基于stm32的蓄电池自动监测与保护系统的设计(附件)【字数:10691】
目录
一、 绪论 1
(一) 发展现状 1
(二) 背景及意义 2
(三) 毕设任务 2
二、 方案设计 4
(一) 总设计方案 4
(二) 电压检测方案 4
(三) 电流检测方案 5
(四) 温度检测方案 6
(五) 电源保护方案 7
(六) 数据显示方案 8
(七) 主控方案 9
三、 系统电路设计 10
(一) 总体框图 10
(二) 电压检测电路 10
(三) 电流检测电路 11
(四) 温度检测电路 12
(五) 保护电路 13
(六) OLED显示电路 13
(七) 主控电路 14
四、 软件设计 16
(一) 总体设计 16
(二) 电压检测软件设计 17
(三) 电流检测软件设计 18
(四) 温度检测软件设计 19
(五) 电池保护软件设计 20
(六) OLED显示软件设计 21
五、 实物调试 22
(一) 数据显示调试 22
(二) 传感器调试 24
(三) 电池保护调试 26
(四) 系统总体调试 27
总结 29
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30
参考文献 31
附录1 32
附录2 33
绪论
发展现状
蓄电池自从被发明以来就受到广泛关注,从我们日常使用的一次性1号、5号、7号电池到我们常说的“电瓶”都是蓄电池,对于一次性来说,由于容量比较小,并不需要进行复杂的监控。蓄电池性能下降快、实际使用寿命短等问题较为突出[1]。而对于“电瓶”这种可以反复利用的蓄电池,必须要进行监测与保护。目前最常见的电池监测与保护有以下两种:
1、电池监测与保护。如图11所示是电池监测与保护电路的实物图,电池监测与保护是在电池上加装监测电路与保护电路,在充电时监测电压与电流,当充电电压达到预设的值后便开始降低充电功率,直到充电电流减小到零,当电池温度过高还会,控制其开关,关闭充电。放电时当电池电压不足时就会自动切断电源。达到保护电池的作用。
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图11 电池监测与保护电路板
2、充电器监测与保护。如图12所示是蓄电池充电器。充电器监测与保护是在电池上加装监测电路与保护电路,在充电时监测电压与电流,当充电电压达到预设的值后便开始降低充电功率,直到充电电流减小到零,当电池温度过高还会,控制其开关,关闭充电。它是根据充电器监测电池,只能在充电时进行保护,原理同上,但没有放电保护。
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图12 蓄电池充电器
背景及意义
随着工业发展,蓄电池在生活中的应用越来越多,从汽车到电动自行车,从计算机系统保护到自动控制的备用电源等地方都会用到蓄电池。维护监测与保护系统是对电力系统安全的保障。在蓄电池维护工作中, 由于日常维护不足, 会造成蓄电池过早失效, 使用率低下等问题[2]。
蓄电池自动监测与保护系统是专门为蓄电池提供保护与监测的一种有效手段,可以有效避免蓄电池的过充和过放。当电池充电时如果得不到有效的管理,可能会引起蓄电池温度的上升,当充电到达后期,过大的电流会对电池有伤害,这就需要对充电电压以及电流以及温度进行监测。而在放电阶段,如果出现过度放电的情况,会对电池造成不可避免的伤害,而且放电过程中的负载电流大于该蓄电池的最大放电电流也会造成不可避免的伤害,为了防止出现过度放电的情况,增加了过放自动断电功能。本设计实现对蓄电池的充电放电监测与保护的功能。
毕设任务
设计蓄电池自动监测与保护系统,通过电压监测、电流监测、温度监测技术。采用STM32列单片机对蓄电池电压、电流、温度进行保护和对过放时采取切断电源进行保护的功能。
本设计如图13所示系统框图具有电压监测模块、电流监测模块、温度监测模块、供电模块、电压转换模块、单片机控制器,电子继电器模块、显示模块。
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图13 系统框图
主要解决以下问题
1.完成元器件选型、绘制电路原理图、完成实物组装、完成程序的编写、完成毕业论文的书写。
2.掌握单片机控制原理、原理图的绘制、会查找相关文献。对蓄电池的电压监测精度要达到10mV,监测电流达到10mA,温度监测达到1摄氏度误差,过放时切断电池通路速度要迅速准确。
主要研究以下问题:
1.掌握STM32的基本知识,会对必须掌握和运用的基本理论知识熟练运用。
2.对蓄电池监测与保护系统设计研究方案、研究方法和手段;
3.完成蓄电池监测与保护系统各个模块的使用要求;
4.完成蓄电池监测与保护系统电路图的绘制;
5.完成蓄电池监测与保护系统实物的组装;
6.蓄电池监测与保护系统程序的编写与调试;
7.蓄电池监测与保护系统中要达到本课题的预期成果。
原文链接:http://www.jxszl.com/dzxx/txgc/559746.html
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