一种新型电池充放电测试硬件系统的设计与实现

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1、第9卷第1期泰州职业技术学院学报Vol.9No.12009年2月JournalofTaizhouPolytechnicCollegeFeb.2009一种新型电池充放电测试硬件系统的设计与实现１２蒋建武，杨绚渊（1.江苏华通电缆有限公司；2.泰州职业技术学院，江苏泰州225300）摘要：文章介绍了一种基于Freescale单片机的新型电池充放电测试系统的设计与实现，并给出了具体的实现方案，提供了的电路原理设计和详细的实现代码。关键词：单片机；电池；充放电中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1671-0142(2009)01-0028-03随

2、着电子通信等技术迅猛发展，各种便携式模块，电池电压采样模块，下位机软件模块三部电子产品大量涌现，电池作为这些产品的必备配分组成。件也随之广泛使用。如何方便快捷的确定电池质量成为了一个广泛关注的问题，电池充放电曲线是反映充电电池性能的重要指标。目前通用的充放电曲线测试的方法是搭建测试电路后，人工不间断监测记录，最后根据测试结果绘制重放电曲线图。由于测试过程中要求测试人员必须长时间不间断工作，因疲劳而造成出错，影响记录结果，因而开发一套简易方便电池充放电曲线测试仪及测试软件将具有很强的实际应用价值。介绍一种基于Freescale单片机的新型电池充放电测

3、试系统的设计与实现，它既可以作为电池厂家对出厂的电池进行性能检测的检测设备，也可以作为图1系统框图电池销售商对销售产品性能验证的理想工具。2.1主控芯片及其外围电路模块1系统设计设计中使用的主控芯片是Freescale公司的该系统设计包括下位机硬件部分和上位机软MC68HC908GP32（以下简称“GP32”），其件部分，系统框图如图1所示。下位机硬件部分内部资源包括：1个32KB的FLASH存储器；1个通过采样电路将电池充放电的电压采集并转化为512B的RAM；33根通用I/O脚；8通道8位AD采样数字信息，并通过AD采集和串行通信发送到上模块；

4、2个16位双通道定时器接口模块；以及2位机。上位机软件部分接收下位机发送的即时采路SCI异步串行通信模块。以上资源已完全满足样数据信息，通过计算将其转化为电压信息显示了本系统设计的要求。GP32系统内部采用了锁于屏幕上，同时将采样记录存储于预设的采样文相环(PLL)技术，可以将外部基准时钟32.768KHz件中以便以后分析之用。文中详细介绍相关硬件部分的设计。倍频为2，4756MHz的内部总线频率，外接晶体震荡电路如图2所示，系统中各参数为：RS取2下位机硬件设计330KΩ，RB为10MΩ。X1为32.768KHz。C1取下位机硬件设计包含主控芯片

5、及其外围电路20pF,C2取15pF。作者简介：蒋建武（1979-）,男,江苏宿迁人,硕士研究生,主要研究方向为嵌入式系统开发、矿井安全控制、工业过程控制.第1期蒋建武，杨绚渊：一种新型电池充放点测试硬件系统的设计与实现29（2）主程序实现。主程序实现流程图如图5所示，其中包括系统初始化，SCI串行模块初始化，AD模数转换模块初始化以及循环完成的一帧数据采集及其发送过程。图2晶体振荡电路2.2电池电压采样模块由于目前市场上出现的各种电池电压制式不同，包括3V，5V，12V，24V，36V，48V等，而系统中采样的接入电压为5V。为了适应对不同电压制

6、式的电池采样，为各种制式的电池设计不同的采样电路，即为电池电压采样模块。其基本原理如图3所示，B1为待测电池组，R1为放电电图5主程序流程图阻，R2，R3为采样电阻，U1为采样接入点，通过不同的分压电阻使得采样接入点的电压在5V以系统初始化：设置CONFIG1和CONFIG2内，同时为了采样的精确度考虑，应使采样点的寄存器；CGM的寄存器设置:由外部晶振电压宽度尽可能的大。放电电阻选取时应充分考f=32.768kHz，产生内部总线时钟2.4576MHz。虑放电过程中的功率问题，放电电阻必须能够承PCTL=0x00;//①禁止PLL：清零PLL控制寄

7、受放电过程的大电流。存器PCTLPCTL=0x01;//②将P、E写入PTCL,置VCO的参考频率为2PMSH=0x01;//③将N写入PMSH、PMSL,置VCO的倍频因子为$12CPMSL=0x2C;PMRS=0b10000000;//④将L写入PMRS,置图3电池充放电原理VCO的输出频率范围系数为$80PRDS=0x01;//⑤将R写入PRDS2.3下位机软件模块PCTL

8、=(1<<5);//⑥置PCTL.PLLON=1，启动SCI下位机软件模块实现将电压数据采样，PLL电路并通过SCI串行通信模块将采样数据根据预设的PBWC

9、=(1<<7

10、);//⑦PBWC自动带宽控制位=1,通信格式发送至上位机。选择自动控制方式（1）数据帧格式。系统中每一帧数据包括PCTL