拟信号的测量转变为数字信号的测量，并以数字方式显示和输出测量结果，适用于快速响应和高精度的要求，还可以将数据通过接口输入计算机处理。

随着单片机的问世，世纪年代出现了内含微处理器的第三代仪器仪表数据采集。

数据采集仪表不仅能完成些测量任务，还能进行各种复杂的数据运算处理，且能适应被测参数的变化，进行自动补偿，自动选择量程自动校准自寻故障自动进行指标判断与分选以及进行逻辑操作定量控制与程序控制等工作。

温州大学瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业随着新型单片机和大规模可编程集成器件的出现，新研制生产的数据采集系统不断产生，并且正在逐渐取代传统的仪器仪表。

课题研究内容及意义本课题研究种智能蓄电池传感器，设计考虑使用单片机作为主控核心。

设计自动监控系统对蓄电池进行安全监测。

单片机以其功能强体积小使用方便性价比高等优点，在实时控制自动测试智能仪表计算机终端遥测通讯家用电器等许多方面得到了广泛的应用。

本课题研究的内容包括蓄电池的温度测量模块的设计。

电压测量模块的设计。

电流测量模块的设计。

报警模块的设计。

利用对智能蓄电池传感器外形进行三维造型温州大学瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业第二章温度监测系统的模块的设计温度检测系统的基本构成温度监测系统的设计包括以下几个主要功能模块温度采集模块本系统采用数字温度传感器，完成温度数据的采集和转换功能。

二数据处理模块该模块采用微处理器来实现，微处理器模块是整个系统的核心部分，微处理器选用系列单片机，该处理器具有运用灵活高速低功耗的优点。

三显示功能模块采用常用的显示器。

四键盘输入控制模块式键盘输入。

五温度检测系统报警模块。

采用扬声器报警。

总体结构方案蓄电池温度监控系统的总体设计方案如图所示。

温度采集模块转换电路小键盘温度显示模块报警单片机滤波放大电路微机图温度监测系统总体方案框图。

实现方式选择实现以上功能的前提条件是建立个基本的硬件平台，而用于蓄电池温度的传感般可采用两种方式采用传统的温度传感器放大转换方式或者直接采用先进的具有和接口的数字温度传感器，如公司的公司的以及公司的。

第种方式是经典的单片机系统前向通道的设计模式，温度传感器可根据精度温州大学瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业要求和测量范围有时可达数千摄氏度选择热电偶或铂电阻。

由于传感器般是微弱的模拟信号输出并且容易受到现场环境的干扰。

因此如何提高信号增益和抗干扰是前向通道设计的关键。

其基本的通道结构如图所示。

温度传感器滤波放大转换器单片机图前向通道结构当然，当精度要求不高时，也可以采用热敏电阻作为温度传感探头。

在室温环境下，热敏电阻的阻值与环境温度基本成线性关系。

这样可以通过电阻分压简单地将温度值转化为电压值，并直接送往转换器。

当测量精度大于，测量范围在零下数十摄氏度至百多摄氏度时，比较简单的办法是采用数字温度传感器。

数字温度传感器与接口方便。

般采用串行总线方式，如总线的单总线的等。

采用数字温度传感器的好处是可不必过多考虑前向通道中诸如信号放大零点漂移传感器供电和干扰等因素，可以在满足系统要求的前提下最大限度地减少系统开发成本和技术难度。

本系统采用片温度传感器。

当整个系统确定了关键的温度传感器后，其他功能的实现可以根据实际情况灵活选择。

如温度显示可根据用户要求和成本选择或数码管方式。

温度门限值设定和保存可以选用，如。

后向通道控制可根据负载功率大小选用继电器或可控硅。

温州大学瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业第三章系统模块电路设计温度监测系统模块电路设计温度采集模块温度采集模块采用数字温度传感器，数字式温度传感器是美国模拟器件公司出品的单片温度监控系统集成电路，其内部包含有带隙温度传感器和位模数转换器，可将感应温度转换为间隔为。

量化间隔的数字信号，以便和用户设置的温度点进行比较。

片内寄存器可以进行高低温度门限的设置，当温度超过设置门限时，过温漏极开路指示器将输出有效信号。

另外，可以内部寄存器可以进行读写操作，最多可允许片挂接在同总线上。

该温度传感器可广泛应用于数据采集系统中的环境温度监测，工业过程控制，电池充电以及个人计算机等系统。

基本特性与引脚功能具有如下基本特性工作电压范围为测温范围为具有位数字输出温度值，分辨率为精度为和转换时间为，更新速率为带有过温漏级开路指示器具有兼容的串行接口和可选的串行总线地址具有低功耗关闭模式典型值为采用脚表面贴和脚小型封装形式，图所示为的引脚排列图，各引脚功能如表所列。

图管脚图温州大学瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业表引脚功能引脚符号功能描述串行数据输入输出端时钟信号输入端过温漏级开路输出端接地端串行总线地址输入端串行总线地址输入端串行总线地址输入端电源端工作原理的内部功能框图如图所示。

它的片内带隙温度传感器可按预先设置的工作方式对环境温度进行实时测量，并将结果转化为数字量存入到温度值寄存器中地址，其环境温度与输出数据的关系如表所列。

表环境温度与输出数据的关系环境温度瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业电压测量模块的电路图。

图电压测量模块电路图电路连接方法具体如下把模数转换模块区域中的端子用导线连接到电源模块区域中的端子上把模数转换模块区域中的端子用导线连接到单片机系统区域中的端子上把模数转换模块区域中的端子用导线连接到单片机系统区域中的端子上把模数转换模块区域中的端子用导线连接到单片机系统区域中的端子上把模数转换模块区域中的端子用导线连接到单片机系统区域中的端子上。

电流测量电路设计系统充放电电流的实时检测选用瑞士公司电流传感器，该传感器是利用霍尔原理的闭环补偿电流传感器，原边回路和副边回路之间绝缘，可用于测量直交流脉冲和混合型电流，供电电压。

系统中采用的匝比，温州大学瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业原边充放电电流对应副边额定电流有效值为。

在应用中，感应电流串联精密电阻，取得电压量，电阻的取值取决于转换器对于的要求。

电流传感器输出电流为双向，即的电流信号，在实际工况中，放电时输出最大电流，而充电时，输出为电流，由此而取得的电压信号相对于地电平也为相应的正负电压。

控制器输入范围为，应用中接模拟地，接电压基准，故输入范围。

目前存在的问题是控制器采用单工作，模拟量输入无法处理方向电压。

在传统的方式下，如果电阻基准电平端接入地，当充电工况下，感应电流为负电压，控制器无能为力。

针对这个问题，本文设计了如图所示的累加升压跟随方向信号预处理电路，解决了双向电流的采样问题。

图电流测量模块电路图温州大学瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业报警电路设计当检测温度超出预先设定的温度限值时，本系统采用扬声器报警。

生活中我们常常到各种各样的报警声，例如嘀嘀„就是常见的种声音报警声，但对于这种报警声，嘀秒钟，然后断秒钟，如此循环下去，假设嘀声的频率为，则报警声时序图如图所示。

图报警声时序图上述波形信号如何用单片机来产生呢由于要产生上面的信号，我们把上面的信号分成两部分，部分为方波，占用时间为秒另部分为电平，也是占用秒因此，我们利用单片机的定时计数器作为定时，可以定时秒同时，也要用单片机产生的方波，对于的方波信号周期为，高电平占用，低电平占用，因此也采用定时器来完成的定时最后，可以选定定时计数器的定时时间为，而要定时秒则是的倍，也就是说以定时次就达到秒的定时时间了。

如图把单片机系统区域中的端口用导线连接到音频放大模块区域中的端口上，在音频放大模块区域中的端口上接上个欧或者是欧的喇叭。

温州大学瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业报警电路硬件电路图温州大学瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业第四章智能蓄电池传感器外形建模软件简介是由美国公司推出的套三维参数化软件系统，它涵盖了产品从概念设计工艺造型设计三维模型设计分析计算动态模拟与仿真工程图纸的输出生产加工产品的全过程，其中还包括了大量的电缆和管道布线模具设计和分析等实用模块。

广泛应用于航空航天汽车机械数控加工电子等诸多行业。

是当前三维设计软件中应用比较广泛的软件之，也是参数化设计的首选。

第个提出参数化设计的概念，并且采用了单数据库来解决特征的相关性问题。

另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块，般可有草图绘制零件制作装配设计加工处理结构分析与运动仿真等。

在模块中可以对零部件进行有限元分析和优化，在机构运动模块中，可以对零部件模型进行机构运动仿真，并获得距离速度等输出曲线。

为机构的最优化设计与零件的失效分析提供更简便的操作。

我们这次使用软件来创建三维实体模型，在软件的使用过程中需要注意的有每次打开软件后，首先要在文件中进行工作的修改，设置零件的保存路径在创建零件时，模板选用在创建组件时，模板选用。

传感器三维建模步骤打开软件，选择新建个文件的类型。

选择文件新建命令或单击工具栏上的新建按钮即可新建个文件。

温州大学瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业选择视图基准面前视上视右视，要想建立个草图必须选择个基准面。

此时我们选择上视图来为第个基准面来建模。

在此基准面上画出草图。

建好草图后，要完全定义草图，要有基准，否则草图不完全定义，尺寸会随时变化。

然后我们选取特征，拉伸，旋转等特征，在此我们选择拉伸特征进步完善特征，例如倒圆角，倒角，螺纹孔，加强筋等特征。

看看文件中的草图是否有不完全定义或过定义等不符合要求的问题，然后进行更新保存文件即可。

按照以上步骤完成所有的零件图，最后装配，得到如图所示传感器装配图温州大学瓯江学院本科毕业设计机械工程及自动化专业本章小结本章主要介绍了下，用软件来创建智能蓄电池的三维实体建模过程运用软件来创建三维实体模型，