張華忠+李軍輝

摘要：本文主要實(shí)現(xiàn)基于DS2780獨(dú)立式電量計(jì)芯片的航空蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括控制模塊、測(cè)量模塊、語(yǔ)音模塊和電源模塊?？刂颇K采用MSP430F149單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)DS2780的單總線通信和讀寫(xiě)控制；測(cè)量模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄電池的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的采集；語(yǔ)音模塊則是對(duì)當(dāng)前蓄電池狀態(tài)信息進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)；在此基礎(chǔ)上增加了各種人機(jī)交互接口和顯示電路，組成了整個(gè)硬件系統(tǒng)。軟件測(cè)試部分則是依次對(duì)應(yīng)各硬件模塊進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，包括單總線通信模塊、人機(jī)交互控制、顯示報(bào)警模塊等。進(jìn)行軟硬件綜合測(cè)試表明，該系統(tǒng)能很好的對(duì)蓄電池進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，且穩(wěn)定性高，擴(kuò)展性強(qiáng)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：航空蓄電池；DS2780；MSP430F149單片機(jī)；語(yǔ)音播報(bào)

中圖分類號(hào)：TM912 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）11-0120-02

航空蓄電池作為飛機(jī)電源系統(tǒng)的重要組成部分，起著儲(chǔ)備電能、應(yīng)對(duì)飛機(jī)電網(wǎng)異常和特殊工作情況，維持飛機(jī)電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵作用，是需要高可靠保障領(lǐng)域的最后一道防線[1-2]。在蓄電池的日常維護(hù)管理中，往往缺乏有效的檢測(cè)維護(hù)手段，不能及時(shí)準(zhǔn)確掌握蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)，無(wú)法對(duì)蓄電池進(jìn)行安全有效的維護(hù)[3-4]。因此，研究對(duì)蓄電池的檢測(cè)十分重要。通過(guò)蓄電池檢測(cè)系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)蓄電池浮充電壓?jiǎn)栴}、蓄電池充放電流問(wèn)題、剩余容量問(wèn)題[5]。同時(shí)，對(duì)蓄電池的正常運(yùn)行，提高使用壽命，減少應(yīng)用領(lǐng)域事故發(fā)生，降低財(cái)產(chǎn)損失有著重要的意義，應(yīng)用前景廣闊。

1 蓄電池檢測(cè)系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用待測(cè)蓄電池來(lái)提供電源，通過(guò)降壓模塊來(lái)為系統(tǒng)各個(gè)模塊供電；測(cè)量模塊采集蓄電池和負(fù)載的狀態(tài)信息，并發(fā)送到主控模塊；主控模塊處理收集到的信息，并送到顯示模塊；人機(jī)交互接口模塊可供外界選擇需要語(yǔ)音播報(bào)的狀態(tài)信息，再由主控模塊控制語(yǔ)音模塊工作。

1.2 顯示模塊設(shè)計(jì)

顯示模塊采用的是2.8寸TFT彩色液晶顯示屏，屏幕顯示分辨率為240X320。低電壓低功耗也是其顯著特點(diǎn)，通過(guò)可調(diào)電阻可以調(diào)節(jié)顯示屏的對(duì)比度，如圖1。

1.3 測(cè)量模塊設(shè)計(jì)

采用DS2780獨(dú)立式電量計(jì)芯片用于測(cè)量，測(cè)量模塊電路圖，如圖2。

1.4 語(yǔ)音模塊設(shè)計(jì)

使用NY3P035AP8語(yǔ)音芯片，控制方式采用模擬串行的控制方式，通過(guò)控制脈沖來(lái)選擇需要播放內(nèi)容的地址，語(yǔ)音和控制電路圖，如圖3。

1.5 電源模塊設(shè)計(jì)

采用LM2576-ADJ降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，其具有非常小的電壓調(diào)整率和電流調(diào)整率，3A的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，帶有電流限制和熱關(guān)斷電路，開(kāi)關(guān)頻率為52KHz，內(nèi)置頻率補(bǔ)償電路和固定頻率振蕩器，轉(zhuǎn)換效率高[6]。

2 測(cè)試方案與結(jié)果

2.1 測(cè)試條件與儀器

測(cè)試條件：必須確保仿真電路和實(shí)際硬件電路與系統(tǒng)原理圖具有完全正確的電氣連接，硬件電路確保無(wú)虛焊。

測(cè)試儀器：數(shù)字示波器，數(shù)字萬(wàn)用表，溫度計(jì)，電阻箱，直流穩(wěn)壓電源等。

2.2 測(cè)試結(jié)果及分析

采用DS2780獨(dú)立式電量計(jì)芯片用于測(cè)量，該芯片可以提供16位電流測(cè)量、11位電壓。

（1）蓄電池端電壓（空載）（表1）。

（2）蓄電池端電壓（負(fù)載為12W的LED燈）（表2）。

（3）蓄電池充電電流（空載）（表3）。

（4）蓄電池放電電流（負(fù)載為12W的LED燈）（表4）。

（5）蓄電池浮充電流（負(fù)載為12W的LED燈）（表5）

3 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)航空蓄電池檢測(cè)系統(tǒng)，由于受到DS2780芯片的限制，電壓電流分辨率有一定偏差，這多是因?yàn)槭褂铆h(huán)境的影響。在溫度檢測(cè)方面也存在一定的誤差，需要后期進(jìn)一步的改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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Abstract：This article mainly based on DS2780 independent fuel gauge chip aviation battery monitoring system. The system includes control module， measurement module， voice module and power module. A variety of human-computer interface and display circuit， composed of the entire hardware system. Voice module is the current battery status information for voice broadcast .The software testing part corresponds to each hardware module in sequence， including single bus communication module， human-computer interaction control， display alarm module and so on. The comprehensive test of software and hardware shows that the system can monitor the battery in real time in real time and has high stability and expansibility， which is of high practical value.

Key Words：Aviation battery； DS2780；MSP430F149 microcontroller；Voice broadcast.endprint