片在外型上通常有数十个甚至上百个引脚，芯片内部电路通过对这些引脚的高低电平变换，从而实现负责的控制功能，电动汽车电池温度监测系统就是通过这个特性实现的——主控芯片通过输入输出不同的高低电平或者连续变化的电压，来改变芯片外部模块的状态，如集成温度传感器、铂电阻传感器、红外探头、显示器、报警器以及无线数据收发模块等，通过这些模块的有序配合，从而实现了我们所说的智能系统。电动汽车电池温度监测系统的出现在一定程度上推进了人类社会前进的脚步，它在一定程度上突破了人们对温度控制系统的想象，通过实现无线数据收发、控制等新型功能或者极快的温度调节速度来打破传统的温度检测系统，因此设计出性能更高、功能更强的电动汽车电池温度监测系统控制系统是非常必要的。
（二）国内外发展现状
目前国内外对于电动汽车电池温度监测系统的研究可谓是处于一种如火如奈的状态，许许多多国内外的研究所、企业机构以及高校实验室都有对于电动汽车电池温度监测系统的研究小组，这不仅仅体现了人们对于智能概念的向往和“痴迷”，更体现了电动汽车电池温度监测系统带给人类社会的便利和“财富”。前不久美国加州大学的一个实验小组向世界宣布了他们的最新研究成果——能够实现精度达到0.001摄氏度精度的温度检测系统，如此高的检测精度已经突破了现有的温度检测系统所能实现的性能指标，将其应用在航空航天领域，能够大大促进人类的科学发展脚步；在国内，东部沿海高校也推出了类似的电动汽车电池温度监测系统控制系统，但是距离千分之一的检测精度指标还有一小段距离。（三）本课题主要研究内容
在对电动汽车电池温度监测控制系统的发展背景以及国内外的研究现状进行了简要的介绍后，下面对本课题的结构安排进行阐述，以便于更加清晰的对本课题的设计过程进行展现。引言本课题节主要对电动汽车电池温度监测控制系统的发展背景等进行了介绍，并通过对设计现状的对比确立了本课题的设计目标；接下来将对系统的总体设计方案进行设计，包括对几种常用控制器的对比，并对所要使用的元器件进行了简要介绍；在对主控器件以及外围元器件进行确立后，将对硬件系统进行设计，通过Altium designer绘制了相关模块的电路原理图从而进行设计思路的讲解；硬件系统设计完毕后，开始对系统的软件部分进行设计，并通过Visio软件绘制了相应的软件流程图；为了能够验证本课题的设计正确性以及可行性，最后对控制系统进行了仿真。
1、温度测量范围为0~125度，精度为0.5度；
2、8个温度采集模块能够同时监测蓄电池的不同部位；
3、具有显示功能，将系统参数回馈给用户；
4、具有异常报警功能。
一、方案选择及元器件介绍
（一）主控器件的选择
主控器件的选择对于设计一款自动控制系统来说是最关键的一部分，该器件的控制性能、处理速度以及内部资源模块将在很大程度上决定了控制系统的软硬件结构以及开发成本，另外不同类型的主控器件要求开发者具备不同的开发功底，下面就对单片机以及FPGA这两款性能卓越的微处理器进行介绍和分析，从中选择出一款具体型号的芯片来作为本控制系统的控制芯片。
如果采用单片机芯片来作为主控器件，那么首选当然是大学期间熟知的AT89C51/STC89C51等基础51芯片，这些被冠以相类似型号却出自不同厂家的51单片机在内部结构上大同小异，全部都采用了MCS51的CPU来作为运算部分，因此这些51单片机都具有8位数据处理能力。51单片机的开发成本在目前的微处理器届来说相对是属于最低的一个款式，无论是单片机还是FPGA，开发成本主要包含芯片自身成本、烧写仿真器购买成本、电路构建以及PCB绘制成本、开发环境成本以及开发者自身掌握的知识成本等，在这几个方面，都能够在本次毕业设计中降到最低程度。在51单片机的处理性能方面，相对于FPGA来说处于劣势状态，51单片机目前最高的时钟频率能够达到40M，并且其内部具有机器周期的概念，即为了提高51单片机的工作稳定性能，必须将时钟频率除以12，才能在此速度下执行指令，因此对于数据的处理能力来说相对较慢。在内置功能模块方面，它内部集成了常用的定时器、串口以及中断等功能，并且具有32个相互独立的GPIO管脚可供用户使用。

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