统一电池液晶显示模块
放电至10.5 V)即可获得完整的放电曲线，即剩余电量 与蓄电池内阻之间的关系。将此曲线存人单片机内的 ROM中，在以后测试同型号同规格的电池时，单片机根 据在线测到的电池内阻值，通过查表计算，得出其剩余电 池容量的值。
2.3电压检测模块
对电池电压的检测主要通过2个定值电阻和1个电位 器对待测电池进行分压，然后进行滤波，最后通过单片机A/ D转换模块将采样的电压值进行转换，然后进行计算，得到 待测电池的电压。MSP430F423内部带有多通道的16位的 Sigrna-Delta模数转换模块SD16,分辨率髙，对于1.2 V的基 准参考电压分辨率可以达到0.018 3 mV[6]。电路图如图4 所示。
4.7 kn
亡12V ▽被测电池
ika
0.1 I
图4电压检测电路 Fig. 4 Battery voltage detection circuit
温度检测模块
由于电化学反应的吸热和放热,以及电池内阻的存 在，使得电池在充放电过程中，当有电流经过时,电池内 部会产生热量，这部分热量会引起电池的温度发生变化。 通过测量在线电池的温度，找出温度异常的电池。这实 际上是将电池的老化程度通过温度间接地反映出来[7]。 研究表明:无论是恒流放电,或限压恒流充电，或浮充状 态’荷电量最小的电池温度为最高[8]。该装置检测温度 使用MSP430F423内置的温度传感器，该温度传感器的 测量范围可达-40 ~ 100 1。补偿电压典型值为0尤，温 度每升高1 t电压增加1.32 mV，在0 时的电压典型 值为360 mV,温度特性曲线如图5所示，温度表达式为： ^加=rCw(273 + T[V]) + Vo^FmV]
2,4
图5温度特性曲线
Fig. 5 Temperature characteristic curve
2.5液晶显示模块
MSP430F423单片机内置有液晶驱动模块，可以驱动 128段LCD，用户可以根据自己的需要自行设定液晶屏 幕的所要显示的内容。该装置的液晶屏幕如图6所示， 分别显示待测电池的电压、温度、内阻和编号。
图6液晶显示界面
Fig. 6 LCD display screen
RS485通信单元
在工业生产中，蓄电池可能被安装在现场的各种设 备上作为电源,给电源的监测的带来诸多不便，随着通信 技术的不断加强，RS485通信接口已大量的运用在各类 仪器中，完全可以运用现场总线方式实现多台监测仪器 的集中监控与数据采集。
本智能仪表利用VB6. 0的ActiveX™控件一Microsoft Communication控件,方便地实现了 WindowXP环 境下一台PC机与智能电池监测仪器的串行通信功能，完 成数据采集与监控。采用VB6.0做成的通信界面操作 简单可靠,可以将仪表所存储的历史数据保存到文件，在 实际的工业生产中特别适合普通员工。智能电池监测仪 器与计算机的通信采用RS485半双工的方式，监测仪器 作为从机，上位PC作为主机,监视监测仪器，通讯波特率 为9 600 b/8，通讯格式为:1位起始位，8位数据位,1位 停止位，每个从站被赋予唯一的本机地址，采用主机轮 询，从机应答的通讯方式。主机通过发送命令帧启动一 次通信，从机接收到数据后，判断呼叫地址是否和本机地 址相同，若不同，则不予理睬;若相同，则根据命令帧中的 特征字(命令字），发送主机要求的数据帧。
3系统软件设计
3.1主程序流程
在该系统软件设计上，遵循以下3个原则：软件结构 清晰、简洁，流程合理;各功能程序实现模块化，便于维护、 管理和链接;程序运行实现标志化管理，程序各模块的运 行尽量通过状态标志位来控制。程序流程框图如图7所 示，单片机在上电和复位的时候，先要执行初始化程序。 然后进人低功耗模式，当软件延时标志被置位，启动A/D 转换,A/D转换完成后,等待下一次延时标志置位，当程序 执行到最后,再循环返回。在A/D中断服务程
图7程序流程框图 Fig. 7 Flowchart of the system software
3.2上位机通侑程序界面
上位机通信程序界面采用VB6.0的窗体和控件进 行设计,最终的界面如图8所示。
图8上位机程序通讯界面 Fig. 8 Communication interface of the host computer
4结 论
本文设计的基于MSP430F423单片机的智能电池监 测仪,实现了实时的电池内阻、电压、温度的监测以及数 据的远传不用脱机而实现电池完全的在线测量管理。并 对各参数测量的工作原理、技术难点及实现方法进行了 详细的阐述。在低功耗设计方面的工作有效地延长了系 统的工作时间,减少了对电池的消耗，对实现供电系统的 可靠性和自动化程度有着十分重要的意义。该仪器现已 投人生产取得了良好的效果。