电池组电压、电流、温度等信息通过电压采样、电流采样和温度测量电路，加
到信号采集部分的

A /D 输入端。 A /D 模块将输入的模拟信号转换为数字信号，

并传输给单片机。

 单片机作为数据处理和控制的核心，一方面实时监控电池组

的各项性能指标和状态，一方面根据这些状态参数控制驱动大功率开关。

 由于

使用了单片机，使系统具有很大的灵活性，便于实现各种复杂控制，从而能方
便地对系统进行功能扩展和性能改进。
　　

2  系统的硬件设计

　　

2.1ATmega16 L 单片机模块

　　从低功耗、低成本设计角度出发，单片机模块采用高性能、低功耗的
ATmega16 L 单片机作为检测与控制核心。 ATmega16 L 是基于增强的 AVRR ISC
结构的低功耗

8 位 CMOS 微控制器，内部带有 16 k 字节的系统内可编程 Flash, 

512 字节 EEPROM, 1 k 字节 SRAM, 32 个通用 I/O 口线， 32 个通用工作寄存器
（用于边界扫描的

JTAG 接口，支持片内调试与编程） , 3 个具有比较模式的灵

活定时器

/计数器（ T/C） （片内/外中断），可编程串行 USART,有起始条件检

测器的通用串行接口，

 8 路 10 位具有可选差分输入级可编程增益（ TQFP 封

装）的

ADC,具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个 SP I 串行端口，以

及

6 个可以通过软件进行选择的省电模式。 由于其先进的指令集以及单时钟周

期指令执行时间，

ATmega16 L 的数据吞吐率高达 1M IPS/MHz,从而可以缓减系

统功耗和处理速度之间的矛盾。
　　单片机的输入输出设计如图

2 所示。 由电源部分降压、稳压得到的 3. 3 V 电

压通过端口

10 为单片机提供工作电压；端口 12 和 13 为反向振荡放大器与片内

时钟操作电路的输入端和反向振荡放大器的输出端，为单片机提供工作晶振；
端口

30 是端口 A 与 A /D 转换器的电源，使用 ADC 时通过一个低通滤波器与端

口

10 的 VCC 连接；端口 37,38 的 ADC3,ADC2 是经过转换后待检测的电压、电

流值；端口

39、40 的 ADC1、ADC0 是经过温度传感器转换后的温控电压值。