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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(diǎn)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(diǎn)。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(jī)和維護(hù)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(hù)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(fèi)。為此對蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)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(hù),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(jī)和計算機(jī)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(jìn)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(jī)為核心，通過單片機(jī)驅(qū)動芯片來完成蓄電池參數(shù)測量、運(yùn)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(jī)。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(jìn)行相應(yīng)的處理，就可以減少蓄電池的不必要浪費(fèi)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(jī)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(jìn)。 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(jī)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(diǎn)總結(jié)，本設(shè)計實(shí)現(xiàn)過程中所做的研究工作和學(xué)習(xí)體會。 3.進(jìn)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(jī)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(jìn)行軟件的編寫及調(diào)試； 5月23日～5月29日：對設(shè)計的進(jìn)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