基于ATmega8的電動車蓄電池智能管理系統(tǒng)設(shè)計

　　溫度檢測設(shè)計

　　在溫度測量模塊中主要使用了DS18B20數(shù)字溫度傳感器，該器件的主要特點為：獨特的單線接口只需一個接口引腳即可通信;多點能力使分布式溫度檢測應(yīng)用得以簡化;不需要外部組件;可用數(shù)據(jù)線供電;不需要備份電源;測量范圍為-55℃~+125℃，增量值為0.5℃;以9位數(shù)字值方式讀出溫度;具有用戶可定義的、非易失性的溫度告警裝置。此外，由于每一個DS18B20有唯一的系列號，因此，多個DS18B20可以存在于同一條單線總線上，給應(yīng)用帶來了極大的方便。

　　圖4 可控充電模塊主電路

　　可控充電模塊設(shè)計該模塊(見圖4)是實際設(shè)計中的難點，它與外電網(wǎng)相連，對車載電池進(jìn)行充電，并能根據(jù)控制電路發(fā)出的指令或標(biāo)志位，實現(xiàn)對蓄電池分階段、以不同電流進(jìn)行充電，且有自動斷電的功能，實現(xiàn)智能充電。根據(jù)實際需要的大功率、高電壓的特點，其主電路采用全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，輸出回路采用全橋整流，同時，為改善功率開關(guān)器件的工作狀態(tài)，主電路采用了軟開關(guān)技術(shù)。

　　主控及液晶顯示模塊

　　主程序模塊是整個系統(tǒng)的核心，其根據(jù)需要從各模塊收集數(shù)據(jù)，判斷分析數(shù)據(jù)，并把相關(guān)信息顯示在液晶屏上。當(dāng)處于充電狀態(tài)時，根據(jù)電流采集子模塊發(fā)送的信息，結(jié)合電池電壓參數(shù)和溫度測量值進(jìn)行充電控制，依據(jù)電流測量模塊計算的電量值，實現(xiàn)充電模式的判別和轉(zhuǎn)變，當(dāng)電充滿時，單片機(jī)將對數(shù)據(jù)設(shè)立標(biāo)志，使可控充電模塊斷開繼電器，充電電路與電池組斷開。本設(shè)計采用內(nèi)置T6963C的MGLS240128T點陣液晶顯示模塊。顯示及主控模塊的電路如圖5所示。其中，VCC為5V電源，D0~D7與MC68HC912D60A的一個8位數(shù)據(jù)口相連，引腳5、6、8為控制口，用來控制液晶顯示模塊的讀寫操作，RST(10腳)為液晶顯示模塊硬件復(fù)位腳。V0口輸入液晶顯示驅(qū)動電壓，滑動變阻器用來調(diào)節(jié)液晶顯示亮度。

　　圖5 主控及液晶顯示模塊電路圖

　　軟件編程及測試

　　本管理系統(tǒng)的核心軟件是在ICCAVR編譯環(huán)境下用C語言編程實現(xiàn)的。依據(jù)硬件設(shè)計中的模塊化設(shè)計，每一個模塊中均有一個ATmega8芯片，所

　　以，在編程時按照模塊任務(wù)進(jìn)行單獨編程，子模塊主程序基本包含模塊初始化和數(shù)據(jù)處理，以及串口接收和發(fā)送中斷程序，在串口中斷程序中，主控模塊發(fā)送數(shù)據(jù)請求，各子模塊在中斷程序中根據(jù)收到的相關(guān)數(shù)據(jù)串向主控模塊發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)。此外，各子模塊根據(jù)主控模塊返回的數(shù)據(jù)，進(jìn)行實際器件的操作，管理系統(tǒng)就這樣通過LIN總線進(jìn)行通信及操作。在通信的軟件調(diào)試中，通過使用串口調(diào)試軟件，并將總線數(shù)據(jù)通過串口連接到PC上，便于監(jiān)測各個模塊的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行調(diào)試。

　　結(jié)語

　　本設(shè)計采用ATmega8單片機(jī)，充分利用了其外圍接口多、功能強(qiáng)的特點，操作方便、成本低。整個系統(tǒng)已經(jīng)在一款電動工程車上使用，系統(tǒng)穩(wěn)定。