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基于51单片机的锂电池低电压预警系统设计

创作时间:
作者:
@小白创作中心

基于51单片机的锂电池低电压预警系统设计

引用
CSDN
14
来源
1.
https://blog.csdn.net/2201_75940997/article/details/139062119
2.
https://blog.csdn.net/z17338523033/article/details/140000336
3.
https://blog.csdn.net/qq_63964231/article/details/136856267
4.
https://blog.csdn.net/sztu158167/article/details/136693487
5.
https://blog.csdn.net/qq_30016273/article/details/143040477
6.
https://zhuanlan.zhihu.com/p/688232136
7.
https://blog.csdn.net/qq_63964231/article/details/137207888
8.
https://blog.csdn.net/2402_83339265/article/details/138507894
9.
https://blog.csdn.net/ZL1392010/article/details/137557246
10.
https://www.dotcpp.com/course/scm/
11.
https://www.cnblogs.com/xing9/articles/18499808
12.
https://www.bilibili.com/read/cv34708495/?jump_opus=1
13.
https://bbs.21ic.com/icview-3369780-1-1.html
14.
http://eietd.com/566.html

随着锂电池在各类电子设备中的广泛应用,电池安全问题日益凸显。本文设计了一套基于51单片机的锂电池低电压预警系统,通过实时监测电池电压,及时预警低电压状态,有效提升了锂电池使用的安全性和可靠性。

01

系统总体设计

本系统以STC89C52单片机为核心控制器,主要由电池电压监测模块、LCD显示模块和蜂鸣器报警模块组成。系统结构框图如下:

02

硬件设计

1. 主控芯片选择

选用STC89C52单片机,其具有8K字节Flash ROM,512字节RAM,32个I/O口线,2个16位定时/计数器,6个中断源,全双工UART串行口,低功耗空闲和掉电模式,以及片内振荡器和时钟电路,性能稳定可靠。

2. 电池电压监测模块

采用16位高精度ADC芯片ADS7825进行电池电压采集。其电路设计如下:

3. LCD显示模块

选用LCD1602液晶显示屏,用于实时显示电池电压值。其接口电路如下:

4. 蜂鸣器报警模块

蜂鸣器通过ULN2003D驱动芯片连接到单片机,实现低电压预警功能。其电路设计如下:

03

软件设计

系统软件采用模块化设计,主要包括系统初始化、ADC数据采集、LCD显示驱动和蜂鸣器控制等模块。

1. 系统初始化

在系统启动时,对单片机进行初始化设置,包括配置I/O端口、中断以及定时器等。

2. ADC数据采集

通过ADS7825采集电池电压数据,并进行数据处理和分析。

3. LCD显示驱动

开发LCD1602显示驱动程序,实现实时数据显示功能。核心代码如下:

#include "lcd1602.h"

void delay_uint(uint i)
{
    while(i--);
}

void write_com(uchar com)
{
    e=0;
    rs=0;
    rw=0;
    P0=com;
    delay_uint(20);
    e=1;
    delay_uint(20);
    e=0;
}

void write_data(uchar dat)
{
    e=0;
    rs=1;
    rw=0;
    P0=dat;
    delay_uint(20);
    e=1;
    delay_uint(20);
    e=0;	
}

void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
{
    if(hang==1)   
        write_com(0x80+add);
    else
        write_com(0x80+0x40+add);
        while(1)
        {
            if(*p == '\0')  break;
            write_data(*p);
            p++;
        }	
}

void init_1602()
{
    write_com(0x38);						
    write_com(0x0c);						
    write_com(0x06);						
    delay_uint(1000);						
}  

4. 蜂鸣器控制

实现蜂鸣器报警功能,当电池电压低于设定阈值时,触发报警。核心代码如下:

sbit Buzzer = P2^5;

void Buzzer_Time(unsigned int ms)		
{
    unsigned char i;
    for(i=0;i<ms;i++)//以500Hz的频率响ms毫秒
    {
        Buzzer = !Buzzer;//翻转ms*2次
        Delay(1);
    }
}
04

系统测试

系统测试结果表明,该预警系统能够准确监测锂电池电压,并在电压低于设定阈值时及时发出预警。LCD显示屏实时显示电池电压,蜂鸣器报警功能正常,系统运行稳定可靠。

05

总结与展望

本文设计的基于51单片机的锂电池低电压预警系统,通过实时监测电池电压并实现预警功能,有效提升了锂电池使用的安全性。该系统具有硬件结构简单、软件设计模块化、运行稳定可靠等特点,可广泛应用于各类便携式电子设备中。未来,可进一步优化系统功能,如增加温度监测、充放电管理等功能,以满足更多应用场景需求。

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