摘要：本文主要描述了利用PC端操作来控制电池检测和采集数据。在设定的条件之下，测试人员完成测试之后要立即断开电路，这样能够有效地完成自动化的电池测试。从实验结果和实际的使用结果可以看出，文中设计的系统具有一定的稳定性和可靠性，能够达到电池检测的要求。
关键词：电池检测；数据采集；数据控制；系统设计
随着我国科学技术的发展，大量的电子产品出现在人们的生活当中。而电子产品主要靠电池来进行使用和充电，因此电池的销量也在不断提高。这使得电池检测设备的开发也具有非常重要的作用。传统的电池检测需要工作人员亲自动手来进行测试、数据的判断以及记录等过程。这种传统的检测方法一方面对工作人员的技能要求较高，另一方面工作效率低下需要大量的人员，并且也无法完整的记录检测当中的数据，加大了分析的难度，从而无法实现电池检测的智能化。本文中主要利用PC机来判断和处理电池两端的电压，从而发出控制信号并控制测试设备的启动和暂停。工作人员只需要在电脑前进行一些简单的操作就可以完成测试，并且可以完整的记录和保存数据，提高了电池检测的智能化。
一、电池检测的要求和特点
第一，电池检测的项目必须包含有过充电、过放电、外部短路等内容。每个检测项目都有着各自的控制开关以及电路开关，使开关的操作更加的方便。第二，检查的数据必须包含有电池电压、过充电电压、过放电电压、短路切断电流、测试的温度等内容。测试人员需要同时显示并且保存这五组数据。这样能够使后期查询数据更加的方便。第三，测试人员在测试过程中必须设定结束的条件，当测量的数值达到设定的条件时，测试任务能够自动完成。第四，测试过程的每一个步骤都必须在电脑上进行操作，使用户所使用的功能比较齐全。
二、系统硬件的设计
1.数据采集
本文设计系统中的检测仪表具有RS485通讯接口。检测系统当中应当利用电流表、电压表以及温度表来检测电池在检测过程中的状态。各个测量仪表通过RS485通讯接口和单片机1进行通讯。在检测系统中，RS485接口能够防止噪声的干扰，并且传输距离比较长。和RS232接口的通信方式相比，RS485接口还具有一定的联网功能。在RS485接口中，电压差+（2-6）V表示的是逻辑1，而电压差-（2-6）V表示的是逻辑0。相对RS232来说，RS485接口信号的电平比较低，对接口电路的芯片具有一定的保护作用。另外，TTL电平和RS485接口电平具有一定的兼容性，二者能够进行连接。
在控制引脚低电平状态时，芯片中的数据引脚用来接收信息；当控制引脚处在高电平状态时，数据引脚主要用来发送信息。在实际测试的过程中，检测系统主要采用英飞凌XC2267M系列单片机拥有8个通道，可以同时采集两组测试数据。测试人员可以通过电脑软件更改单片机中的设定条件，从而采集数据当中的有效数据，并且通过单片机将数据传送到PC端并进行显示。
2.信号运输
检测人员所使用的监测电脑和测试设备之间具有一定的距离，而CAN总线传输能够在距离较长的条件下保证信号的可靠性。CAN的全称为Controller Area Network，由Bosch公司开发，具有一定的抗干扰性，目前已经被广泛应用于系统的检测和数据的传输当中。CAN总线中的CANH和CANL的两个输出端和物理总线相连。其中，CANH总是处于高电平或者悬浮状态，而CANL总是处于低电平或者悬浮状态。这使得总线在系统出现错误时不会出现短路或者损坏节点的现象。如果系统所出现的错误比较严重，那么CAN节点会自动关闭输出功能，从而不影响其他节点上的功能，避免总线出现死锁的状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，CAN控制器芯片以及接口芯片可以完成通信协议，从而缩短了系统开发的周期和难度。这是RS485所没有的功能。
3.检测电路控制
检测人员可以利用CAN来在PC上获得各个仪表的检测数据，并且可以直接观察测试信息。如果测试达到一定条件或者出现异常时，检测人员必须在PC上发送控制信号同时立即停止检测，并且将检测电路断开。这时检测人员需要利用其他的单片机来接收CAN信号并在IO口输出命令。在这个过程中，检测人员可以利用控制继电器来控制设备的启动和暂停。该控制继电器使用的是BTS5215L继电器芯片。
三、客户端流程设计分析
除了上述的内容，电池检测数据的采集还涉及到客户端方面的工作流程设计，下面是流程设计当中的几个比较关键的点。
①启动客户端程序，输入用户名和密码，验证用户身份，登陆数据服务器，客户端读取工步设置或测试方案，以及设备通道工位情况和校准参数。
②操作人员在下位机设备各工位装上电池，在条码扫描前，通过下位机面板操作检查电池接触情况，如有接触不良需人工纠正。
③扫描电池条码，用扫描抢按工位顺序逐一扫描电池条码，并检查条码是否跟设备工位内电池一一对应，检查无误，提交服务器。电池条码可手工输入和根据需要修改。
④选择工步设置或测试方案，输入需要的工作参数，然后点击“设置启动”启动下位机工作，工步设置或测试方案也随之发送到下位机。
⑤下位机设备对电池进行充电放电化成或容量测试，客户端通过通讯定时采集下位机数据，将数据在用户界显示。
⑥电池分选，编辑分选等级条件和设定参数，选择等级，符合条件电池：在用户界面上，按”发送”可把分选结果发送到下位机。
⑦保存数据，数据提交服务器，打印报表。
结语
综上所述，本文在系统的设计中应用单片机通过RS485通信从各个仪表中采集并显示数据，并通过CAN总线将采集到的数据发送到主机以及处理PC发来的控制信号，应用继电器来控制系统电路的启动和暂停。实际测试结果表明：该系统的设计和方案能够按照要求完整稳定的运行。相对于传统的检测方法来说，这种检测方式能够使检测流程更加的简单化，在一定程度上提高了检测效率，降低了对作业人员的技能要求。在实际的检测工作中，检测人员可以根据检测内容的不同设定检测设备的参数，从而能够使检测设备能够更好的服务于检测过程中，发挥出检测设备的功能优势。
参考文献：
[1] 卢居霄，黄文华，陈全世.电动汽车电池管理系统的多路电压采集电路设计[J].电子设计应用.2006（05）
[2] 肖仁耀，肖昕.神经网络在提高锂离子电池检测精度中的研究[J].电子工业专用设备.2009（09）
[3] 乔爽，姚绪梁.基于DSP的电池检测系统的设计与研究[J].信息技术.2007（01）
[4] 王璐，梁明，竺菊梅，陈敬谦.基于嵌入式电池检测的文件系统的实现[J].电子工程师.2008（02）
[5] 孙鹏，李革臣，江海，古艳磊，李金录.模糊控制在动力电池检测系统中的应用[J].自动化技术与应用.2007（02）
论文作者:张晶,张凯
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
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