基于单片机技术的电池检测系统的设计与实现探析

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【摘要】将单片机技术作为基础的电池检测系统是一种对电压、温度、电流进行实时在线的检测、监视、数据处理、数据采集、数据输出、控制等环节功能而设计出来的检测系统。当超大规模集成电路技术发展到一定程度时，单片微型计算机便诞生出来了，且具备功能强、体积小以及性价比高等特点，能够达到温度检测与采集的要求。对此，本文对基于单片机技术的电池检测系统的设计与实现进行了研究与探讨，旨在进一步探析其实用价值，推动其更好更快地发展。

【关键词】单片机技术;电池检测系统;锂电子蓄电池

引言

在蓄电池组维护中，人们越来越重视其对单体电池的温度监测。因为当蓄电池内部发生点解液或者过充电等异常变化，极有可能造成电池的温度过高，出现电池损坏等现象。同时，如果没有及时发现的话，只要电网出现停电现象，蓄电池便难以达到预期的供电效果。值得注意的是，在所有的环境因素中，对电池充电性能影响最大的就是温度。基于此，对基于单片机技术的电池检测系统的设计与实现进行研究与探讨，具有非常重大的意义。

1.单片机电池检测系统的软件设计与实现

1.1 数字滤波程序的设计

在设计与实现单片机技术的电池检测系统中，设计数字滤波程序的目的就是要将程序的抗干扰性与高精度性彰显出来，让其能够有效的提升检测的效率。根据干扰信号的频率特征，系统程序会对系统的同频带予以确定，并在分析数学模型时将其融入进来，从而将滤波程序的线性离散方程制定出来[1]。按照方程的计算结果，可以对程序监控的效果进行明确，同时也能够更加真实地将检测到的温度变化规律检测出来。

1.2 键盘模块的设计

在检测的过程中，单片机可以通过中断式的扫描形式，采集好键盘输入的信号。因此，在输入信息数据时，技术人员必须要对数据信息的真实性与完整性予以保障，让其能够将电池温度变化的情况明确体现出来。直接的控制系统就是中断信号，只要按下了键盘，那么一个低电平信号便会从单片机的外部中断信号中产生出来，而后技术人员需要按照低电平信号的类型对检测系统的电量与电压进行判断，从而让单片机能够进入中断的服务程序中。这样，检测系统的工作效率便能更准确的掌握到。

1.3 温度采集模块的设计

在设计温度采集模块的过程中，需要通过数据模拟量的范围对温度变化的区间予以确定。设计温度采集模块时，要对电量转换与显示的需求予以满足，所以，技术人员可以按照实际的检测系统形式将数字量转换的空间与环境设置出来，让其能够对单片机控制的要求予以满足[2]。此外，单片机技术的控制形式会对温度采集的数据造成一定的影响，因此，要想对数据信息的准确性进行提升，并顺利通过温度的采集，就需要对中断方式进行利用，将A/D的转换形式实现出来，从而使单片机能够对数据进行处理与储存。

1.4 温度显示模块的设计

在设计温度显示模块软件的过程中，要让其与LED控制系统进行有效的结合，可以利用软件程序的功能，采集与处理好数据信息，并让LED灯显示出相应的温度变化内容。通过这一技术控制，温度变化的情况就能够快速、真实的显示出来，并将程序高效的工作效率体现出来。通过单片机技术，可以有效的对温度控制能力进行提升，让其能够在LED灯上将具体的变化过程显示出来。在设计温度显示模块过程中，技术人员一定要对显示的内容时刻掌握好，以便更好的对电池检测系统的电量转换形式进行分析。

2.单片机电池检测系统的硬件设计与实现

2.1 温度控制电路的设计

将单片机技术的电池温度检测目标作为依据，在进行工业生产时，可以利用温度控制电路的设计与实现，对检测电路的运行情况进行及时的检测，以便更好地对温度变化的规律进行掌握。对电路进行设计时，需要利用单片集成两端的温度传感器对温度的变化进行检测。在这一过程中中，一定要将水温与驱动电压控制好，温度在0-100度范围之内，驱动电压则在4-30伏范围之内，转换电量的形式则为电压型[3]。设计这一温度电路时，技术人员一定要对电量与电压进行严格地控制，这样不仅可以对电路的顺利运行予以保障，还可以对温度控制的能力进行有效提升。

2.2 电量检测的设计

只要单片机检测到一个电池的电量，技术人员一定要利用检测锂电子蓄电池的充放电回路的电流，对电池组的端电压予以明确[4]。在锂离子蓄电池组的充放电回路中，放置一个较小阻值的电阻，可以对电阻的阻值予以保障，且对电池组的端电压不会产生任何影响。电池组在充电的时候，电压值是负;相反，电池组在放电的时候，电压值则为正。然后再将这个电压设置为电路输入的电压。利用这种电量检测的方式，可以对电池组的实际运行情况以及两端的电压更为准确的进行实时了解。相关技术人员也能够按照检测出来的结果，将系统优化的方案有效的制定出来。

2.3 温度报警电路的设计

从多路温度控制系统的运行情况来看，在设计温度报警电路时，负责运行与操作控制的应该是单片机的中央处理器，控制器与报警系统的运算器是其主要内容。设计这种温度报警系统，能够对系统检测的需求予以满足。及时发现系统电流与电压的变化规律是设计温度报警系统的主要功能，当系统的安全受到电流与电压含量影响时，需立刻发出警报，让相关技术人员能够对存在安全故障的系统进行及时的了解，从而停止运行电池检测系统，有效的规避了系统硬件设施的破坏。

2.4 电量的转换设计

对电量进行转换时，有必要组成一个运算电路，并对电路两端的输入电压予以保障。这样做可以起到两个有效作用，一个是对系统的电压值进行稳定，另一个是对电阻上的电压进行降低。通过这种双重控制的形式，电池组的实际温度便能更加真实地反映出来。此外，电量在进行转换时，涉及到的输入电压比较大，因此，相关技术人员应该对电压的流量进行较为合理的控制，尽可能地对系统的正常运行予以保障。结束运算之后，有必要在单片机上直接连接A/D转换器，通过转化器的接口达到控制电压的目的。此外，A/D转换器也有必要对输入的电压模式进行转换，将其转换成模拟的数字电压量。转换完成之后，模拟信号量便会通过LED灯的作用，将其显示出来。转换完成之后，电量也成功地进行了转换，自然便能得到可靠、真实的数据。相关技术人员可以按照显示出来的数据内容，对系统的工作方式进行适当的调整。

3.结语

综上所述，随着科学技术的不断发展与进步，不断发展与创新的单片机技术让电池检测系统的设计与实现变为了可能。而且，通过单片机技术，锂离子蓄电池在进行充放电时，测得的性能比较稳定，温精度也比较高，可以尽可能的提高锂离子蓄电池的寿命。因此，对基于单片机技术的电池检测系统设计与实现进行研究与探讨具有非常重大的意义。

参考文献

[1]王志祥，何志敏，周明.气体浓度传感器用于固定床内示踪剂浓度检测的研究[J].仪表技术与传感器，2012，02（04）：133-134.

[2]张永枫，陈海松.基于MSP430单片机的视觉检测系统运动平台的设计[J].微计算机信息，2009，18（20）：125-126.

[3]刘国聪，刘素琴，董辉.锂离子电池正极材料 Li3V2-2x/3Mnx（PO4）3 的溶胶凝胶法合成和电化学性能[J].无机材料学报，2012，09（10）：107-108.

[4]吴楠.基于P89C51RD2FN单片机的CAN总线蓄电池管理系统[J].黑龙江科技信息，2010，09（11）：121-122.

作者简介：王雪丽（1977―），女，吉林长春人，硕士研究生，长春职业技术学院讲师，主要从事单片机应用设计和模具设计方面的研究。