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2.1 电池电压转换原理
电池电压转换电路如图2所示,该转换电路是南普通光耦TLP521-1和运算放大器A1组成,电阻Rb为采样电阻,电容Cn用来提高抗干扰能力。
图2中,光耦选择TLP521-1,运算放大器选择LM324,输入电阻取Ra=5 kΩ,采样电阻Rb=1 kΩ,实验曲线如图3所示。标准电压取安捷伦34401测量数值。
系统采用嵌入式单片机C8051F410。该器件采用高速8051μC内核,运行速度最高达50 Mi/s,最大程度地减少功耗和电磁辐射,提高系统的抗干扰能力;内置零误码率的12位A/D转换器,采样速率可达200 kS/s,最大为24路A/D转换电路输入端口,简化外围A/D转换通道切换控制电路,实现高准确度的模拟量采样;在节电模式下,典型电流小于1μA,在 32 kHz下工作电流仅16μA。基于以上特点,采用C8051F410型单片机作为系统的核心,简化系统信号采样和采样通道控制电路的设计,减小系统体积。采用图2所给出的电路转换21节电池电压。而系统的液晶显示电路采用LCD低功耗驱动器PCF8563,I2C总线接口,连线简单可靠。