表3 MAX397真值表

當電源監控系統運行時，單片機的P3口輸出數據00～FF到總線接口的DC0～DC7，其中，DC7選定兩塊巡檢板中一塊，DC3～DC6（0000～1111）選定16個BSU中的某一個，DC0～DC2（000～111）把已選定BSU上外掛的8節蓄電池中的某一節的電壓輸送到VC＋與VC－上，具體的巡檢原理如表4所列。

表 4 單 片 機 的 P3口 的 數 據 與 所 巡 檢 的 蓄 電 池 的 對 應 關 系

3.4 信號處理電路

設計思路是單片機不僅需要識別每節電池的電壓，還需識別每節電池的極性，因此，把采樣總線VC＋和VC－上的信號處理成單片機所需的模擬信號和數字信號。

如圖5所示，VC＋和VC－經PART1_A（差分比例運算放大器）處理后的模擬信號，作為PART1_B的輸入信號。PART1_B是絕對值電路和比較器的合成電路，從PART1_B的比較器輸出的正負信號經PART2_B（由比較器、二極管和電阻構成的電平轉換電路）處理后得到每節電池的極性數字信號（高電平：正極性，零電平：負極性）；從絕對值電路輸出的正值信號Vco（0～12V）經PART2_A（跟隨器）輸出到由R1～R6和X3跳線構成的電阻網絡。此電阻網絡經X3跳線來對不同型號的蓄電池采樣電壓進行調整，比如：如果R1～R6阻值為10kΩ，X3不跳線時，適合采樣2V電池；X3的1－4跳線，模擬信號的幅值則為Vco的1/2，適合采樣4V電池；X3的2－5或3－6跳線，模擬信號的幅值則為Vco的1/3，適合采樣6V電池；X3的全部跳線，模擬信號的幅值則為Vco的1/6，適合采樣12V電池。

圖 5 信 號 處 理 電 路

在巡檢120節、容量200Ah、單節2V蓄電池的情況下，圖6和圖7分別是模擬信號測試點和數字信號測試點波形。

圖6 Analog測試點波形圖

圖7 Digital測試點波形圖

4 軟件設計

電源監控系統的軟件包括鍵盤處理、液晶顯示、交流監測、直流監測、電池巡檢、絕緣監測、環境監測、電氣控制、集中監控、整流模塊通信和控制、告警回報等軟件。電池巡檢主要匯編程序清單如下：

DATA；外部RAM

CellV DS5 12 ；每節蓄電池電壓采樣數據區首址

CellPol: DS2 56 ；每節蓄電池極性采樣數據區首址

AuxFP: EQU 0EC00H ；74HC574的入口地址

RSECT；內部RAM

ax： DS 2 ；暫存寄存器定義

bx: DS 2

cx: DS 2

al: EQU ax

ah: EQU (ax＋1)

bl: EQU bx

bh: EQU (bx＋1)

cl: EQU cx

ch: EQU (cx＋1)

Pointer DS 2 ；蓄電池地址指針

Px DS 1 ；蓄電池組數（用戶設置）

Py DS 1 ；每組蓄電池節數（用戶設置）

Pz DS 1 ；每節蓄電池額定電壓（用戶設置）

BatEn DS 1；電池巡檢功能使能（用戶設置）

Bat1En DS 1；電池巡檢板1使能（用戶設置）

Bat2En DS 1；電池巡檢板2使能（用戶設置）

Num DS 2；整個電源系統蓄電池的總節數

i DS 2

CODE；程序代碼部分

ld Pointer,＃0；相關變量初始化

ld i,＃1

ld ax,＃CellVo

Init1: st ＃0,[ax]＋；蓄電池電壓采樣數據區初始化

inc i

cmp i,＃256

jlt Init1

ld i,＃1

ld bx,＃CellPol

Init2: st ＃0,[bx]＋；蓄電池極性采樣數據區初始化

inc i

cmp i,＃128

jlt Init2