基于单片机控制的充电电池容量测试电路的设计 

 

 

 

摘要：随着电子技术的发展，镍镉和镍氢等充电电池的使用愈来愈多，购买和使用充电电池时，

电池容量(Ah)成为人们关注的指标.  本文采用一种基于 AT89C2051 单片机制作的电池容量测试

电路，可对镍镉和镍氢等充电电池的容量进行自动测试，并以数字形式显示其测试结果，测量

范围为 0.01—9.99Ah.  分析了电路硬件与软件设计实现，具有一定的实用价值.  

关键词：电池容量；单片机；硬件；软件 

电池容量通常可根据它在某种电子产品上的

使用时间来粗略估计其大小，简易的测试方法是将

电池进行恒定电流放电，在放电的同时监测电池的

端电压，当端电压下降到一定值时停止放电，记录

放电时间，放电电流与放电时间的积就是电池的容

量.  因其放电时间较长(一般需 10—24 h)，靠人工

监测与计时既繁琐又不便，且易出现失误.  本文采

用一种基于单片机AT89C2051 制作的电池容量测

试电路，可对镍镉和镍氢等充电电池的容量进行测

试，并实现自动计时和电压测量，数字可自动显示，

测量范围为 0.01—9.99Ah

[1-3]

. 

1  硬件设计 

图 1 为双节镍镉或镍氢电池串联容量测试电

路，电路由 AT89C2051 单片机电路、电池恒流放

电电路、电池电压检测电路和数码显示电路等部分

组成. VT1、R13、R14、R15 等组成电池恒流放电

电路，放电电流由 R13、R14 的比值和 R15 的阻值

确定.  

AT89C2051 内部模拟信号比较器和 R10、

R11、

R12 等组成电池电压检测电路，单片机的 P1.0 口

和 P1.1 口除了用作 I/O 口外，同时作为内部模拟信

号比较器的输入端，P1.0 为同相输入端，P1.1 为反

相输入端，模拟信号比较器将比较结果存入 P3.6

口对应的寄存器(P3.6 口在 AT89C2051 外部，并无

引脚).  电源电压经 R10、R11 分压后作为 P1.1 口

的基准电压，电池电压通过 R12 输入到 P1.0 口，

当 P1.0 口电池电压大于 P1.1 口的基准电压时，P3.6

口输出为 1；当 P1.0 口电池电压小于 P1.1 口的基

准电压时，P3.6 口输出为 0. 

 

片段译码器采用集成电路 7447，它把 BCD 码

转换成字段码供数码管显示.  发光二极管 VD1 为

工作状态指示用，在电池放电过程中 P3.0 口输出

为 0，VD1 点亮. DS1，DS2，DS3 选用共阳极的

LED 数码管，与 VT2、VT3，VT4 组成动态扫描