專利名稱：蓄電池電量顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電于測量領(lǐng)域。
目前，尚無很好的方法對蓄電池的電量進行計算或指示，只能采用電壓法來判斷蓄電池放電的終了，用溫度法、電壓法、-ΔV法來判斷蓄電池的充足，也有設(shè)定時間用恒定電流對蓄電池進行充電的，不過這些方法都有一定的局限性，且都不能指示蓄電池的實有電量。如TCY-701型電源就是采用定時限壓恒流充電的。
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種用單片機控制的蓄電池電量顯示器，以便制作出操作簡單、顯示直觀的自動充電器、蓄電池電量顯示器、蓄電池性能測試儀等產(chǎn)品。
本發(fā)明的構(gòu)思如下用單片機來執(zhí)行電量的運算，并根據(jù)充放電電流等信息對蓄電池的容量、充電效率進行修正，用按鍵來設(shè)置或更改蓄電池的容量值、電量值、充電效率值等，用數(shù)碼管顯示電量數(shù)或容量、效率、充放電電流，用外部輸入信號提供電池放電終了及電充足信號。
本發(fā)明是按照上述構(gòu)思使用7種主要部件組合而成的、應(yīng)用于蓄電池自動充電器、電量顯示器、性能測試儀等產(chǎn)品中的智能裝置。參看

圖1，單片機[1]分別與ADC電路[2]、譯碼鎖存顯示電路[3]、按鍵[4]、外部輸入信號[5]、報警信號[6]、電源[7]構(gòu)成電氣連接。
本發(fā)明的優(yōu)點是，能對電量進行運算，參數(shù)顯示直觀，設(shè)置方法簡單，不怕掉電，可隨時顯示蓄電池容量、電量、充電效率、充放電電流，并具有報警及容量、效率修正功能，它可用于自動充電器、蓄電池電量顯示器、蓄電池性能測試儀等產(chǎn)品中。
附圖的圖面說明如下圖1是蓄電池電量顯示器的電路方框圖圖2是用PIC58BS單片機制作的蓄電池電量顯示器的電原理圖本發(fā)明的一個具體實施例是一種以PIC58BS單片機為核心制作的三位數(shù)字顯示的電量顯示器。
參看圖2，單片機[1]由N4、存貯器N5、電容C7、C8、晶體G及電阻R20、R21組成，它們與ADC電路[2]、譯碼鎖存顯示電路[3]、按鍵[4]、外部輸入信號[5]、報警信號[6]、電源[7]成電氣連接。
ADC電路[2]由集成運算放大器A1～A3、或非門N1、N2、電阻R1～R12、電容C1～C3、三極管V1、V2、穩(wěn)壓二極管V3、可調(diào)電阻RP1、RP2組成，其功能是將②、③端的電流取樣信號線性放大并線性變換為脈寬信號輸入到單片機[1]N4的13腳。
譯碼鎖存顯示電路[3]由集成電路N6～N8及三位LED數(shù)碼管、電阻R27～R29組成，其功能是根據(jù)單片機[1]N4的6～12腳輸出的數(shù)字信號鎖存顯示三位數(shù)。
按鍵[4]由SB1～SB5、電阻R17、R22～R25、二極管V4～V6、V10～V13組成，其功能是將按鍵信號送入單片機[1]N4的6～9腳，由單片機來識別各按鍵的狀態(tài)并執(zhí)行相應(yīng)的功能。
外部輸入信號[5]由電阻R18、R19、R26、二極管V7～V9、V14～V16組成，其功能是將端子⑥～⑧的信號輸入到單片機[1]N4的7～9腳，由單片機N4來識別外部的輸入信號，并自動執(zhí)行電量清零、置容量值、參數(shù)修正等功能。
報警信號[6]由A4、N3、電阻R13～R16，電容C6組成，其功能是將單片機[1]N4的12腳輸出的音頻信號放大輸出至端子④。
電源[7]由穩(wěn)壓器N9、電容C4、C5組成，為各部分電路供電，它們與單片機[1]、ADC電路[2]、譯碼鎖存顯示[3]等成電氣連接。
圖2中各元器件的型號或參數(shù)說明如下A1～A4的型號為LM324，N1～N3為數(shù)字集成電路CD4001，N4為單片機PIC58BS，N5為存貯器93LC66，N6～N8為七段譯碼鎖存器，型號為CD4513，N9為三端穩(wěn)壓器AN7805，電阻R1為56kΩ，R2、R3、R10、R13均為1kΩ，R4，R5、R20、R22～R25均為100kΩ，R6、R7、R11、R21均為4.7kΩ，R8、R9均為20kΩ，R12、R17～R19、R26均為2kΩ，R14、R16均為10kΩ，R15為12kΩ，R27～R29均為150Ω；可調(diào)電阻RP1為47kΩ，RP2為10kΩ；電容C1～C3均為0.1μF，C4為100μF，C5為200μF，C6為1μF，C7、C8均為30PF；三極管V1為1815，V2為1015；二極管V3為2V穩(wěn)壓二極管，V4～V16均為1N4148，晶體G為4MHZ。
顯示器的五個按鍵的使用方法說明如下SB1～SB5分別為“效率”、“容量”、“數(shù)字+”、“數(shù)字-”、“電流”按鍵。通常，顯示蓄電池實有電量的安時數(shù)，當(dāng)端子②、③外接的電流取樣電阻參數(shù)為100A50mV時，其數(shù)字范圍為0～250。如需將實有電量數(shù)減小，按“數(shù)字-”按鍵；反之，如需將實有電量數(shù)增大，按“數(shù)字+”按鍵。
按下“容量”按鍵時，顯示屏轉(zhuǎn)為顯示所設(shè)置的蓄電池容量。如需改變其容量值，在按下“容量”接鍵時，通過“數(shù)字-”或“數(shù)字+”按鍵來重新改變其設(shè)置，容量值的設(shè)置范圍為0～250安時。
按下“效率”按鍵時，顯示屏轉(zhuǎn)為顯示所設(shè)置的充電效率值，范圍為0～100％，步進率為0.4％。如需改變充電效率值，用“數(shù)字-”或“數(shù)字+”按鍵配合設(shè)置。
按下“電流”按鍵時，顯示的數(shù)字為充放電電流值，單位為0.5安。即顯示的數(shù)字÷2＝實際電流的安培數(shù)。
顯示器的八個引出端子的主要使用方法說明如下①、⑤——12伏直流電源正、負極輸入端。
②、③——電流信號取樣端。當(dāng)充電電流負極與顯示器負極懸浮時，此二端接100A50mV取樣電阻兩端，并使充電時電流從②端進入，從③端流出。當(dāng)充電電源負極與顯示器負極相通時，則應(yīng)將充放電電流值線性地變換為電壓信號輸入到②端，而③端空著不用。變換比例這樣確定充電電流50A→4.5V，放電電流50A→0.5V，無充電電流時→2.5V。
④——報警信號輸出端。輸出音頻信號，對地接壓電蜂鳴器，并可從此端提取“電充足”及“放電終了”信號。
⑥——電量數(shù)置零端。在此端輸入不小于5伏、持續(xù)時間不少于0.2秒的高電平信號，可將顯示的電量數(shù)置零。
⑦——存零電流值控制端。充放電電流為0時，在此端輸入不小于5伏、持續(xù)時間不少于0.2秒的高電平信號，可將0電流值的狀態(tài)存入存貯器中，以保證單片機對充放電電流進行準(zhǔn)確地判斷與計算。
⑧——電充足信號輸入端。在此端輸入不小于5伏、持續(xù)時間不少于0.2秒的高電平信號?？蓪@示的電量數(shù)置為容量值。
權(quán)利要求蓄電池電量顯示器，屬于電子測量領(lǐng)域，應(yīng)用于自動充電器、蓄電池電量顯示器、蓄電池性能測試儀等產(chǎn)品中，其特征在于，它是由下列部件組合構(gòu)成一個單片機[1]，它分別與一組對應(yīng)的ADC電路[2]及譯碼鎖存顯示部件[3]、按鍵[4]、外部輸入信號[5]、報警信號[6]、電源[7]相連接。
專利摘要蓄電池電量顯示器,屬于電子測量領(lǐng)域。它由單片機、按鍵、電源、ADC電路、報警、數(shù)碼顯示等部分組成,能對蓄電池的容量、充電效率、電量、電流等進行設(shè)置、計算、修正、顯示,能對蓄電池的性能進行簡單的測試,并具有報警功能。本顯示器具有操作簡單方便、可控制性好、不怕掉電、顯示直觀等優(yōu)點,適用于制作自動充電器、蓄電池電量顯示器、蓄電池性能測試儀等產(chǎn)品。
文檔編號G01R31/36GK2300919SQ9620232
公開日1998年12月16日 申請日期1996年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月17日
發(fā)明者涂金龍 申請人:涂金龍