基于STM32的蓄电池电流检测系统设计

0 引言
蓄电池是一种将化学能转变成电能的储能设备,是一种直流电源[1]。随着生产技术的革新,蓄电池的品种也变得多种多样,为了让蓄电池寿命更长,更符合实际工作环境,设计了电流检测系统,通过检测电流的大小对蓄电池是否发生故障进行简单判断。本系统可以应用到汽车用蓄电池故障检测中,车主可以通过直观的数值显示判断汽车故障是否是由于蓄电池发生故障而导致。目前常用的电流检测方法主要有直接检测法和间接检测法两类,本设计采用直接式电流检测法,基于STM32F103C8T6的电流检测系统采用STM32最小系统作为控制核心,经过转换电路将电流信号转变成为电压信号,通过AD 转换电路对电压信号进行采样处理并输出[2]。
1 系统总体设计
蓄电池电流检测系统框图如图1所示,整个系统由单片机、电流源、OLED 显示电路和蜂鸣器报警电路等几部分组成。其中电流源电路的组成和工作过程为:对220V 50HZ 的交流电进行降压整流,变成所需要的直流电压,并控制电压在电源模块所能接受的输入电压范围;经过降压器降压之后通过恒流电源模块输出8A-10A 的直流电流,并输出9.6V-12V 的直流电压;再经过分流器,进行电流/电压的转换(注意这里在转换时功率很大必须考虑功率对电阻、导线的影响),通过电压跟随器输出到分压电路。分压电路输出的电压经过STM32采集并处理,最后在OLED 液晶显示屏显示电流值。如果电流的取值范围大于正常值,将驱动继电器关断从而对整个系统进行保护,小于正常值将驱动蜂鸣器进行报警。
图1  系统总体框图
2 硬件电路设计
系统电路原理图如图2所示。单片机选择STM32F103 C8T6最小系统模块,利用其A1接口作为AD 采集输入端,B8出端。A1数字信号。器,切换快、较能力 [3]。Keywords: STM32;storage battery ;current detection ;splitter ;voltage-follower
同时判断电流值的大小,低于阈值显示unnormal字样并驱动蜂鸣器报警,高于阈值显示normal字样,并显示一个图案:图案里的E代表状态不好,F代表状态良好。
图3  主程序流程图
图4  系统电路实物图
首先对各分电路进行测试:①分流器是利用电阻组成的电路,由V=IR换算,测试过程中能实现这样的转换,但是要求各器件都要有足够大的功率。②电压跟随器测试,将分流器转换的电压通过电压跟随器输出到电阻分压。③分压电路由电阻分压组成,采用18kΩ+2kΩ设计分压,实现将跟随电压降低10倍的功能。④电压比较器的测试,基准电压为3V或0V(接地),3V时输入电压低于基准电压输出低电平,接地时输入电压高于基准电压输出高电平表示过电压,驱动继电器关断。⑥OLED的测试,当电
流值达到设定阈值(设定为5A)时不发出警报,当低于阈值时放出警报。各分电路测试都能正常工作,之后对整体系统进行测试,测试电流的实际值、测量值和误差数据如表1所示。
表1  测量值及误差
实际值(A) 12357910
测量值(A)  1.002  2.005  3.015  5.0417.0079.10810.150误差(%)0.20.250.50.8  1.0  1.2  1.5
5 结语
所设计蓄电池电流检测系统,主要由电流采集、电流转换、降压、A/D转换、数据分析、数据显示等模块组成,可以应用到汽车蓄电池检测环境中。随着检测技术智能化、联网化、集成化历程的不断推进,电流检测作为汽车蓄电池状态监控的一个重要技术也不甘落后,因此汽车蓄电池电流检测系统将给车主一个很直观的电池状态信息,为车主省去不少时间和金钱,具有重要的实用价值。
参考文献
[1]于志豪,肖林京,常龙,张瑞雪,刘韬.锂离子蓄电池动力
电源电流检测系统的设计[J].电源技术,2014,38(04):
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[2]王彰云.基于STM32技术的电流检测系统设计[J].湖北
农机化,2019(19):149-150.
[3] 李开良,阮祥,李振界.基于LM393电压比较器的漏液
(下转第130页)
电压跟随器电路图
科学融为一体,让它们共同来推动一项技术的长久发展。在地理信息系统当中,主要应用的技术是现代计算机图形以及数据库的技术,以此来推动空间的数据处理情况。在技术充分使用的过程中,应该将其所具备的优势全面的展现出来,应该结合地球表面的空间表象事物,以此来正确的判断出说测量地形的总体情况,并按照具体的地理状况进行深入的研究与调查。但由于作为自动化技术的合理应用,可以在一定程度上保证所呈现出的数据信息趋于直观和形象,因此所判断出来的整体状况都是具有实际意义的,也为测量工作提供的便利途径,避免错读、漏读的状况发生。
2.2 RS遥感技术的应用
使用遥感技术能够让分辨率呈现出影像排列的形象,从而达到传感器影像辨识数据的要求与标准,展现出全面且细致的数据信息。所以在这种情况下,传感器技术应该不断的深化改革,在提高技术的整体程度的同时,还有紧紧跟随研制工作的开展状况,充分体现出技术所具备的观测能力,也保证能够在空间领域发挥出更加良好的作用[3]。遥感器还能够以不同的角度去获取同一位置的地理信息,以影像的方式表达出来,这样能够让有关人员在各个时间段都能够获取有以可以利用计算机和人脑思维的结合,来实现图像的正确处理,保证测绘人员可以有效的完成工作。
4 结束语
随着现代化技术的不断产生,很多领域都已经有了提升工作效率的新思路,在地形测量当中,就可以
广泛的应用现代测绘自动化技术,以此来减轻工作人员的工作压力,还可以推动工作的顺利有效进展,所以本文深入探讨了现代测绘自动化技术在地形测量中的应用策略,为有关人员的工作创建有效途径。
参考文献
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的应用分析[J].世界有金属, 2018,No.495(03):40-
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分析[J].锋绘,2018,000(002):66-67.
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[4]代琪琪,杜明星,魏克新.电动汽车蓄电池组电流检测系
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[5]王超,秦会斌.基于STM32的铅酸蓄电池充放电监测系
统设计[J].软件导刊,2018,17(01):122-125+128.
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