目前,在对普通干电池的出厂检测中,厂家主要是对电池的开路电压、负载电压、短路电流进行质量检测。而电池容量的检测,由于具有毁灭性的损害,没有专门的检测设备,仅仅采用抽样的方法来检测。根据电池特性,其重量参数可以指示其容量参数。故而我们设计开发了基于AT89C52单片机控制的机电一体化智能设备电池四参数自动检测仪,检测电池的4个基本参数:开路电压、负载电压、短路电流和电池重量,并同时作到电池正、次品的分选统计功能。
1系统硬件结构设计
如图1所示,本系统以AT
1.1微处理器
本系统采用Atmel公司生产的AT
1.2数据采集部分
数据采集和A/D转换由MAX197完成。MAX197是MAXIM公司出品的高性能12位A/D转换器,8通道模拟信号输入,可以满足使用1片A/D分时进行多参数测量的要求。MAX197的其中2路通道为电池重量信号的输入,由压力传感器获取原始信号经运算放大后输入。其余6路分别为电池相关电压、电流各参数信号的输入。MAX197片选信号/CS接AT
1.3基本I/O部分
电池四参数的标准值由拨码开关设定,开机直接进行显示,直观明了;且可以方便的改变设定值,以满足不同档次电池的测量要求。显示部分采用MAX7219来驱动LED数码管。MAX7219为MAXIM公司出品的串行输入输出、共阴极、8位数字LED显示驱动器。只须一个外部电阻就可以为所有的LED段电流进行设置,简化了电路设计,提高了系统的可靠性。其与AT
AT
1.4对象控制部分
本系统控制的对象有步进电机、电磁阀、机械测量推杆、电子开关等。开机自检后,由步进电机带动传送带把电池运到检测位置处,单片机控制测量推杆夹紧电池进行测量,所得数据经处理后与所设定标准值比较,若满足设定,视为合格产品,由传送带带走;若不满足,则视为次品,由单片机控制电磁阀打开压缩空气,吹走次品电池,达到分检目的。而当电池为次品或无电池及电池正、负极反置时,蜂鸣器发出报警信号。此系统采用气动电磁阀,提高了工作速度和设备的使用寿命。
本系统软件部分采用MCS—51系列汇编语言设计,采用模块化程序结构,由主程序模块、键盘服务模块、数据采集模块、数据处理模块、输出控制模块和显示模块等几大模块组成。主程序模块简洁明了,核心部分为读键、键解释,进而转向完成不同功能的相应各功能子程序。这样设计使得程序总体结构紧凑、简洁、易懂,且易于设计、调试、维护和移植。