蓄電池溫度的監測在通信電源中的應用

通信電源蓄電池溫度的監測方案

通信電源被稱(chēng)為通信系統的心臟，電源系統將直接影響通信系統的可靠性和穩定性。目前，通信系統電源供電大都是由不間斷的蓄電池提供的，蓄電池溫度過(guò)高勢必影響到電池的工作效率和壽命。因此對蓄電池的工作溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監測具有實(shí)際意義。美國APC公司的一項調查結果表明，大約有75％以上的通信系統故障都是由于電源設備故障而引起的。

議題內容：

蓄電池溫度監測系統的系統組成
蓄電池溫度監測系統的軟硬件設計
解決方案：

電壓、溫濕度采集、溫度采集
模塊之間的通信
數據顯示

系統組成

蓄電池溫度監測系統的原理框圖如圖1所示。主要由電壓、溫濕度采集、溫度采集、89S51單片機、鍵盤(pán)控制模塊、顯示電路模塊、通信模塊組成。該系統能完成6組或6組以上通信電池的溫度測量、1路機房環(huán)境測量(溫度、濕度測量)、2路直流電壓和2路交流電壓測量，傳輸數據距離大于200m。

硬件設計

1單片機選擇

該系統單片機選用89S51，該單片機采用0．35新工藝。成本降低，功能提升，與傳統的89C51單片機相比主要具有以下特點(diǎn)：
(1)功能增多，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變；
(2)ISP在線(xiàn)編程功能；
(3)最高工作頻率為33MHz，計算速度更快；
(4)具有雙工UART串行通道；
(5)內部集成看門(mén)狗計時(shí)器；
(6)雙數據指示器；
(7)兼容性強，向下完全兼容51全部子系列產(chǎn)品。

2溫度傳感器的選擇及其與單片機的連接

溫度采集選用DS18B20，DS18B20具有獨特的單總線(xiàn)接口方式，通過(guò)串行通信接口(I／O)直接輸出被測溫度值接口方式，CPU只需一根端口線(xiàn)就可與DS18820實(shí)現雙向通信；在使用中不需要任何外圍元件；內含寄生電源，既可采用寄生電源，也可由VDD直接供電；允許電壓范圍是3．0～5．5V，進(jìn)行溫度／數字轉換時(shí)的工作電流約為1．5mA，待機電流僅為1μA，典型功耗為5mW；溫度測量范圍為－55～125℃，在0～85℃之間，誤差小于0．5℃；支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以?huà)旖釉谝桓偩€(xiàn)上，可實(shí)現多點(diǎn)測溫；具有負壓特性，當電源極性接反時(shí)，溫度計不會(huì )因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。
DS18B20和單片機的連接如圖2所示，由VCC直接供電，連接一個(gè)4．7kΩ左右的上拉電阻，DQ直接連到單片機的P1．0口上。

CPU對DS18B20的訪(fǎng)問(wèn)流程是：對DS18B20初始化即ROM操作命令、存儲器(包括便箋式RAM和E2PROM)操作命令即數據處理。單總線(xiàn)上所有處理都從初始化開(kāi)始，初始化時(shí)序由主機發(fā)出的復位脈沖和一個(gè)或多個(gè)從機發(fā)出的應答脈沖組成。主機接收到從機的應答脈沖后，說(shuō)明有單總線(xiàn)器件在線(xiàn)，主機就可以開(kāi)始對從機進(jìn)行ROM命令和存儲器操作命令，使DS18B20完成溫度測量并將測量結果存人高速暫存儲器中，然后讀出此結果。
3交、直流電壓以及機房溫濕度的測量

直流電壓、交流電壓以及機房溫濕度的測量選用TLC1543，TLC1543為10位11通道的A／D轉換器，與單片機的連接如圖3所示。機房環(huán)境測量(溫度、濕度)采用JWS溫濕度變送器，輸出信號為標準0～5V直流電壓信號；直流電壓的數據采集經(jīng)電阻分壓后直接送至A／D轉換器，交流電壓的采集經(jīng)分壓整流后也直接送至A／D轉換器。