南昌工程学院本科毕业设计(论文)
1.4 锂离子电池电量检测系统的发展方向
人性化设计是任何产品能否面向市场并取得成功的决定因素之一。需要为用户提供直观易懂方便操作的界面，锂离子电池电量检测系统的发展方向应从以下几个方面考虑：
① 人机互动。在用户进行操作使用的过程中，系统会根据用户的操作反馈显示出诸多的相关提示信息，用户使用起来简单，提升该系统的用户体验。
② 系统的内部结构须采用插板式形式。这样就可以打消用户担心产品不易维修的顾虑，对于自己有相关维修经验及能力的用户，也提供了让用户维修的机会，解决了与维修相关的一连串问题。
③ 相关功能的延伸。善于挖掘、开发出锂离子电池电量检测系统应具备的功能，使产品具备更多有实用价值的相关功能，以适应不同用户对锂离子电池电量检测要求，进一步完善用户体验。
当然，在锂离子电池的使用过程中，还存在诸多的实际性问题，比如说老化，诸多其他不确定性因素也会对检测结果有所影响。未来在开发锂离子电池电量检测系统时，必须全面考虑会对检测过程中或者检测结果造成多多少少影响的因素。这样才能使该锂离子电池电量检测系统一直发展下去，随着时间的推移而不被淘汰。
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第二章 系统总体结构设计
第二章 系统总体结构设计
2.1 系统总体结构框图
该系统总体结构可以划分为几个重要部分：锂离子电池模拟量参数采集部分、电量检测部分、中央处理控制部分（单片机）和LED驱动显示部分。每个部分重要器件的选型已经在前面具体说明，将系统总体结构分为以上各部分后，整个系统的工作原理及重要模块等信息便简单明了，系统每个部分都有着其自己重要的责任，只有系统内的每个模块都按其职责正常运行，整个锂离子电池电池检测系统才能正常工作。如图2-1所示，该图为锂离子电池电量检测系统的总体结构框图，其中模拟量参数采集部分负责通过传感器及测量电路等来采集锂离子电池的模拟量参数，这些参数包括锂离子在放电过程中的电流（压）大小、检测到的温度值等相关参数；电量检测部分主要负责依据上部分已经采集到的参数，对锂离子电池的电量进行检测与计算，这两个部分可由BQ2040完成；中央处理控制部分即单片机负责对整个系统进行控制；LED驱动显示部分负责驱动LED，并对被测锂离子电池的剩余电量信息进行数码输出显示。
锂电池 模拟量参数采集电流 电压 温度 电量 检测 I U T 中央处理控制部分 LED 驱动 图2-1 系统总体结构框图
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2.2 单片机的选择
2.2.1 W78E365A40PL引脚说明
在能够满足锂离子电池电量检测系统相关功能的前提下，如何选择一款合适的单片机是关键。本设计采用了W78E系列中的W78E365A40PL，其引脚如下图所示
图2-2 W78E365A40PL引脚
表2.1 W78E365A40PL引脚说明
引脚符号 EA 引脚名称 外部访问使能端 引脚描述 接低电平时，只读取外部程序存储器中的内容；接高电平时，先读取片内存储器，若地址超出，自动读取片外程序存储器中的内容。 PSEN ALE 程序存储使能端 地址锁存使能端 片外程序存储器读选通信号 CPU访问外部ROM或RAM时，输出低八位地址锁存信号。 RST XTAL1 复位端 晶体振荡器输入端 5
高电平复位 由一个外部时钟驱动 第二章 系统总体结构设计
续表2.1
引脚符号 XTAL2 VSS VDD P0.0-P0.7 P1.0-P1.7 P2.0-P2.7 引脚名称 晶体振荡器输出端 接地 电源 端口0 端口1 端口2 引脚描述 XTAL2是XTAL1的反相端 接地 接电源工作电压 功能与标准8052相同 功能与标准的8052相同 带有内部上拉电路的双向I/O口，扩展外部存储器时，作为高八位地址总线。 P3.0-P3.7 P4.0-P4.3
2.2.2 W78E365特性介绍
（1）电气特性：
表2.2 W78E365电气特性
端口3 端口4 功能与标准8052相同 分时复用功能的双向I/O口 参数 直流电源电压 输入电压 工作温度 贮存温度
符号 VDD?VSS VIN TA TST 最小值 -0.3 VSS-0.3 0 -55 最大值 +6.0 VDD+0.3 70 +150 单位 V V ℃ ℃ 注释：使用过程中若长时间超出最大额定值，将会对器件的使用寿命、使用性能、使用可靠性等多方面均造成严重损害。
（2）功能特性：
? 全静态设计的CMOS 8位微处理器 ? 64KB带ISP功能的Flash EPROM ? 4KB辅助Flash EPROM用于存储装载程序 ? 4个8位双向I/O口，一个附加4位I/O口
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? 3个16位定时器 ? 一个增强型全双工串行口 ? 看门狗定时器
? 8个中断源，2级中断能力 ? 电源管理带空闲模式和掉电模式 ? 代码保护
2.3 电池电量检测芯片BQ2040
2.3.1 BQ2040引脚说明
BQ2040引脚分布如下图所示：
图2-3 BQ2040引脚分布
表2.3 BQ2040引脚说明
引脚符号 VCC ESCL ESDA LED1～LFD4 VSS SR
引脚名称 电源电压输入端 时钟存储端 地址数据存储端 指示灯1-4显示端 逻辑地端 电阻器检测输入端 7
引脚描述 电源电压输入 与外部存储器间进行传输 双向传输 LED数码输出显示 接地 接锂离子电池负极和检测电阻