基于單片機(jī)的超級電容畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(完整版)

　　

【正文】 ........................................... 22 串 行通信子程序 .......................................................... 23 第 5 章 系統(tǒng)上位機(jī)程序設(shè)計(jì) ............................................................ 24 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)概述 ............................................................ 24 上位機(jī)界面設(shè)計(jì) .................................................................... 24 結(jié) 論 ................................................................................................. 26 謝 辭 ................................................................................................. 27 參考文獻(xiàn) ............................................................................................. 28 附 錄 ................................................................................................. 29 外文資料翻譯 ..................................................................................... 43 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 當(dāng)今世界，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和交通工具需求的增加，世界能源消耗速度急劇增加；而另一方面目前世界各國已經(jīng)探明的煤炭、石油、天然氣等常規(guī)能源剩余儲量及可開采年限十分有限。這不僅浪費(fèi)能量，而且也增加了站內(nèi)空調(diào)通風(fēng)裝置的負(fù)擔(dān)，并使城市軌道建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用增加。 超級電容器自面市以來，全球需求量快速擴(kuò)大，已成為化學(xué)電源領(lǐng)域內(nèi)新的產(chǎn)業(yè)亮點(diǎn)。最近又出現(xiàn)了分別采用電池材料和活性炭材料為兩極混合型超級電容器。超級電容器的一個充放電循環(huán)時間很短，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蓄電池的充放電循環(huán)所需要的時間。 1985 年以來，日本的 NEC／ Tokin 公司、松下公司生產(chǎn)的產(chǎn)品占領(lǐng)國際市場，超級電容由此得到了迅速的發(fā)展，進(jìn)入商業(yè)化的應(yīng)用規(guī)模。這樣在大電流充放電的時候，當(dāng)分壓高的電容已 經(jīng)充滿時，分壓低的單體還處于未充滿狀態(tài)。為了便于檢測，也將超級電容的電壓檢測電路進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì) [2]。由于單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)成熟，利用單片機(jī)系統(tǒng)的軟硬件結(jié)合，可以組裝出許洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 多的應(yīng)用電路來。 應(yīng)用最廣的 8 位單片機(jī)還是 Intel 的 51 系列單片機(jī)。 多路開關(guān)可選通 8個模擬通道，允許 8 路模擬量分時輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在本設(shè)計(jì)中，我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)高精度的電壓表，因此在此，我們選擇精度為 16 位的 LTC1864 芯片。 CLK 腳，串行時鐘輸入端，最高頻率 10MHz，在時鐘上升沿數(shù)據(jù)移位存入內(nèi)部移位寄存器，當(dāng)時鐘下降沿時，數(shù)據(jù)由 DOUT 輸出， CLK 輸入僅當(dāng) CS=0時有效。 CC4067 是 16 通道開關(guān)，有四個二進(jìn)制輸入端 A0～ A3 和控制端 C，輸入的任意一個組合可選擇一路開關(guān)。每一個發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA232F 電平 [7]。 在本電路中，該 8 段 LED 數(shù)碼管與顯示驅(qū)動芯片 MAX7221 相連，其A， B， C， D， E， F， G， DP 管腳分別與 MAX7221 的 A， B， C， D， E，F(xiàn)， G， DP 管腳相連，而其位選信號分別與 MAX7221 的 DIG0， DIG1， DIG2，DIG3， DIG4， DIG5， DIG6， DIG7 管腳相連，由 MAX7221 控制 LED 管的顯示。 具體電路實(shí)現(xiàn)如下： 圖 34 電源電路 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 系統(tǒng)總原理圖 系統(tǒng)總原理圖由以上各部分組成，詳見附錄 1。 LED 顯示子程序流程圖如下： MAX7221顯 示方 式 初 始 化亮 度 初 始 化譯 碼 方 式 初始 化進(jìn) 入 正 常 工作 狀 態(tài)指 向 顯 示 緩沖 區(qū)結(jié) 束開 始取 顯 示 數(shù) 據(jù)送 顯 示結(jié) 束 圖 43 LED 顯示子程序流程圖主程序流程圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 串行通信子程序 串行通信子程序主要完成單片機(jī)與上位機(jī)的通信，本設(shè)計(jì)中，當(dāng)數(shù)據(jù)采集 完成后調(diào)用串行通信子程序?qū)?shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)進(jìn)行下一步處理。其界面如圖 51 所示 [15]。硬件電路設(shè)計(jì)中，各部分相互獨(dú)立，降低了不必要的干擾。 另外，我還要感謝和我一同完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的李紅松，朱衛(wèi)云，黃鵬同學(xué)，在課題的設(shè)計(jì)寫作過程中，我們共同解決了許多難題，從中我受益良多。 sbit CE=P3^4。 }while(!key1)。P1=0xFd。 case 5:CE=0。break。P1=0xF5。 case 13:CE=0。break。 uint t1,t2。 CLK = 1。 } } void MAX7221_WRITE(uchar addr,uchar dat) { CS = 0。 for(i=0。 sbit CS = P2^1。break。 case 11:CE=0。P1=0xF7。break。 case 3:CE=0。P1=0xFf。 void delay_ms(uint n) //延時程序 { uchar i。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 參考文獻(xiàn) [1] 李朝青 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) .第 3 版 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [2] 劉坤，高征，晁陽 .Protel 99 SE 電路設(shè)計(jì)實(shí)例教程 . 北京：清華大學(xué)出版社， [3] 譚浩強(qiáng) .C 程序設(shè)計(jì) .第三版 .北京：清華大學(xué)出版社， 20xx [4] 潘新民，王燕芳 .微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)用教程 .北京：電子工業(yè)出版社， [5] 杜樹春 .單片機(jī) C 語言和匯編語言混合編程實(shí)踐 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [6] 萬福君，潘松峰，劉芳 等 .MCS51 單片機(jī)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 .北京：清華大學(xué)出版社， [7] 周韌研，商斌 .Visual C++串口通信開發(fā)入門與編程實(shí)踐 .北京：電子工業(yè)出版社， [8] 王化祥 .自動檢測技術(shù) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [9] 陳廣贊 .基于單片機(jī)控制的恒流源測試系統(tǒng)： [碩士學(xué)位論文 ].大連理工大學(xué)， 20xx [10] 徐文兵 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2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U389C 525 6 7 8a b c d e f g dpc om 1 c om 2 c om 3 c om 45 6 7 8a b c d e f g dpc om 1 c om 2 c om 3 c om 47S E G ( 0. 36) X 4162738495J2D B 9D4D I O D ED2D I O D ED1D I O D ED3D I O D ET1T R A N S 1123V VG N DIN O U TU178L 0512J1C O N 2C2C A PX T A LS W P BG N DC9C 10G N DG N DV C CC8G N D+C6V C CC7+C5G N DG N D+C4+C3G N DG N DEN0D1C2B3A4X155X146X137X128X119X1010X911X812X713X614X515X416X317X218X119X020OUT21VDD23VSS22U4C D 4066V C CV C C+C1p2. 3p2. 4p2. 5p2. 0p2. 1p2. 2V C CG N DT X DR X DP 1. 0P 1. 1P 1. 2P 1. 3R1VCV C C 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 附錄 2：電路仿真圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 附錄 3：下位機(jī)源程序 分壓程序： include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit key1=P3^6。 總的來說，本系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)期的目的，能夠?qū)崿F(xiàn)檢測超級電容的目的，但仍有一些不足之處，如電容測試的通道數(shù)量較少，只有 16 組，而實(shí)際應(yīng)用中的超級電容組中單體電容數(shù)量均以數(shù)千計(jì)。其具體實(shí)現(xiàn)流程如圖 52 所示。本系統(tǒng)中 A/D 轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為 16 位兩字節(jié)數(shù)據(jù)，故發(fā)送時要分兩次發(fā)送，先發(fā)送低位字節(jié)數(shù)據(jù)，再發(fā)送高位字節(jié)數(shù)據(jù) [14]。 C51 是一種在 MCS51 系列單片機(jī)是使用的特定