便携式环境测试仪电源电路设计方案

　　系统使用直流18~30V输入，可以直接使用笔记本电源。D1用于防止电源方向插反。12.6V/2A恒压限流电路为本电路核心，在输出电压低于12.6V时工作在2A恒流状态，当输出电压达到12.6V时，使输出电压恒定。D2、D3和C1完成电源切换功能。外部电源供电时，由于P端电压总是保持在12.6V以上，S端通过外部电源供电，若无外部电源时，由于电池电压比P端的电压高，则通过电池对系统进行供电。稳压电路主要负责将S端的电压转换为系统所需的各种电压。ADC1和ADC2分别为电流和电压采集端，ADC1和ADC2端的信号经过OP电路放大，然后输入到ADC电路，MCU把各种相关数据通过RS232传送到PC104系统。R4和D4完成供电状态的检测，用于检测系统是外部电源供电还是电池供电，使系统自动调整自动关机或自动待机的等待时间。电路同时提供声光方式的报警及显示功能，当出现电压过低等情况时，能以比较醒目的方式进行提醒。PC104电源板和PC104系统是本电路的负载。电路中D1、D2、D3均为肖特基二极管，肖特基二极管具有正向压降低、反向恢复时间短等优点;R1、R2、R3为1%精密电阻。

　　2系统软件设计

　　系统工作时间与电池电量成线性关系，而电量与电池端电压为非线性关系。图2所示为本系统所用电池在2000mA恒流放电的情况下，电池端电压与电量的关系曲线，其中横轴为电池电压，纵轴为剩余电量相对于总电量的百分比。根据此曲线，在MCU软件中拟合一个电压与电量关系的数据表，同时设置10V为告警电压;系统可以实时查询诸如电池电压、电流、剩余电量、估计供电时间等信息，并同时仿 手机做成3段式显示，使上位机全面掌握电池状态，决定控制策略，从而提高系统运行可靠性。MCU软件使用KeiluV2软件开发，上位机软件使用LabWindows软件开发。MCU除完成电量查询相关功能，还要完成报警与显示功能;上位机软件同时要完成环境参数的相关采集与处理。