2020年10月12日 | 自制BMS监控仪通过485通讯读BMS信息并显示在LCD2004上

公司是做锂电池管理系统的，主要是通信用16串锂电池用的保护板（BMS），产品有485接口，可以上传各种测量和告警信息。最近开始学习单片机，自己动手做了一个BMS监控仪，通过485与自家的BMS通讯获取状态信息并显示在LCD2004上。
程序也是自己弄了好久才排除各种bug，现在具备了基本状态信息显示、菜单、16串单体电压显示、各温度显示、BMS状态显示、基本告警信息显示。
这个小产品使用STC89C54RD+，MAX485芯，使用5V升压锂电池供电，在外壳上留出了USB充电接口。
电路原图是自己搞了一个，然后同事帮我画的PCB。制作比较废劲，尤其是壳子不好切割，还把手割伤了。。。
因为工作比较忙，从头到尾断断续续搞了一个来月终于算是完成了，和大家分享一下。

已附上原理图和单片机程序。因自己初学，程序有很多不足，比如没有按模块化编写、逻辑较乱等，希望大家帮忙指点。

制作出来的实物图如下：
     

电路原理图如下：

单片机源程序如下:

#include "STC89C54.h"

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar code welcome1[]="BMS Monitor";

uchar code welcome2[]="RichPower";

uchar code waiting[]="CONNECTING...";

uchar code menu_table1[]="CELL VOLTAGE"; //12个字符

uchar code menu_table2[]="TEMPERATURE";  //11个字符

uchar code menu_table3[]="BMS STATUS";        //10个字符

uchar code menu_table4[]="ALARM INFO"; //10个字符

uchar code BMSINFO1[20]={0x7E,0x32,0x36,0x30,0x30,0x34,0x36,0x46,0x32,0x45,0x30,0x30,0x32,0x30,0x31,0x46,0x44,0x31,0x45,0x0D};         //询遥测的命令报文

uchar code BMSINFO2[20]={0x7E,0x32,0x36,0x30,0x30,0x34,0x36,0x46,0x34,0x45,0x30,0x30,0x32,0x30,0x31,0x46,0x44,0x31,0x43,0x0D};  //询遥信命令报文

uchar buffer[145]={0};          //用于缓存遥测报文

sbit lcdrs=P2^5;        //指令和数据寄存器选择，高电平时为数据，低电平选择命令

sbit lcdrw=P2^6;        //读写选择，高电平为读，低电平为写

sbit lcden=P2^7;    //使能

sbit lcdbg=P2^4;        //背光,0为开

sbit beep=P2^0;                //蜂鸣器，0为开

sbit key1=P1^0;                //菜单或确认

sbit key2=P1^1;                //上一项

sbit key3=P1^2;                //下一项

sbit key4=P1^3;                //返回或背光开关

bit data datareceived_flag=0,displayclear=1;           //datareceived_flag为遥测报文是否接收完的标志位，current_bit为电流值符号标志位

bit data current_bit,celltemp_unit,envtemp_unit,mostemp_unit;

uchar data num;

uchar data i=0,watchdog=0,end_position;

uint single_max,single_min,totalvoltage,current,totalcap,remaincap;

uint data remaincap2;               

uchar digit0,digit1,digit2,digit3,digit4;                                   //LCD显示数字的万千百十个位

uchar cellnumber,cellnumber_offset,address_offset;                 //串数，串数差，地址偏移量

uchar cappercentage;                                                                         //SOC

uint singlevoltage[15];                                                   //单体电芯电压

uint temperature[5];                                                           //4个电芯温度和环境温度及功率温度

uchar display_mode=0,menu_position=1,singlevoltage_page=1;                         //显示模式

void delayms(uint z)         //延时子程序

{

        uint x,y;

        for(x=z;x>0;x--)

                for(y=110;y>0;y--);

}

void write_com(uchar com)           //LCD1602写命令函数

{

        lcdrs=0;                 //rs低电平为写命令

        P0=com;                        

        delayms(4);

        lcden=1;                 //EN先置高电平

        delayms(4);

        lcden=0;                 //短暂延时后EN置低电平

}

void write_dat(uchar dat)           //LCD1602写数据函数

{

        lcdrs=1;                 //rs高电平为写数据

        P0=dat;

        delayms(4);

        lcden=1;

        delayms(4);

        lcden=0;

}

void UsartInit()           //串口初始化

{

        SCON=0X50;                        //设置为工作方式1

        TMOD=0X20;                        //设置计数器工作方式2

        PCON=0X80;                        //波特率加倍

        TH1=0XFA;                                //计数器初始值设置，注意11.0592Mhz波特率是9600的

        TL1=0XFA;

        ES=1;                                                //打开接收中断

        EA=1;                                                //打开总中断

        TR1=1;                                        //打开计数器

}

void init()                                //LCD初始化及开机界面

{

        lcdrw=0;

        lcden=0;

        P0=0;

        write_com(0x38);

        write_com(0x0f);   //初始化，开显示，开光标，开光标闪烁

        write_com(0x06);   //初始化，读写一个字符后地址指针自动加1

        write_com(0x01);   //清屏

//        write_com(0x80);   //数据地址指针从0开始

        lcdbg=0;                   //开背光

        write_com(0x0C);        //关光标

/**********************欢迎界面**************************/

        write_com(0x80+0x44);  //第2行第5个字符

        for(num=0;num<11;num++)

        write_dat(welcome1[num]);

        write_com(0x94+0x05);         //第3行第6个字符

        for(num=0;num<9;num++)

        write_dat(welcome2[num]);

        delayms(1000);

        beep=0;

        delayms(60);

        beep=1;

/********************************************************/

}

/********************************************************************************

计算报文缓存中的一个字节

********************************************************************************/

uchar buffer_byte_process(uchar buffer_address)

{

        uchar byte_value;

        if(buffer[buffer_address]<=0x39)

                buffer[buffer_address]=buffer[buffer_address]-0x30;        //若为0~9的字符，减0x30即为数值

        else

                buffer[buffer_address]=buffer[buffer_address]-0x37;        //若为大于9即为A~F的字符，减0x37即为数值

        if(buffer[buffer_address+1]<=0x39)

                buffer[buffer_address+1]=buffer[buffer_address+1]-0x30;

        else

                buffer[buffer_address+1]=buffer[buffer_address+1]-0x37;

        byte_value=(buffer[buffer_address]<<4)|buffer[buffer_address+1];               

        return byte_value;

}

/********************************************************************************

计算报文缓存中的一个字

********************************************************************************/

uint buffer_word_process(uchar buffer_address)

{

        uint word_value;

        if(buffer[buffer_address]<=0x39)

                buffer[buffer_address]=buffer[buffer_address]-0x30;        //若为0~9的字符，减0x30即为数值

        else

                buffer[buffer_address]=buffer[buffer_address]-0x37;        //若为大于9即为A~F的字符，减0x37即为数值

        if(buffer[buffer_address+1]<=0x39)

                buffer[buffer_address+1]=buffer[buffer_address+1]-0x30;

        else

                buffer[buffer_address+1]=buffer[buffer_address+1]-0x37;

        if(buffer[buffer_address+2]<=0x39)

                buffer[buffer_address+2]=buffer[buffer_address+2]-0x30;        //若为0~9的字符，减0x30即为数值

        else

                buffer[buffer_address+2]=buffer[buffer_address+2]-0x37;        //若为大于9即为A~F的字符，减0x37即为数值