充電電池容量測試儀實(shí)現方案

　　圖1單只LED數碼管內部都是由8只發(fā)光管組合而成，分別作為8的7段字型部分，以及一位小數點(diǎn)。這里使用的是共陽(yáng)極數碼管，內部8只發(fā)光管的陽(yáng)極是并連共同引出的，作為使能控制。

　　在實(shí)際電路中，L1就是第一只數碼管的共陽(yáng)極端。單片機的輸出、輸入接口數量都很有限，所以4位LED數碼管驅動(dòng)都是使用動(dòng)態(tài)顯示的方式。4只獨立數碼管LED的內部a、b、c、d、e、f、g、dp這8段發(fā)光管相對應的陰極都是并連的。統一由單片機P0口8位輸出進(jìn)行驅動(dòng)。數碼管要顯示出數碼還必須在共陽(yáng)極端同時(shí)施加正電壓才行。所以要讓4位中某一數碼管進(jìn)行顯示，只要在P0口輸出字型碼的同時(shí)，給這位數碼管共陽(yáng)極端加上正電壓就行了，當然與此同時(shí)其他三位數碼管的共陽(yáng)極端要保持低電壓，才不致顯示出現混亂。數碼管共陽(yáng)極端驅動(dòng)電流較大，所以采用了三極管進(jìn)行控制。以第一只數碼管為例，在P0端口輸出字型碼的同時(shí)，P37輸出低電平，三極管T4導通，則共陽(yáng)極端L1就得到高電平了，數字就會(huì )顯示在第一只數碼管上了。

　　程序設計是以單片機P37口作為計時(shí)控制端子，P37口輸入低電平，計時(shí)程序啟動(dòng)，4只數碼管顯示時(shí)間。放電電路中按下啟動(dòng)按鍵，放電過(guò)程觸發(fā)，VT1導通，電池端電壓降落到放電電阻R2兩端，A端對地為高電平，通過(guò)電阻R4迫使三極管VT3導通，P37口電平就被拉低了，單片機計時(shí)程序啟動(dòng)。電池電壓降到終止電壓以后，放電電路自動(dòng)關(guān)閉，A端電壓消失，VT3恢復截止狀態(tài)，計時(shí)程序停止，數碼管維持顯示當前持續時(shí)間。

　　如要進(jìn)入下次測試，首先按動(dòng)單片機復位鍵，當前計時(shí)清零，等待下一次測試開(kāi)始。

　　程序設計比較簡(jiǎn)單。它的大致流程如下：初始化，P3端口置位，設立常量a為時(shí)間計數器，依次對a的十進(jìn)制數值各位進(jìn)行提取，順序輸送到P0端口，P2端口中的P24、P25、P26、P27各位是依次作為四位數碼管的使能控制端，通過(guò)P2端口的配合，就可以完成對各位數碼管的驅動(dòng)，時(shí)間的動(dòng)態(tài)顯示。程序進(jìn)行中要不斷地檢測P3端口數值以決定計時(shí)狀態(tài)：如果電池處于放電過(guò)程之中，三極管VT3導通，將迫使P37端口電壓降到零，P3端口值就是127，單片機程序檢測到這一結果，時(shí)間常量a將自動(dòng)加1，指示期間放電時(shí)間已經(jīng)延續1秒種了。這1秒鐘的時(shí)間精確計算是比較麻煩的。計時(shí)程序是一個(gè)循環(huán)結構，每一周期耗用時(shí)間都是一致的。所以在使用keil軟件調試過(guò)程中，通過(guò)對時(shí)間計數寄存器sec的觀(guān)察計算，可以得出一次循環(huán)大致需要的時(shí)間。以此為據再通過(guò)適當改變延時(shí)子程序循環(huán)次數將常量a計時(shí)周期控制在1秒以下，剩余微小的時(shí)間差就可以通過(guò)插補空指令來(lái)校正了。計時(shí)精度只要控制在千分之一以下就可以了。在51單片機使用11.0592MHz晶體振蕩器的情況下，指令周期大約1.085微秒，所以將計時(shí)精度控制在千分之一以下問(wèn)題不大。誤差總是會(huì )有的，只能通過(guò)精確計算來(lái)控制了，也可以通過(guò)更換更高頻率的晶體振蕩器提高單片機時(shí)鐘頻率的方法來(lái)進(jìn)一步提高計時(shí)的精度。如果放電過(guò)程中，意外原因或者人為終止放電過(guò)程，P37端口變?yōu)楦唠娖?，程序循環(huán)依舊會(huì )進(jìn)行下去，只是時(shí)間常量a停止自動(dòng)加一，時(shí)間顯示維持不變。

　　編譯后，寫(xiě)入單片機內部，做好放電電路部分與51單片機的連接，便可投入使用。

　　電池接入后，按動(dòng)輕觸按鍵“啟動(dòng)”，就會(huì )進(jìn)入一次容量測試過(guò)程，期間電池取出接入，都不會(huì )影響到單片機計時(shí)。電池放電完畢，單片機數碼管顯示鎖定，給出總放電持續時(shí)間，單位為秒?？梢宰孕腥斯び嬎惴烹娦r(shí)數。當然也是可以自行對程序進(jìn)行改進(jìn)，直接以小時(shí)分鐘形式進(jìn)行顯示。只要單片機不斷電，數碼管將持續顯示當前放電時(shí)長(cháng)。如果要進(jìn)入下次測量過(guò)程，只需要按動(dòng)單片機復位鍵，數碼管清零，單片機程序轉入起點(diǎn)，你就可以進(jìn)入新一次的容量測試過(guò)程了。