電動自行車電池監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計開題報告.doc
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電動自行車電池監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計開題報告.doc
華 北 科 技 學(xué) 院
2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
論文題目: 電動自行車電池監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計
學(xué)生姓名: 李輝 學(xué) 號: 201003024213
院 (部): 電子信息工程學(xué)院
專 業(yè): 自動化 班 級: 自動化B102班
指導(dǎo)教師: 趙立永(副教授)/黃成玉(副教授)
2014 年 3 月 10 日
2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
1.設(shè)計背景或研究意義
隨著全球可持續(xù)發(fā)展呼聲的不斷,環(huán)保節(jié)能成為時代主題。低碳、低耗的出行工具成為新時代下全世界人民的寵兒。應(yīng)時而動,電動自行車發(fā)展迅速,很快風(fēng)靡全球。電動自行車因其零排放、低噪聲等優(yōu)點成為當(dāng)今主要的交通工具。
電動自行車蓄電池作為一種儲能設(shè)備,具有電壓穩(wěn)定、供電可靠、移動方便等優(yōu)點。隨著電動車的廣泛應(yīng)用和發(fā)展,其關(guān)鍵部分---蓄電池及其監(jiān)測技術(shù)的落后,越來越成為其發(fā)展的瓶頸。由于電車裝備的蓄電池組缺乏管理,司機和維護人員無法得知每一節(jié)蓄電池的狀態(tài),也就無法及時發(fā)現(xiàn)、維護及替換有問題的電池。另外蓄電池組過度充放電、過熱得不到控制與抑制,整個蓄電池組工作在無監(jiān)管狀態(tài)下,虧電電池長期與較好的電池一起串聯(lián)使用,不但其自己的狀態(tài)會加劇惡化,而且還嚴(yán)重影響其它電池壽命。這樣就造成蓄電池不必要的的浪費。為此對蓄電池的運行狀態(tài)進行監(jiān)測,將電車上的蓄電池組科學(xué)有效地管理起來,并及時發(fā)現(xiàn)失效電池,有問題的蓄電池得到及時發(fā)現(xiàn)和維護,整個蓄電池使用壽命勢必延長。如此電車蓄電池易損的惡勢得到抑制,電車使用成本也必然得到降低。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是單片機和計算機在智能化控制方面的應(yīng)用,以及在綜合自動化系統(tǒng)等方面研究的深入,關(guān)于蓄電池的自動化監(jiān)測問題也提到日程上來。近幾年以來,很多人開始研究蓄電池的自動化監(jiān)測。蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)中,主要內(nèi)容是對單電池電壓的監(jiān)測。其中,關(guān)于溫度和電流的測量都屬常規(guī)測量,而且在這些方面的測量技術(shù)都已成熟。在電壓的測量方法上,對單個電壓量的測量方法非常簡單。其中,最關(guān)鍵的是如何測量電池組中串聯(lián)在一起的單電池電壓。在解決如何測量單電池電壓問題上,人們進行了大量的研究工作,并取得了一定的成果,設(shè)計制作了專門用于電池監(jiān)測的芯片DS2438。本系統(tǒng)的電池狀態(tài)參數(shù)的采集就選用了這種專門用于電池監(jiān)測的芯片DS2438。
綜上所述,該系統(tǒng)以AT89C52單片機為核心,通過單片機驅(qū)動芯片來完成蓄電池參數(shù)測量、運算、處理、顯示、通訊等功能。同時通訊電路可通過RS-485將電池狀態(tài)參數(shù)傳輸給上位機。電池狀態(tài)參數(shù)采集建議選用專門用于電池監(jiān)測的芯片DS2438。該系統(tǒng)能夠監(jiān)測1~4節(jié)電池端電壓、充放電電流、電池溫度等,數(shù)據(jù)采集電路采用模塊化設(shè)計,根據(jù)蓄電池個數(shù)確定模塊數(shù)量,每個模塊可測量一組。采集信息可在液晶顯示屏直接顯示,并可以設(shè)置報警閾值,如果超限自動報警,然后進行相應(yīng)的處理,就可以減少蓄電池的不必要浪費及延長蓄電池的壽命。因此,電動自行車蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)具有著非常廣闊的前景和深遠(yuǎn)的意義。
2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
2.設(shè)計的主要環(huán)節(jié)或論文的基本內(nèi)容
主要環(huán)節(jié):
(1)了解蓄電池技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀。
(2)溫度傳感器、AT89C52單片機和電池監(jiān)測專用芯片DS2438的工作原理。
(3)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計,并畫出方案的結(jié)構(gòu)框圖。
(4)硬件電路各個模塊的設(shè)計。
(5)軟件程序的設(shè)計。
(6)對模塊及程序設(shè)計的測試與改進。
基本內(nèi)容:
此設(shè)計主要包括緒論、設(shè)計理論、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計及總結(jié)五大部分:
(1)緒論部分。主要介紹電動自信行車及其蓄電池的基本知識及發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景,當(dāng)前國內(nèi)外蓄電池監(jiān)測的現(xiàn)狀及技術(shù)水平,蓄電池監(jiān)測的意義,并提出了本設(shè)計所要解決的問題。
(2)設(shè)計理論部分。主要包括溫度傳感器的特性和工作原理,AT89C52單片機的工作原理以及專門用于電池監(jiān)測的芯片DS2438的工作原理。
(3)硬件設(shè)計部分。主要包括MCU模塊、電源模塊、檢測模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊、通訊模塊的設(shè)計及仿真測試。
(4)軟件設(shè)計部分。主要包括主程序、初始化程序、A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果處理程序、顯示處理程序、通訊傳輸程序的編寫及調(diào)試。
(5)總結(jié)部分。主要包括本設(shè)計的整體概述、優(yōu)缺點總結(jié),本設(shè)計實現(xiàn)過程中所做的研究工作和學(xué)習(xí)體會。
3.進度安排
3月10日~3月21日:查找資料,完成開題報告的撰寫;
3月22日~3月31日: 熟悉并掌握溫度傳感器和AT89C52單片機的工作原理
4月01日~4月12日:系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(整體功能,結(jié)構(gòu)框圖)
4月13日~5月01日:硬件電路的設(shè)計(元器件的選擇,原理圖的繪制及整體電路的仿真);
5月02日~5月08日:用Protel99 SE 繪制PCB圖(元件的布局和布線);
5月09日~5月22日:進行軟件的編寫及調(diào)試;
5月23日~5月29日:對設(shè)計的進一步優(yōu)化;
5月30日~6月12日:論文的撰寫及排版打印;
6月13日~6月16日:準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。
2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
指導(dǎo)教師意見:
(對本設(shè)計或論文的深度、廣度及工作量的評價)
指導(dǎo)教師(簽字):
年 月 日
系(教研室)審查意見:
系(教研室)主任(簽字):
年 月 日