介紹AT89C52控製的電池四參數檢測係統，詳細給出了係統的軟硬件結構設計，給出了A/D轉換器MAX197、顯示驅動芯片MAX7219在此係統中的應用方法

，及數據處理中使用的數字濾波算法。

我們設計開發基於AT89C52單片機控製的機電一體化智能設備電池四參數自動檢測儀，檢測電池的4個基本參數：開路電壓
、負載電壓、短路電流和電池重量
，並同時作到電池正、次品的分選統計功能。

1係統硬件結構設計

如圖1所示，本係統以AT89C52單片機為核心組成一個具備數據采集、對象控製
、結果顯示
、報警裝置、鍵盤操作等多項功能的複雜完整係統。

圖1：係統硬件結構框圖

1.1微處理器

本係統采用Atmel公司生產的AT89C52芯片作為微處理器。AT89C52與MCS—51係列單片機完全兼容，他采用靜態時鍾方式，可以大大節省耗電量。其內部含有Flash存cun儲chu器qi
，在zai係xi統tong開kai發fa時shi可ke以yi十shi分fen容rong易yi地di進jin行xing程cheng序xu修xiu改gai，即ji使shi錯cuo誤wu編bian程cheng也ye不bu會hui成cheng為wei廢fei品pin。而er且qie在zai係xi統tong工gong作zuo中zhong，即ji使shi突tu然ran掉diao電dian也ye能neng有you效xiao地di保bao存cun一yi些xie數shu據ju信xin息xi。

1.2數據采集部分

數據采集和A/D轉換由MAX197完成。MAX197是MAXIM公司出品的高性能12位A/D轉換器，8通道模擬信號輸入，可以滿足使用1片A/D分時進行多參數測量的要求。MAX197的其中2路通道為電池重量信號的輸入
，由壓力傳感器獲取原始信號經運算放大後輸入。其餘6路分別為電池相關電壓
、電流各參數信號的輸入。MAX197片選信號/CS接AT89C52的P2.7，讀寫控製信號分別接AT89C52的/WR和/RD。引腳HBEN為12位轉換結果選擇端，由P1.6控製。當HBEN為高電平
，讀取轉換結果的高4位；當HBEN低電平時讀取低8位。設定MAX197的控製字為 01000000B，則其工作方式為正常工作方式/內部時鍾；內部獲取方式；模擬量輸入範圍為0～5 V；使用通道0。改變控製字的最後3位（000～111）可以依次選取MAX197的第0～7通道。MAX197通過片內的三態並行接口與AT89C52 進行接口。由於MAX197benshendezhuanhuanshijianjiaoduan
，qieweigudingzhi
，guerzaishejishicaiyonglegudingyanshidefangshidaitizhongduanfangshi，jinxingzhuanhuanjieguodeduqu，tigaoleshujudetongguolvhechengxudexiaolv。tu2給出了MAX197與AT89C52的接口電路。

圖2：MAX197與AT89C52的接口電路

1.3基本I/O部分

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電池四參數的標準值由撥碼開關設定，開機直接進行顯示，直觀明了；且可以方便的改變設定值，以滿足不同檔次電池的測量要求。顯示部分采用MAX7219來驅動LED數碼管。MAX7219為MAXIM公司出品的串行輸入輸出、共陰極、8位數字LED顯示驅動器。隻須一個外部電阻就可以為所有的LED段電流進行設置，簡化了電路設計，提高了係統的可靠性。其與AT89C52的接口通過一個方便的三線串行接口完成，各個數字均可被尋址和更新，而不需要重寫整個顯示器。

AT89C52的P3.0接MAX7219的串行數據輸入端DIN，在CLK的上升沿
，串行數據從DIN裝入到內部16位移位寄存器中。在CLK下降沿的 DOUT端數據有效。本係統采用3片MAX7219進行級聯，來驅動24個LED數碼管，分別顯示電池的4個參數值及各分檔測量值的統計結果。圖3為3片 MAX7219級聯驅動24個LED數碼管。

1.4對象控製部分

本係統控製的對象有步進電機
、電磁閥
、機械測量推杆、dianzikaiguandeng。kaijizijianhou，youbujindianjidaidongchuansongdaibadianchiyundaojianceweizhichu
，danpianjikongzhiceliangtuiganjiajindianchijinxingceliang
，suodeshujujingchulihouyusuoshedingbiaozhunzhibijiao
，ruomanzusheding
，shiweihegechanpin
，youchuansongdaidaizou；若不滿足，則視為次品
，由單片機控製電磁閥打開壓縮空氣
，吹走次品電池
，達到分檢目的。而當電池為次品或無電池及電池正、負極反置時，蜂鳴器發出報警信號。此係統采用氣動電磁閥，提高了工作速度和設備的使用壽命。

圖3:3片MAX7219級聯驅動24個LED數碼顯示管

本係統軟件部分采用MCS—51係列彙編語言設計，采用模塊化程序結構，由主程序模塊
、鍵盤服務模塊
、數據采集模塊

、數據處理模塊
、輸出控製模塊和顯示模塊等幾大模塊組成。主程序模塊簡潔明了，核心部分為讀鍵、鍵解釋，進而轉向完成不同功能的相應各功能子程序。這樣設計使得程序總體結構緊湊
、簡潔

、易懂，且易於設計
、調試、維護和移植。

2.1監控程序

由於本係統的子程序調用條件是多因素的，不僅與外部鍵盤操作
、電信號等有關,yeyuxitongdedangqiansuochudezhuangtaiyouguan，guerzaijiankongchengxuzhongyinyongzhuangtaifenxidefangfa
，caiyongleyijianduoyidebianxiefangshi。fenxixitonggongzuoshisuoyoukenengsuochudezhuangtai，shedingyijianduoyi，zaibutongdezhuangtaixia，jianjieshidejieguobutong，guerzhuanxiangbutongdezichengxu。benxitongshedingle5個功能鍵和1個邏輯鍵
，其中顯示鍵為多義鍵，不同狀態下分別顯示設定四標準參數
、測量所得正次品電池數、電池各分檔統計數等。邏輯鍵為軟件鍵

，定義為30 s延時。在上述顯示鍵按下後啟動，若再無重複按下，則30 s後恢複到開機顯示四設定參數狀態。

2.2數據采集

原始數據采集中
，采用了VMOS功率場效應管作為電子開關。使用軟件編程的方法，控製電子開關的打開和閉合，選通A/D轉換器的各模擬輸入通道，從而對電池的不同參數進行測量。VMOS管是一種垂直導電型MOS功率場效應晶體管
，兼具有電子管和晶體管的優點。他的開關速度極高，且沒有“熱崩”和“二次擊穿”
，易串並聯使用。本係統在對電池短路電流測量中，由於放電電流較大，故而采用了2個VMOS管並聯使用
，以達到分流的作用。

2.3數據處理

youyuxianchanggezhongganraodecunzai
，shidecaiyangsuodeshujuyouyidingdewucha。guduiyuanshishujucaiquleshuzilvbochuli。duibenxitongzhongkailudianyadeceliang，genjuqiquzhitedianzaicankaozhi1.5 V左右波動，首先去除奇異值
，即對所得采樣值序列中明顯偏離參考值的數據
，視為有幹擾存在，濾除掉；ranhouzaiduisuodeshujuxuliecaiyongzhongweizhilvbofajinxingchuli，jiduishengyuxuliepaidui，quzhongjianzhizuoweizuizhonglvbojieguo。zhezhongshuzilvboderuanjiansuanfa，youyingjiandegongxiao
，quebuxuyaoyingjiantouzi
，erqiesuanfalinghuoduoyang，xiaoguowangwangyouyuyingjianlvbodianlu。yingyongzhongkegenjubeicecanshushijiqingkuangjisuodeshujuguilv，erzonghecaiyongduozhongsuanfa
，yiqudegengyoudelvboxiaoguo。

結語

本係統自動化程度高
，大大提高了生產效率；人機界麵友好，易於操作、存cun取qu數shu據ju。采cai用yong了le合he適shi的de新xin型xing芯xin片pian

，使shi得de係xi統tong整zheng體ti結jie構gou可ke靠kao性xing好hao，精jing度du高gao。附fu加jia的de質zhi量liang統tong計ji功gong能neng，還hai可ke以yi提ti供gong給gei生sheng產chan者zhe以yi決jue策ce依yi據ju。實shi際ji應ying用yong中zhong
，取qu得de了le很hen好hao的de效xiao果guo。