一種鋁空氣電池的電流檢測報警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型涉及一種電流檢測報警裝置，具體涉及到一種鋁空氣電池的電流檢測報警裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]目前，隨著各種各樣的新型綠色能源的迅猛的發(fā)展，鋁空氣電池由于具有成本低、能量密度大、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、無污染、可靠性高、壽命長等優(yōu)點，其應(yīng)用越來越廣泛，而且其地位以及重要性也日益凸顯，進(jìn)而對鋁空氣電池其本身的可靠性，性能，成本以及安全性等方面亦有更多和更嚴(yán)格的要求，為監(jiān)控鋁空氣電池的工作狀況，就必須對其電流進(jìn)行監(jiān)測與報警，以防止電流過流而燒壞部件和損壞鋁空氣電池的使用壽命。
[0003]目前通用的測量鋁空氣電池工作電流的方法是采用小電阻取樣法，即在電流檢測回路中串接分流器，通過檢測流過分流器兩端產(chǎn)生的壓降，然后通過運放對壓降進(jìn)行放大處理，得到放大的輸出電壓，再將放大的輸出電壓送至ADC進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最后將轉(zhuǎn)換的結(jié)果送至MCU再進(jìn)行處理。
[0004]這種電流檢測方法具有明顯的缺點:即損耗和溫漂較大，而且被測電流和檢測電路無電氣隔離效果，可靠性與安全性較差。
[0005]另外該檢測方法需要使用分立元件如ADC等器件，不僅在設(shè)計成本上比較昂貴，而且設(shè)計復(fù)雜程度也較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種具有高精度、低成本及高可靠性能的鋁空氣電池電流檢測報警裝置。該裝置可以通過單片機(jī)對所測的鋁空氣電池工作電流進(jìn)行實時顯示，并且可以通過按鍵根據(jù)不同鋁空氣電池的情況設(shè)置電流的上限值，一旦電流超過預(yù)先設(shè)定的上限值，便立即觸發(fā)聲光報警。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，操作方便，易于推廣。
[0007]本實用新型在解決其技術(shù)問題時所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種鋁空氣電池的電流檢測報警裝置，包括單片機(jī)、電源電路、霍爾電流傳感器電路、電壓跟隨器電路、濾波電路、復(fù)位電路、晶振電路、液晶顯示電路、鍵盤輸入電路和聲光報警電路，所述霍爾電流傳感器電路與電壓跟隨器電路相連接；所述電壓跟隨器電路輸出端與濾波電路相連接；所述濾波電路、復(fù)位電路、晶振電路、液晶顯示電路、鍵盤輸入電路和聲光報警電路分別與單片機(jī)相連接。
[0009]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述單片機(jī)選用STC12C5A60S2單片機(jī)。
[0010]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述電源電路由穩(wěn)壓芯片LM2940及外圍電路構(gòu)成。
[0011]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述霍爾電流傳感器電路由霍爾電流傳感器芯片ACS712-30A及外圍電路連接構(gòu)成。
[0012]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述電壓跟隨器電路電路由運算放大器芯片SGM321及外圍電路連接構(gòu)成。
[0013]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述液晶顯示電路由1602液晶顯示器及外圍電路連接構(gòu)成。
[0014]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述聲光報警電路包括發(fā)光二級管和無源蜂鳴器，該蜂鳴器經(jīng)三極管與單片機(jī)控制器連接。
[0015]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述鍵盤輸入電路包括有三個獨立按鍵，分別代表功能選擇鍵、電流+鍵和電流-鍵。
[0016]本實用新型有益效果是，
[0017]I)本實用新型抗干擾性能好，電流檢測精度高，能在惡劣的環(huán)境中工作。
[0018]2)本實用新型所用的STC12C5A單片機(jī)運算速度快，能高速高精度的對電流進(jìn)行實時檢測與報警，并且報警電流上限值設(shè)置可調(diào)。
[0019]3)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，所需器件都是常見易得的，采購周期短，制作成本低，所占空間非常小，易于安裝與維護(hù)。
【附圖說明】
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[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0021]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本實用新型的單片機(jī)、晶振電路與復(fù)位電路原理圖。
[0023]圖3是本實用新型的電源電路原理圖。
[0024]圖4是本實用新型的霍爾傳感器電路、電壓跟隨器電路與濾波電路原理圖
[0025]圖5是本實用新型的液晶顯示電路原理圖
[0026]圖6是本實用新型的鍵盤輸入電路原理圖
[0027]圖7是本實用新型的聲光報警電路原理圖
[0028]附圖標(biāo)記說明:1、單片機(jī)，2、電源電路，3、霍爾傳感器電路，4、電壓跟隨器電路，5、濾波電路，6、復(fù)位電路，7、晶振電路，8、液晶顯不電路，9、鍵盤輸入電路，10、聲光報警電路。
【具體實施方式】
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[0029]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實新型進(jìn)行進(jìn)一步說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0030]參見圖1，一種鋁空氣電池的電流檢測報警裝置，包括單片機(jī)1、電源電路2、霍爾電流傳感器電路3、電壓跟隨器電路4、濾波電路5、復(fù)位電路6、晶振電路7、液晶顯示電路8、鍵盤輸入電路9和聲光報警電路10，所述霍爾電流傳感器電路3與所述電壓跟隨器電路4相連接；所述電壓跟隨器電路4輸出端與所述濾波電路5相連接；所述濾波電路5、復(fù)位電路6、晶振電路7、液晶顯示電路8、鍵盤輸入電路9和聲光報警電路10分別與單片機(jī)I相連接。
[0031]圖2為單片機(jī)、晶振電路與復(fù)位電路原理圖。單片機(jī)選用STC公司生產(chǎn)的8位單片機(jī)STC12C5A60S2。STC12C5A60S2單片機(jī)內(nèi)部集成8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換電路，是一種高性能，低功耗，超強(qiáng)抗干擾的控制器件，能有效的提高系統(tǒng)的可編程能力及降低系統(tǒng)的功耗，具有良好的使用效果。單片機(jī)STC12C5A60S2需要外接晶振電路和復(fù)位電路才能正常工作。單片機(jī)的第15引腳(XTALl)、第14引腳(XTAL2)外接晶振電路，晶振電路與單片機(jī)內(nèi)的反向放大器構(gòu)成一個振蕩器，主要為單片機(jī)提供固定有序的時鐘控制信號，晶振電路由11.0592MHZ石英晶體振蕩器和兩個電容為30PF陶瓷電容所組成，起到頻率微調(diào)作用。復(fù)位電路與單片機(jī)的第4引腳(RST)相連，按下復(fù)位電路中的按鍵后，使得RST端產(chǎn)生高電平，只要能保證復(fù)位信號高電平持續(xù)時間大于2個機(jī)器周期就可以實現(xiàn)單片機(jī)的手動復(fù)位。
[0032]圖3為本實用新型的電源電路原理圖。所述電源電路采用4節(jié)1.5V干電池作為供電電源，本實施例中當(dāng)電源開關(guān)S2閉合后，電池的6V電源經(jīng)過電解電容C5和瓷片電容C6濾波后送到三端集穩(wěn)壓器LM2940的輸入端(IN)，LM2940的輸出端(OUT)經(jīng)瓷片電容C3和電解電容C4濾波后輸出穩(wěn)定的+5V直流電壓，為單片機(jī)和其它部分電路提供電源。在LM2940的輸出端(OUT)同時還連接了一個限流電阻R6和一個LED燈DS2，LED燈的亮滅用于指示系統(tǒng)是否正常上電工作。
[0033]圖4為本實用新型的霍爾傳感器電路、電壓跟隨器電路與濾波電路原理圖?；魻栯娏鱾鞲衅鬟x用Allegro公司生產(chǎn)的ACS712-30A電流傳感器，該器件內(nèi)置有精確的低偏置的線性霍爾傳感器電路，具有低噪聲，靈敏度高，響應(yīng)時間快和絕緣電壓高等特點。該傳感器測量電流范圍為-30A?30A，輸出電壓范圍為0.5?4.5V，ACS712芯片的第1，2引腳(IP+)外接所測電流信號的輸入端，第3，4引腳(IP-)接所測電流信號的輸出端，ACS712芯片的第5引腳(GND)接地，第6引腳(FILTER)外接一個Inf的瓷片電容C12后再接地，該電容起到降低輸出噪聲的作用，ACS712芯片的第7引腳輸出端(V1UT)經(jīng)過電阻Rll輸出到電壓跟隨器電路，電容C13的一端接Rll的輸出端，另一端接GND，Rll和C13構(gòu)成RC低通濾波器，能夠很好的起到濾除紋波的作用。ACS712芯片的第8