用STC89C52制作的“锂电池容量检测器”

ID:97023 · 发表于 2025-7-6 12:03

本帖最后由 ztzp 于 2025-7-6 12:07 编辑

初步设想，使用STC89C52单片机控制，利用该单片机T2的16位自动装填初值功能，得到精确的1秒时钟，每隔1秒累计所放电量（Q=It），放电负载使用自制的2A电子负载仪，放电电流由负载仪设定（先以100mA为准），则每1秒所放的电量为：

每隔1秒就以上述公式计算电量进行累计。
放电电流的设定可以用跳线（或拨码开关）将某个I/O口的各位分别对地短路来实现。
在P1口外接5位拨码开关（也可以在PCB板上焊两排排针，用短路帽来短接），设置放电电流（图中电流为50mA）：

由于有5档开关，所以能够预置的放电电流种类为：

开关1~5分别设置电流强度为：50mA、100mA、200mA、400mA、800mA。
各档位组合设置的充电电流（以50mA递增）如下表：

当电池电压达到3V时终止放电，这个可以用继电器来控制负载仪，并接通蜂鸣器报警。
3V电压的检测可以用一个电压比较器（LM339）构成的“施密特触发器”来完成，基准电压源由一个TL431构成。
部分元件参数及封装：

电路原理：模拟部分（放电进行时）：

电路原理：模拟部分（放电停止）：

TL431分压原理：

其中R1是1、3脚间电阻；R2是1、2脚间电阻。
电路原理：数字部分：

单片机部分供电由78L05三端稳压器提供，实测单片机部分工作电流不大于20mA，所以78L05在不加散热片的情况下也能正常工作。

前面的电路（主要是模拟部分），由于电池有负载时的端电压小于空载时的电压，所以如果用继电器的开关控制电池放电的话，则在电池电压低于临界值时，继电器触点断开电池的瞬间，负载消失，导致电池电压又会高于临界值，这时继电器触点又会重新闭合，如此重复，继电器的触点就会不停的抖动，这个过程会长达几个小时不停，我第一个继电器就是这样损坏的。
所以在电路中取消了用继电器触点控制电池，在电路中只让触点控制单片机“中断”、蜂鸣器。
控制“中断”，在中断函数中停止累加器工作，LED显示最后的电量，这就是电池的容量；
控制蜂鸣器报警，提醒人，放电结束了。
在关闭电路以前，电池继续通过负载仪放电也无所谓，因为电池都有保护芯片，放到一定的时候它会自动断电的。

目前采用如下电路结构：
模拟部分：

数字部分：