基于89C2051的电瓶放电容量检测仪的设计与制作

　　本放电容量检测仪由单片机89C2051组成的时钟电路及电池电压检测和放电控制电路组成。原理图如下图所示。

　　一、工作原理
　　
　　电瓶电压经接线端子SP1输入分成三路，一路经7805供电给由89C2051组成的时钟电路，一路经7808供电给由集成块U4 LM358组成的电池电压检测电路，另一路为主放电通路，由Q5，Q6，继电器JDQ1及放电负载组成。

　　当电池接入电路后，U4 LM358检测电池电压，如果电池电压高于放电下限10.5V，取样电压经RP1，R19与电阻R20分压后加至比较器反相输入端，此时反相输入端电压高于同相输入端电压，LM358输出低电平，单片机89C2051的P3.4端口检测到低电平，等待启动，按下启动按钮Kl，单片机启动，时钟电路开始计时，端口P3.7输出低电平，Q5，Q6导通，继电器JDQ1吸合，放电通路接通，开始放电，当电池放电到放电极限10.5V时，比较器反相端电压低于同相端电压，LM358输出高电平，单片机检测到高电平后，时钟电路停止，并保持时钟数据显示，端口P3.7输出高电平，Q5，Q6截止，继电器JDQ1释放，放电停止，此时可记下放电时间，然后乘以放电电流就是电瓶容量。只有断开电瓶线或重新按下启动按钮，时钟电路才清零重新计时。

　　二、制作及调试
　　
　　本电路元件均为普通件，数值见原理图，发光二极管全为红色，LED1，LED2为时钟小时与分钟的分隔指示灯，LED3，LED4为电源指示，取消也可，数码管选用共阳型。继电器型号为HH52P，12V。为了防止继电器太高影响安装，继电器安装到印制板背面，两组常开触点并联使用。

　　放电电阻R23由三只12V/20W灯泡并联组成，三只灯泡在额定电压下放电电流约为5A。放电通路铜导线要大于1.5平方毫米。

　　调试点主要是放电下限的调整，当电路制作完毕检查无误后，先不装89C2051与LM358和放电灯泡，找一个稳压电源，用数字万用表监测电压，把输出电压调整到12V，通电试机，检测5V及8V电压正常后断电，把源程序烧到89C2051中，装上集成块开机，时钟应显示00：

　　00，表明电路基本正常，然后把稳压电源输出电压调整到10.5V，调整电位器RP1，使继电器刚好释放，然后稍微调高稳压电源电压，再慢慢调低稳压电源电压，当稳压电源输出为10.5V时正好继电器释放，电路就调试成功。

　　本人制作两块放电板，装于一个机箱内，引出两对接电池的接线夹子，机箱后安装了两对接线端子，用于接放电负载，测试时先用电动车充电器充满电，然后拆开电瓶外壳，接好本放电器，启动电路，两块电瓶同时放电，这样，48V电瓶只需两次就可测完，最后根据电瓶放电记录，就可估测出电瓶的容量，如果电瓶容量相差悬殊，那就要对电瓶重新配对，使一组电瓶的各个电池容量相近，如果电瓶容量低于标称容量的50%，那就需要根据实际情况加水或去硫化处理了。一本电路还可用于电瓶放电保护器，只要通过本电路接上12V照明灯具就可放心使用，不必担心过放电损坏电池。注意，本电路只适用于12V电池。

　　印制电路板图如下图所示。

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