|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
摘要：针对目前市场手机电池的质量问题，介绍一种由AT89C51AC2单片机为核心的手机电池测试仪的设计．本 I( s8 B1 g9 q, y1 ^; Q+ ~ [8 o3 ]
文设计的手机电池测试仪通过对电池充放电试验、电池容量测试试验、循环充放电寿命试验及电池内阻估算，并且; Z/ r7 S3 z1 J2 Q. b
对过充、过放及短路保护测试，完成手机电池高可靠性、高精度的检测，能有效地检测手机电池的质量，以此更好地
) Z3 ?% t9 K7 Y/ w9 ?& {规范市场、维护消费者利益．# e0 h0 Z: X1 L' t- g8 R7 |, t5 l0 F" @/ Q
. Z; L8 D$ U! B3 s8 a
随着手机用户的飞速增长，手机电池的质量问
4 J$ P- q1 j' j3 a" s. k4 |题成为消费者关注的焦点．如何有效地检测手机电* O7 j% z, w" ]5 j& N8 B; Y
池的质量，这是更好地规范市场、维护消费者利益的3 I( t7 I5 r) ~: L
有效途径．本文设计出的手机电池容量测试仪，具有
8 R' E G; g( r* n! H6 `性能稳定、测试准确、功能齐全、操作方便、价格低廉
8 K# j0 O6 g `5 g# ~3 Y+ \等特点．
$ f2 Y$ w# U& @( p1 系统结构硬件设计6 I9 o+ R! B) M/ P
系统由单片机控制测量电路的切换，实现各参
8 _+ X D- b- c P" h数的采集和计算，并通过键盘显示模块实现功能选
. e! y, b9 S6 T择、参数设置及结果查询．为了能够实现计算机控制
+ h, q# R8 c* K5 i! K: C和将测量结果由计算机显示输出，系统中加入了1 }3 A9 G" L* k' p0 I, H, Z
RS232通信模块．整个系统硬件框图如图l所示．6 N% w/ c( U7 w- f5 x- i- D
单片机采用ATMEL公司推出的AT89C51AC2，
b* z. D M- y/ ?6 B它保留了80C51的所有特性，另外具有一个10位的5 L! A& q9 U2 h: H2 H% a* Y
A／D转换器，2 K字节FLASH引导存储器，2 K字节
5 p1 r( K( ~, h4 U的EEPROM数据存储器，一个可编程计数器阵列，# e+ q9 q3 P' ]0 i+ }" A
102 4字节的非易失型RAM，一个硬件看门狗定时4 {7 \; p( O/ |% A+ q. j+ S
器以及一个更通用的串行口便于多机通信．本系统, ^& _/ z! J3 N, \, ?$ l
中由于CPU带有PWM输出，加之出于降低成本的5 _# m! W L$ a# \. N' L4 l
考虑没有采用D／A转换芯片，而利用PWM输出构成+ b, _- y ?) k
D／A．通过控制8位的PWM输出实现0-5 V的D／A
, n v! O# r1 r: Z转换．加入一同向驱动器，增大D／A输出的驱动能. m3 X* y! G( e# _5 w
力，以解决CPU的驱动能力．电池测试仪对电池检验- I$ p: Z6 r5 G8 C2 u
主要由以下几部分模块：
% E& o6 u8 T8 a0 Q1．1电池充电模块
# {" j% _9 c5 B. n3 N* V& z* V" V在电池的检测过程中需要对电池进行多次充
+ A' s/ Q2 ^( M: k( Q0 }电，采用由分立元件构成电池的充电电路．电池的充
/ X5 f8 f4 M& `/ Q/ {% K电需要一个恒流源，图2所示充电电路中由运算放0 C: G/ u0 {: x5 F8 Y$ \
大器玑、三极管仉、Q。共同构成一个恒流源．电路2 k$ W; r9 I% j: X) s
正常工作时，CPU通过监测尺，的电压来计算充电电: l. g4 y* ^3 K- a* s- {
流的大小，并通过调整D／A输出来调节充电电流大
: `% _, R- J6 w: O$ M& J9 D7 _9 O- A小．当尺。电压低于设定值时，CPU通过计算增加D／1 S9 v! b" g2 r7 O; H5 f
A输出值，以抬高比较器同相端电压，这样就可增加
9 w! P" _ w$ U7 |) E! D8 u5 x比较器的输出，比较器输出增大后，Q：的导通开度9 c& f2 X3 k& o! I/ A- F0 z! P
增大，这样既可增加充电电流．当尺，电压高于设定6 E- c: T4 \3 { N6 }1 u; L" y
值时，CPU减小D／A输出值，降低比较器同相端电
g( _. y% H2 w2 T8 t压以减小比较器输出，得以控制Q：的导通开度降低& c. i9 T& z# r% n6 p) j
电池充电电流．在整个充电过程中，CPU不断地测
$ G! E* f! W: z" O1 }. S! H2 j+ k量、计算R。电压并调节D／A输出，使电路达到以动; ^* _& U4 ~. l+ x6 B- a I
态的平衡以完成恒流充电过程．
. |% R* [; W6 _/ k2 k系统采用结构简单、成本较低的线性式充电法．* m" `* F& ~0 n2 _
线性式充电法分为3个阶段：
1 w7 a+ F: a9 e' W1)预充电阶段．在这个过程中首先要判断电池9 `" V, E/ a: x. }$ E0 P4 u# M
电压是否低于2．5 V，如果电池电压低于2．5 V，此时9 h. q9 w- T+ h/ V* [8 h# w. C
通常以1／15C。A电流进行预充电，直到电池电压大8 |' }: N+ }( G* G! W
于或等于2．5 V．如果对电池进行大电流充电将会对: b( F5 l8 ^- p4 f5 W4 w7 N
电池造成永久损害．
3 B7 B! g" |* V \1 N& P2)恒流充电阶段．这个过程中充电电路按照设
$ {7 X2 \* Z. p8 L/ E定模式的电流对电池进行充电，直至电池电压达到
( _/ L. S( V- F2 P& ^- j充电限制电压．) q' N' y$ D1 M9 D
3)涓流充电阶段．如果电池电压刚达到充电限5 d2 h( U: E$ q0 l/ v0 d) q7 q; j
制电压就停止充电的话，电池将会处于欠充饱状态，6 J: v, h/ p' O3 o2 x) W
此时应继续对电池进行一段时间的涓流充电，使电
+ J5 w# |+ X) s- q4 y池达到最佳状态⋯．在这个过程中CPU通过监测电' n; P+ `- l7 @
池端电压，当端电压高于充电限制电压时，降低充电$ ?; s" j2 X& f1 Y2 j: C
电流，使电池电压保持或略低于充电限制电压．当充# J- F, T5 h' n' N5 g7 C
电电流逐渐下降到低于0．1C，A或充电时间到时，充. N$ u* }/ H# _2 \! z. L/ ^7 b/ i
: U2 _. H& U0 q6 e. y" {
附件下载：
0 E' G0 e$ z; i: F$ E6 Y
3 F, P/ ]2 |0 E9 H$ Z/ X. w5 T
/ r) t' R A4 N& m+ n3 L. R3 `' R6 |# x
$ d4 _8 s- B. k9 m s5 \ |
|
/1 
发表于 2020-1-15 15:33
收藏
淘帖
支持！
反对！