1、.華 北 科 技 學 院 2014 屆本科畢業設計（論文）開題報告論文題目： 電動自行車電池監測系統設計 學生姓名： 李輝 學 號： 201003024213 院 （部）： 電子信息工程學院 專 業： 自動化 班 級： 自動化B102班 指導教師: 趙立永(副教授)/黃成玉(副教授) 2014 年 3 月 10 日 2014 屆本科畢業設計（論文）開題報告1.設計背景或研究意義隨著全球可持續發展呼聲的不斷，環保節能成為時代主題。低碳、低耗的出行工具成為新時代下全世界人民的寵兒。應時而動，電動自行車發展迅速，很快風靡全球。電動自行車因其零排放、低噪聲等優點成為當今主要的交通工具。電動自行車蓄電池

2、作為一種儲能設備，具有電壓穩定、供電可靠、移動方便等優點。隨著電動車的廣泛應用和發展，其關鍵部分-蓄電池及其監測技術的落后，越來越成為其發展的瓶頸。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蓄電池的狀態，也就無法及時發現、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管狀態下，虧電電池長期與較好的電池一起串聯使用，不但其自己的狀態會加劇惡化，而且還嚴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進行監測，將電車上的蓄電池組科學有效地管理起來，并及時發現失效電池，有問題的蓄電池得到及時發現和維護,整個蓄電

3、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。 隨著科學技術的發展，特別是單片機和計算機在智能化控制方面的應用，以及在綜合自動化系統等方面研究的深入，關于蓄電池的自動化監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測。蓄電池監測系統中，主要內容是對單電池電壓的監測。其中，關于溫度和電流的測量都屬常規測量，而且在這些方面的測量技術都已成熟。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，最關鍵的是如何測量電池組中串聯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，設計制作了專門用于

4、電池監測的芯片DS2438。本系統的電池狀態參數的采集就選用了這種專門用于電池監測的芯片DS2438。 綜上所述，該系統以AT89C52單片機為核心，通過單片機驅動芯片來完成蓄電池參數測量、運算、處理、顯示、通訊等功能。同時通訊電路可通過RS-485將電池狀態參數傳輸給上位機。電池狀態參數采集建議選用專門用于電池監測的芯片DS2438。該系統能夠監測14節電池端電壓、充放電電流、電池溫度等，數據采集電路采用模塊化設計，根據蓄電池個數確定模塊數量，每個模塊可測量一組。采集信息可在液晶顯示屏直接顯示，并可以設置報警閾值，如果超限自動報警，然后進行相應的處理，就可以減少蓄電池的不必要浪費及延長蓄電池

5、的壽命。因此，電動自行車蓄電池監測系統的設計開發具有著非常廣闊的前景和深遠的意義。 2014 屆本科畢業設計（論文）開題報告2.設計的主要環節或論文的基本內容主要環節：（1）了解蓄電池技術及其應用現狀。（2）溫度傳感器、AT89C52單片機和電池監測專用芯片DS2438的工作原理。（3）系統總體結構方案的設計，并畫出方案的結構框圖。（4）硬件電路各個模塊的設計。（5）軟件程序的設計。（6）對模塊及程序設計的測試與改進。基本內容：此設計主要包括緒論、設計理論、硬件設計、軟件設計及總結五大部分：（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展現狀和應用前景，當前國內外蓄電池監測的現狀

6、及技術水平，蓄電池監測的意義，并提出了本設計所要解決的問題。（2）設計理論部分。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測的芯片DS2438的工作原理。（3）硬件設計部分。主要包括MCU模塊、電源模塊、檢測模塊、A/D轉換模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊、通訊模塊的設計及仿真測試。（4）軟件設計部分。主要包括主程序、初始化程序、A/D轉換結果處理程序、顯示處理程序、通訊傳輸程序的編寫及調試。（5）總結部分。主要包括本設計的整體概述、優缺點總結，本設計實現過程中所做的研究工作和學習體會。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：系統總體結構方案的設計（整體功能，結構框圖）4月13日5月01日：硬件電路的設計（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試；5月23日5月29日：對設計的進一步優化；5月30日6月12日：論文的撰寫及排版打??；6月13日6月16日：準備畢業答辯。