標(biāo)題: 自制BMS監(jiān)控儀通過485通訊讀BMS信息并顯示在LCD2004上 單片機(jī)源程序電路 [打印本頁(yè)]
作者: zsw3721    時(shí)間: 2020-10-10 17:15
標(biāo)題: 自制BMS監(jiān)控儀通過485通訊讀BMS信息并顯示在LCD2004上 單片機(jī)源程序電路
公司是做鋰電池管理系統(tǒng)的，主要是通信用16串鋰電池用的保護(hù)板（BMS），產(chǎn)品有485接口，可以上傳各種測(cè)量和告警信息。最近開始學(xué)習(xí)單片機(jī)，自己動(dòng)手做了一個(gè)BMS監(jiān)控儀，通過485與自家的BMS通訊獲取狀態(tài)信息并顯示在LCD2004上。
程序也是自己弄了好久才排除各種bug，現(xiàn)在具備了基本狀態(tài)信息顯示、菜單、16串單體電壓顯示、各溫度顯示、BMS狀態(tài)顯示、基本告警信息顯示。
這個(gè)小產(chǎn)品使用STC89C54RD+，MAX485芯，使用5V升壓鋰電池供電，在外殼上留出了USB充電接口。
電路原圖是自己搞了一個(gè)，然后同事幫我畫的PCB。制作比較廢勁，尤其是殼子不好切割，還把手割傷了。。。
因?yàn)楣ぷ鞅容^忙，從頭到尾斷斷續(xù)續(xù)搞了一個(gè)來月終于算是完成了，和大家分享一下。

已附上原理圖和單片機(jī)程序。因自己初學(xué)，程序有很多不足，比如沒有按模塊化編寫、邏輯較亂等，希望大家?guī)兔χ更c(diǎn)。

制作出來的實(shí)物圖如下：


電路原理圖如下：


單片機(jī)源程序如下:
  1. #include "STC89C54.h"
  2. #define uint unsigned int
  3. #define uchar unsigned char

  5. uchar code welcome1[]="BMS Monitor";
  6. uchar code welcome2[]="RichPower";
  7. uchar code waiting[]="CONNECTING...";
  8. uchar code menu_table1[]="CELL VOLTAGE"; //12個(gè)字符
  9. uchar code menu_table2[]="TEMPERATURE";  //11個(gè)字符
  10. uchar code menu_table3[]="BMS STATUS";        //10個(gè)字符
  11. uchar code menu_table4[]="ALARM INFO"; //10個(gè)字符
  12. uchar code BMSINFO1[20]={0x7E,0x32,0x36,0x30,0x30,0x34,0x36,0x46,0x32,0x45,0x30,0x30,0x32,0x30,0x31,0x46,0x44,0x31,0x45,0x0D};         //詢遙測(cè)的命令報(bào)文
  13. uchar code BMSINFO2[20]={0x7E,0x32,0x36,0x30,0x30,0x34,0x36,0x46,0x34,0x45,0x30,0x30,0x32,0x30,0x31,0x46,0x44,0x31,0x43,0x0D};  //詢遙信命令報(bào)文
  14. uchar buffer[145]={0};          //用于緩存遙測(cè)報(bào)文
  15. sbit lcdrs=P2^5;        //指令和數(shù)據(jù)寄存器選擇，高電平時(shí)為數(shù)據(jù)，低電平選擇命令
  16. sbit lcdrw=P2^6;        //讀寫選擇，高電平為讀，低電平為寫
  17. sbit lcden=P2^7;    //使能
  18. sbit lcdbg=P2^4;        //背光,0為開
  19. sbit beep=P2^0;                //蜂鳴器，0為開
  20. sbit key1=P1^0;                //菜單或確認(rèn)
  21. sbit key2=P1^1;                //上一項(xiàng)
  22. sbit key3=P1^2;                //下一項(xiàng)
  23. sbit key4=P1^3;                //返回或背光開關(guān)
  24. bit data datareceived_flag=0,displayclear=1;           //datareceived_flag為遙測(cè)報(bào)文是否接收完的標(biāo)志位，current_bit為電流值符號(hào)標(biāo)志位
  25. bit data current_bit,celltemp_unit,envtemp_unit,mostemp_unit;
  26. uchar data num;
  27. uchar data i=0,watchdog=0,end_position;
  28. uint single_max,single_min,totalvoltage,current,totalcap,remaincap;
  29. uint data remaincap2;               
  30. uchar digit0,digit1,digit2,digit3,digit4;                                   //LCD顯示數(shù)字的萬(wàn)千百十個(gè)位
  31. uchar cellnumber,cellnumber_offset,address_offset;                 //串?dāng)?shù)，串?dāng)?shù)差，地址偏移量
  32. uchar cappercentage;                                                                         //SOC
  33. uint singlevoltage[15];                                                   //單體電芯電壓
  34. uint temperature[5];                                                           //4個(gè)電芯溫度和環(huán)境溫度及功率溫度
  35. uchar display_mode=0,menu_position=1,singlevoltage_page=1;                         //顯示模式


  38. void delayms(uint z)         //延時(shí)子程序
  39. {
  40.         uint x,y;
  41.         for(x=z;x>0;x--)
  42.                 for(y=110;y>0;y--);
  43. }


  46. void write_com(uchar com)           //LCD1602寫命令函數(shù)
  47. {
  48.         lcdrs=0;                 //rs低電平為寫命令
  49.         P0=com;                        
  50.         delayms(4);
  51.         lcden=1;                 //EN先置高電平
  52.         delayms(4);
  53.         lcden=0;                 //短暫延時(shí)后EN置低電平
  54. }
  55. void write_dat(uchar dat)           //LCD1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)
  56. {
  57.         lcdrs=1;                 //rs高電平為寫數(shù)據(jù)
  58.         P0=dat;
  59.         delayms(4);
  60.         lcden=1;
  61.         delayms(4);
  62.         lcden=0;
  63. }

  65. void UsartInit()           //串口初始化
  66. {
  67.         SCON=0X50;                        //設(shè)置為工作方式1
  68.         TMOD=0X20;                        //設(shè)置計(jì)數(shù)器工作方式2
  69.         PCON=0X80;                        //波特率加倍
  70.         TH1=0XFA;                                //計(jì)數(shù)器初始值設(shè)置，注意11.0592Mhz波特率是9600的
  71.         TL1=0XFA;
  72.         ES=1;                                                //打開接收中斷
  73.         EA=1;                                                //打開總中斷
  74.         TR1=1;                                        //打開計(jì)數(shù)器
  75. }

  77. void init()                                //LCD初始化及開機(jī)界面
  78. {
  79.         lcdrw=0;
  80.         lcden=0;
  81.         P0=0;
  82.         write_com(0x38);
  83.         write_com(0x0f);   //初始化，開顯示，開光標(biāo)，開光標(biāo)閃爍
  84.         write_com(0x06);   //初始化，讀寫一個(gè)字符后地址指針自動(dòng)加1
  85.         write_com(0x01);   //清屏
  86. //        write_com(0x80);   //數(shù)據(jù)地址指針從0開始
  87.         lcdbg=0;                   //開背光
  88.         write_com(0x0C);        //關(guān)光標(biāo)
  89. /**********************歡迎界面**************************/
  90.         write_com(0x80+0x44);  //第2行第5個(gè)字符
  91.         for(num=0;num<11;num++)
  92.         write_dat(welcome1[num]);
  93.         write_com(0x94+0x05);         //第3行第6個(gè)字符
  94.         for(num=0;num<9;num++)
  95.         write_dat(welcome2[num]);
  96.         delayms(1000);
  97.         beep=0;
  98.         delayms(60);
  99.         beep=1;
  100. /********************************************************/
  101. }

  103. /********************************************************************************
  104. 計(jì)算報(bào)文緩存中的一個(gè)字節(jié)
  105. ********************************************************************************/
  106. uchar buffer_byte_process(uchar buffer_address)
  107. {
  108.         uchar byte_value;
  109.         if(buffer[buffer_address]<=0x39)
  110.                 buffer[buffer_address]=buffer[buffer_address]-0x30;        //若為0~9的字符，減0x30即為數(shù)值
  111.         else
  112.                 buffer[buffer_address]=buffer[buffer_address]-0x37;        //若為大于9即為A~F的字符，減0x37即為數(shù)值
  113.         if(buffer[buffer_address+1]<=0x39)
  114.                 buffer[buffer_address+1]=buffer[buffer_address+1]-0x30;
  115.         else
  116.                 buffer[buffer_address+1]=buffer[buffer_address+1]-0x37;
  117.         byte_value=(buffer[buffer_address]<<4)|buffer[buffer_address+1];               
  118.         return byte_value;
  119. }

  121. /********************************************************************************
  122. 計(jì)算報(bào)文緩存中的一個(gè)字
  123. ********************************************************************************/
  124. uint buffer_word_process(uchar buffer_address)
  125. {
  126.         uint word_value;
  127.         if(buffer[buffer_address]<=0x39)
  128.                 buffer[buffer_address]=buffer[buffer_address]-0x30;        //若為0~9的字符，減0x30即為數(shù)值
  129.         else
  130.                 buffer[buffer_address]=buffer[buffer_address]-0x37;        //若為大于9即為A~F的字符，減0x37即為數(shù)值
  131.         if(buffer[buffer_address+1]<=0x39)
  132.                 buffer[buffer_address+1]=buffer[buffer_address+1]-0x30;
  133.         else
  134.                 buffer[buffer_address+1]=buffer[buffer_address+1]-0x37;
  135.         if(buffer[buffer_address+2]<=0x39)
  136.                 buffer[buffer_address+2]=buffer[buffer_address+2]-0x30;        //若為0~9的字符，減0x30即為數(shù)值
  137.         else
  138.                 buffer[buffer_address+2]=buffer[buffer_address+2]-0x37;        //若為大于9即為A~F的字符，減0x37即為數(shù)值
  139.         if(buffer[buffer_address+3]<=0x39)
  140.                 buffer[buffer_address+3]=buffer[buffer_address+3]-0x30;
  141.         else
  142.                 buffer[buffer_address+3]=buffer[buffer_address+3]-0x37;
  143.         word_value=(buffer[buffer_address]<<12)|(buffer[buffer_address+1]<<8)|(buffer[buffer_address+2]<<4)|buffer[buffer_address+3];               
  144.         return word_value;
  145. }

  147. void buffer_value_process()
  148. {
  149.         cellnumber=buffer_byte_process(17);                                                //串?dāng)?shù)計(jì)算
  150.         cellnumber_offset=16-cellnumber;                                                //串?dāng)?shù)與16串相比的差值
  151.         address_offset=cellnumber_offset*4;                                                //報(bào)文地址偏移量        
  152.         current=buffer_word_process(109-address_offset);                //電流計(jì)算
  153.         current_bit=current>>15;                                                                //電流正負(fù)判斷
  154.         if(current_bit==1)                                                                                
  155.                 current=~current+1;   //電流值為補(bǔ)碼，負(fù)數(shù)取反加1得到原碼（符號(hào)位1取反變成了0）；        
  156.         totalvoltage=buffer_word_process(113-address_offset);  //總壓計(jì)算
  157.         for(num=0;num<=15-cellnumber_offset;num++)                           //單體電壓和最高最低電壓計(jì)算
  158.         {
  159.                 singlevoltage[num]=buffer_word_process(19+4*num);  //各串單體電壓
  160.                 if(num==0)
  161.                 {
  162.                         single_max=singlevoltage[0];
  163.                         single_min=single_max;
  164.                 }
  165.                 if(singlevoltage[num]>single_max)
  166.                         single_max=singlevoltage[num];                                   //最高單體電壓
  167.                 if(singlevoltage[num]<single_min)
  168.                         single_min=singlevoltage[num];                                   //最低單體電壓
  169.         }
  170.         remaincap=buffer_word_process(117-address_offset);           //剩余容量
  171.         remaincap2=remaincap;
  172.         totalcap=buffer_word_process(123-address_offset)/100;  //總?cè)萘?br />
  173.         cappercentage=(remaincap/totalcap)&0xFF;                           //SOC計(jì)算
  174.         for(num=0;num<=5;num++)                                                                   //6個(gè)溫度計(jì)算
  175.                 temperature[num]=buffer_word_process(85+4*num-address_offset);           //此溫度需減2731并判斷符號(hào)
  176. }

  178. void main_display()
  179. {
  180.         digit4=totalvoltage%10;                          //總壓個(gè)位數(shù)字
  181.         digit3=totalvoltage/10%10;                  //總壓十位數(shù)字
  182.         digit2=totalvoltage/100%10;                  //總壓百位數(shù)字
  183.         digit1=totalvoltage/1000%10;          //總壓千位數(shù)字
  184.         write_com(0x80+0x02);                   //數(shù)據(jù)地址指針從第1行第9位開始寫總壓值
  185.         write_dat(digit1+0x30);                           //顯示千位數(shù)字的ASCII碼
  186.         write_dat(digit2+0x30);
  187.         write_dat('.');
  188.         write_dat(digit3+0x30);
  189.         write_dat(digit4+0x30);
  190.         write_dat('V');        

  192.         digit4=current%10;                           //電流個(gè)位數(shù)字
  193.         digit3=current/10%10;
  194.         digit2=current/100%10;
  195.         digit1=current/1000%10;
  196.         if(current_bit==0&&digit1==0)          //如果為正電流，且千位為0
  197.         {
  198.                 write_com(0xc0);
  199.                 write_dat(' ');write_dat(' ');
  200.                 write_dat(' ');                                
  201.         }
  202.         if(current_bit==0&&digit1>0)          //如果為正電流，且千位不為0
  203.         {
  204.                 write_com(0xc0);
  205.                 write_dat(' ');write_dat(' ');
  206.                 write_dat(digit1+0x30);                                
  207.         }
  208.         if(current_bit==1&&digit1==0)          //如果為負(fù)電流，且千位為0
  209.         {
  210.                 write_com(0xc0);
  211.                 write_dat(' ');write_dat(' ');
  212.                 write_dat('-');                                
  213.         }
  214.         if(current_bit==1&&digit1>0)          //如果為負(fù)電流，且千位不為0
  215.         {
  216.                 write_com(0xc0);write_dat(' ');
  217.                 write_dat('-');
  218.                 write_dat(digit1+0x30);                                
  219.         }
  220.         write_dat(digit2+0x30);
  221.         write_dat('.');
  222.         write_dat(digit3+0x30);
  223.         write_dat(digit4+0x30);
  224.         write_dat('A');

  226.         digit4=remaincap2%10;                          //剩余容量個(gè)位數(shù)字
  227.         digit3=remaincap2/10%10;                          //十位數(shù)字
  228.         digit2=remaincap2/100%10;                  //百位數(shù)字
  229.         digit1=remaincap2/1000%10;                  //千位數(shù)字
  230.         digit0=remaincap2/10000%10;                //萬(wàn)位數(shù)字
  231.         write_com(0x80+0x0A);                   //數(shù)據(jù)地址指針從第1行第10位開始寫剩余容量
  232.         if(digit0>0)
  233.                 write_dat(digit0+0x30);                //顯示萬(wàn)位數(shù)字的ASCII碼
  234.         else
  235.                 write_dat(' ');
  236.         if(digit0==0&&digit1==0)
  237.                 write_dat(' ');                                   //顯示千位數(shù)字的ASCII碼
  238.         else
  239.                 write_dat(digit1+0x30);
  240.         write_dat(digit2+0x30);
  241.         write_dat('A');
  242.         write_dat('h');

  244.         digit4=cappercentage%10;                  //SOC個(gè)位數(shù)字
  245.         digit3=cappercentage/10%10;                  //十位數(shù)字
  246.         digit2=cappercentage/100%10;          //百位數(shù)字
  247.         write_com(0x80+0x10);                   //數(shù)據(jù)地址指針從第1行第16位開始寫剩余容量
  248.         if(digit2>0)
  249.                 write_dat(digit2+0x30);
  250.         else
  251.                 write_dat(' ');
  252.         if(digit2==0&&digit3==0)
  253.                 write_dat(' ');
  254.         else
  255.                 write_dat(digit3+0x30);
  256.         write_dat(digit4+0x30);
  257.         write_dat('%');

  259.         if(temperature[0]>=2731)                                         //第1節(jié)電芯溫度
  260.         {
  261.                 celltemp_unit=1;   //單位為正
  262.            
  263. ……………………

  265. …………限于本文篇幅 余下代碼請(qǐng)從51黑下載附件…………
復(fù)制代碼

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作者: 51hei團(tuán)團(tuán)    時(shí)間: 2020-10-10 17:55
好東東,能分享下電路和源碼嗎?
作者: zsw3721    時(shí)間: 2020-10-10 20:14
51hei團(tuán)團(tuán) 發(fā)表于 2020-10-10 17:55
好東東,能分享下電路和源碼嗎?

已分享，歡迎給建議
作者: 嗜血者123    時(shí)間: 2020-10-12 10:18
厲害了，我們也是做電池，我最近準(zhǔn)備做BMS藍(lán)牙上位機(jī)
作者: zsw3721    時(shí)間: 2020-10-12 16:20
嗜血者123 發(fā)表于 2020-10-12 10:18
厲害了，我們也是做電池，我最近準(zhǔn)備做BMS藍(lán)牙上位機(jī)

那你們BMS帶藍(lán)牙模塊吧。你是要開發(fā)手機(jī)app嗎？
作者: 嗜血者123    時(shí)間: 2020-10-14 12:43
zsw3721 發(fā)表于 2020-10-12 16:20
那你們BMS帶藍(lán)牙模塊吧。你是要開發(fā)手機(jī)app嗎？

不帶藍(lán)牙  是帶uart串口，自己開發(fā)個(gè)手機(jī)APP
作者: 雨晨的風(fēng)    時(shí)間: 2021-1-12 16:37
厲害
謝謝，學(xué)習(xí)一下
作者: cr8526    時(shí)間: 2021-1-14 12:48
嗜血者123 發(fā)表于 2020-10-12 10:18
厲害了，我們也是做電池，我最近準(zhǔn)備做BMS藍(lán)牙上位機(jī)

藍(lán)牙電池保護(hù)??




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