电池温度智能监测系统设计与实现

  

   

   

关键字 ：蓄电池 温度

DS18B20   nRF2401

　　蓄电池作为一种供电方便、安全可靠的直流电源，在电力、通信、军事等领域
中得到了广泛的应用。温度是蓄电池的一个重要参数，它可以间接地反映电池的
性能状况，并且根据此温度参数可以对电池进行智能化管理，以延长电池的寿
命。在蓄电池组充放电维护及工作工程中，电池内部产生的热量会引起电池的温
度发生变化，尤其是蓄电池过充电、电池内部电解液发生异常变化等原因均可能
造成电池温度过高而造成电池损坏。

　　传统上用人工定时测量的方法，劳动强度大、测量精度差，工作环境恶劣，
尤其是不能及时发现异常单体电池容易导致单体电池损坏，甚至导致整组电池

 

故障或损坏； 基于总线结构的有线多点温度监测系统，能够实现温度的智能化

 

测量，但存在布线繁多复杂、维护扩展困难等不足。鉴于此， 设计了一种基于单
总线温度传感器和无线收发模块的电池温度无线监测系统，能够有效地克服热
敏电阻测温和总线结构控制系统的不足，有利于提高蓄电池性能监测的智能化
水平。

　　

1 单总线温度传感器 DS18B20

　　

1. 1 DS18B20 芯片特性

　　

DS18B20 数字温度传感器是美国 DALLAS 半导体公司生产的新一代适配

微处理器的智能温度传感器，它将温度传感器、

A/ D 转换器、寄存器及接口电路

集成在一个芯片中，采用

1-wire 

 

总线协议， 可直接数字化输出、测试。与其他

温度传感器相比，具有以下主要特性：

　　采用独特的单线接口技术与微处理器相连仅需一根端口线即可实现双向通
信，占用微处理器的端口较少，可接收大量的引线和逻辑电路；使用中不需要

 

任何外围电路， 全部传感元件及转换电路都集成在形如一只三极管的集成电路

 

内； 测温范围

- 55 ~ + 125℃  

， 精度可达

±0. 5℃，可编程 9~ 12 位 A/ D 

转换精度，测温分辨率可达

0. 062 5℃  

， 可实现高精度测温；测量结果直接

 

输出数字温度信号， 同时可传送

CRC 

 

校验码， 具有极强的抗干扰纠错能力；

支持多点组网功能，多个

DS18B20 可挂在总线上，实现组网多点测温。适应

电压范围宽：

3. 0~ 5. 5 V，在寄电源方式下可由数据线供电；DS18B20 与

单片机连接如图

1 所示，单总线器件只有一根数据线，系统中的数据交换、控

制都在这根线上完成，单总线上外接一个

4. 7Ω 的上拉电阻，以保证总线空闲