泛应用于家用电器机器人仪器仪表工业控制单 元办公自动化设备以及通信产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。因此， 单片机的出现大大促进了现代计算机技术的飞速发展，成为近代计算机技术发展史上 个重要里程碑。 由于系列单片机集成了几乎完善的中央处理单元，处理功能强，中央处理单元 中集成了方便灵活的专用寄存器，这给我们利用单片机提供了极大的便利。单片机把微 型计算机的主要部件都集成在块芯片上，使得数据传送距离大大缩短，运行速度更快， 可靠性更高，抗干扰能力更强。由于属于芯片化的微型计算机，各功能部件在芯片中的 布局和结构达到最优化，工作也相对稳定。单片机属于典型的嵌入式系统，所以它是低 端控制系统最佳器件。 单片机的开发环境要求较低，软件资源十分丰富，开发工具和语言也大大简化。单 片机的典型代表是公司在世纪年代初研制出来的系列单片机。 单片机很快在我国得到广泛的推广应用，成为电子系统中最普遍的应用手段，并 在工业控制交通运输家用电器仪器仪表等领域取得了大量应用成果。系列 单片机的优点是价钱便宜,口多,程序空间大。因此在测控系统中，使用此单片机是 最理想的选择。 是美国公司生产的种带字节存储器 的低功耗高性能位微处理 器，俗称单片机。它采用公司的高密度非易失性存储技术生产，兼容标准河北工程大学毕业设计说明书 指令系统及引脚。它集程序存储器既可在线编程也可用传统方法进行编 程及通用位微处理器于单片芯片中，具有高性价比。 单片机的主要工作特性是内含字节的存储器，擦写次数次内 含字节的具有根可编程线具有个位可编程定时器具有个 中断源个中断矢量级优先权的中断结构具有个全双工的可编程串行通信接 口具有个数据指针两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式具有可编 程的级程序锁定位工作电源电压为且典型值为最高工作频率为 。 是个有个引脚的芯片，引脚配置如图所示。 图引脚 芯片的个引脚功能为 供电电压。 接地。 口口为个位漏级开路双向口，每脚可吸收门电流。当口 的管脚第次写时，被定义为高阻输入。能够用于外部程序数据存储器，它可以被 定义为数据地址的第八位。在编程时，口作为原码输入口，当进行校 验时，输出原码，此时外部必须被拉高。 口口是个内部提供上拉电阻的位双向口，口缓冲器能接收输出 门电流。口管脚写入后，被内部上拉为高，可用作输入，口被外部下拉为 低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在编程和校验时，口作为河北工程大学毕业设计说明书 第八位地址接收。口部分端口引脚及功能如表所示。 表口特殊功能 口引脚特殊功能 用于编程 用于编程 用于编程 口口为个内部上拉电阻的位双向口，口缓冲器可接收，输出 个门电流，当口被写时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因 此作为输入时，口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。 口当用于外部程序存储器或位地址外部数据存储器进行存取时，口输出地址的高 八位。在给出地址时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行 读写时，口输出其特殊功能寄存器的内容。口在编程和校验时接收高八位 地址信号和控制信号。 口口管脚是个带内部上拉电阻的双向口，可接收输出个门电 流。当口写入后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外 部下拉为低电平，口将输出电流这是由于上拉的缘故。口也可作为 的些特殊功能口，如下表所示 表口特殊功能 口引脚特殊功能 串行输入口 串行输出口 外部中断 外部中断 定时器外部输入 定时器外部输入 外部数据存储器写选通 外部数据存储器读选通 复位输入。当振荡器复位器件时，要保持脚两个机器周期的高电平时间。 当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字河北工程大学毕业设计说明书 节。在编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，端以不变的频率周期 输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于 定时目的。然而要注意的是每当用作外部数据存储器时，将跳过个脉冲。如想 禁止的输出可在地址上置。此时，只有在执行，指令是 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态禁止，置位无 效。 外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周 期两次有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。 当保持低电平时，则在此期间外部程序存储器，不管 是否有内部程序存储器。注意加密方式时，将内部锁定为当端保持高 电平时，此间内部程序存储器。在编程期间，此引脚也用于施加编程电源 。 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 来自反向振荡器的输出。 液晶显示芯片 液晶显示器以其微功耗体积小显示内容丰富超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式 仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。 字符型液晶显示模块是专门用于显示字母数字符号等点阵，这里介绍的字 符型液晶模块是种用点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的内容可以 分为行个字行个字行个字等。 液晶模块内部的字符发生存储器已经存储了个不同的点阵字符 图形。这些字符有阿拉伯数字英文字母的大小写常用的符号和日文假名等，每 个字符都有个固定的代码，比如大写的英文字母的代码是， 显示时模块把地址中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母。 液晶模块内部的控制器共有条控制指令，它的读写操作屏幕和光标的操 作都是通过指令编程来实现的。说明为高电平为低电平 指令清显示，指令码,光标复位到地址位置 指令光标复位，光标返回到地址 指令光标和显示模式设置光标移动方向，高电平右移，低电 平左移屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效 指令显示开关控制。控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表 铅还原成纯铅。 铅酸蓄电池组是许多交通工具的动力源或应急电源，例如火车指挥调度邮电通信 银行运营船用等必不可少的应急电源。因此电池组的性能将直接关系到系统的可靠运 行，火车调度邮电通信银行运营船用等。为了正确使用蓄电池，提高蓄电池的使 用寿命，保证可靠运行，需要经常对蓄电池进行维护和周期治疗。但怎样才能知道蓄电 池处于最佳工作状况，什么时候需要充电，什么时候需要添加蒸馏水，电解液的温度等， 这些参数都需要严格测量。以往，蓄电池参数的测量都是手工完成的。手工测量速度慢， 测量精度不高，而且有害气体影响人体健康。为了现代化的需要，减少工人的劳动强度 保护身体健康，提高测量速度和测量精度，所以对蓄电池参数的自动测量显得尤为重要。 因此这方面的研究越来越多的为入们所关注，测量些相应的参数可以对系统是否正常 工作做出个最快的判定，方便进行及时的维修和维护。 铅酸蓄电池的简单介绍 基本定义电能可由多种形式的能量变化得来，其中把化学能转换成电能的装置叫 化学电池，般简称为电池，电池有原电池和蓄电池之分。放电后不能用充电的方式使 内部活性物质再生的叫原电池，也称次性电池。放电后可以用充电的方式使内部活性 物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转为电能的电池，叫蓄电池， 也称二次电池。河北工程大学毕业设计说明书 铅酸蓄电池的定义是蓄电池的种，主要特点是采用稀硫酸做电解液，用二氧化 铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的种酸性蓄电池。 关于电池的些常用语言，充电蓄电池从其他直流电源获得的电能叫充电。放电 蓄电池对外电路输出电能时叫放电。放电。浮充放电蓄电池和其他直流电源并联，对 外电路输出电能叫浮充放电。有不间断供电要求的设备，起备用电源作用的蓄电池都处 于该种放电状态。电动势外电路断开，即没有电流通过时在正负极间量得的电位差， 叫电池的电动势。端电压电路闭合后电池正负极问的电位差叫做电池的电压或端电压。 安时容量电池的容量单位为安时。自放电由于电池的局部作用造成的电池自身 容量的消耗。使用寿命电池在保证输出定容量的情况下进行充放电的次数。电解液 是组成铅酸电池的重要部分，是传导和参加化学反应，其纯度和密度是电池容量和寿命 有重要影响。放电率是以定的电流放完额定容量所需的时间。对于不同的电池有各 其规定的标准放电率。例如电池的容量为率意味着电池 的电流放电能延续小时，电池容量为。 铅酸蓄电池的分类，按蓄电池极板结构分为形成式，涂膏式，管式蓄电池。按蓄 电池盖和结构分为开口式，排气式，防酸隔爆式，密封溺控式蓄电池。按蓄电池维护 方式分为普通式，少维护式，免维护式蓄电池。 蓄电池的基本结构如下图所示，图中硬橡胶槽负极板正极板 隔板鞍子汇流排封口胶电池槽盖连接条极柱 排气拴。 图蓄电池的基本结构 铅酸蓄电池的工作原理，主要分充电和放电两个状态进行，充电过程电能转换成化河北工程大学毕业设计说明书 学能，放电的时候化学能转化成电能。充电时应在外接直流电源充电机或整流器， 使正负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质，并把外界的电能转变为化学 能储存起来。放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正极板形 成电流同时在电池内部进行化学反应。 铅酸蓄电池检测系统简介 电池剩余电量计算，对于单节铅酸蓄电池来说，它的电动势是个定值，是由它本 身的制造工艺和特性确定的。当电池开路时，电池的端电压等于它的电动势当外接负 载后，流过它的电流大小取决于负载大小，但是电池的端电压值随电流增大会略微减小， 这是因为电池有内阻的缘故，所以电池可以用理想电压源和内阻的串联组合来代表，因 此我们可以通过检蓄电池的电压来间接知道它的电量。 铅酸蓄电池检测系统是能够实时在线检测蓄电池的端电压。铅酸蓄电池检测系统由 三个大部分组成检测模块，用以测量单个蓄电池的端电压显示模块，用于实时显示 测得的电压数据。通信模块，将单片机与计算机连接，将测得的数据传到电脑当中显示。 测量模块主要是电压测量，测量铅酸蓄电池的端电压，并通过进行电压的模数 转换。显示模块，可以把测量模块测量出来的数据直接显示出来，方便进行。 单片机 单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两个 分支。通用计算机系统主要用于海量高速数值运算，不必兼顾控制功能，其数据总线的 宽度不断更新，从位位迅速过渡到位位，并且不断提高运算速度和完善 通用操作系统，以突出其高速海量数值运算的能力，在数据处理模拟仿真人工智能 图像处理多媒体网络通信中得到了广泛应用单片机作为最典型的嵌入式系统，由 于其微小的体积和极低的成本，