【正文】 ..................................................................15 ...................................................................15 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換程序段 ...........................................................16 ..................................................................17 ............................................................17第五章 系統(tǒng)結(jié)果分析 ....................................................................18第六章 系統(tǒng)改進(jìn) ........................................................................19結(jié)束語(yǔ) .................................................................................19致謝 ...................................................................................20參考文獻(xiàn) ...............................................................................21附錄 ...................................................................................22第一章 緒論一、 課題背景：隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，隨身攜帶式的電子產(chǎn)品也越來(lái)越多，如筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、便攜式DVD、PDA、MPMPGPS、保暖設(shè)備、醫(yī)療保健設(shè)備等。它們都要用到電池，但這些設(shè)備的原配電池都會(huì)因?yàn)殡姵厝萘康投荒軡M(mǎn)足設(shè)備的正常使用時(shí)間。當(dāng)出差或旅游時(shí)又是這些設(shè)備的工作高峰期，經(jīng)常在關(guān)鍵時(shí)刻電池沒(méi)有電了，特別是在手機(jī)正在打電話時(shí)，數(shù)碼相機(jī)正在拍照時(shí)，PSP游戲機(jī)玩的正起勁時(shí)，PDA正在工作時(shí)等等，讓您感覺(jué)很無(wú)奈和無(wú)助。而您也不可能把每種設(shè)備都配一個(gè)備用電池，不但成本高而且也不方便?；诖?，為了解決人們的這種煩惱問(wèn)題，移動(dòng)電源應(yīng)運(yùn)而生。移動(dòng)電源最早出現(xiàn)在2001年的CES展覽上，那時(shí)只是在CES沙攤館的一地?cái)偹频恼褂[位上，是一個(gè)留學(xué)生用幾節(jié)AA電池再帶一個(gè)控制電路而拼湊起來(lái)的。當(dāng)時(shí)這個(gè)不起眼的東西，因它能在任何地方給數(shù)碼產(chǎn)品充電而引起許多參展商的關(guān)注。被探子們發(fā)現(xiàn)后，許多人士跟風(fēng)而上，大有要把盞這個(gè)新產(chǎn)品移動(dòng)電源大炒一把之勢(shì)。移動(dòng)電源概念是隨著2012年數(shù)碼產(chǎn)品的普及和快速增長(zhǎng)而發(fā)展起來(lái)的，其定義就是方便易攜帶的大容量隨身電源。從2012年起數(shù)碼產(chǎn)品功能日益多樣化，使用也更加頻繁，如何提高數(shù)碼產(chǎn)品使用時(shí)間,發(fā)揮其最大功用的問(wèn)題就凸顯重要了。移動(dòng)電源，就是針對(duì)并解決這一問(wèn)題的最佳方案。擁有一塊電源,就可以在移動(dòng)狀態(tài)中隨時(shí)隨地為多種數(shù)碼產(chǎn)品提供電能(供電或充電)。移動(dòng)電源一種集供電和充電功能于一體的便攜式充電器，可以給手機(jī)等數(shù)碼設(shè)備隨時(shí)隨地充電或待機(jī)供電。一般由鋰電芯或者干電池作為儲(chǔ)電單元。區(qū)別于產(chǎn)品內(nèi)部配置的電池，也叫外掛電池。一般配備多種電源轉(zhuǎn)接頭， 通常具有大容量、多用途、體積小、壽命長(zhǎng)和安全可靠等特點(diǎn)，是可隨時(shí)隨地為手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3 、 MP4 、PDA 、掌上電腦、掌上游戲機(jī)等多種數(shù)碼產(chǎn)品供電或待機(jī)充電的功能產(chǎn)品。移動(dòng)電源的安全性也是一直以來(lái)受到人們重視的問(wèn)題，然而在市場(chǎng)雜亂無(wú)章的情況下移動(dòng)電源的不安全因素也是越來(lái)越多的。移動(dòng)電源一定要具備：短路、過(guò)充、過(guò)放、恒流、恒壓等保護(hù)措施，還應(yīng)有高性能電源管理技術(shù)。二、課題研究意義　　有了移動(dòng)電源可以解決眾多移動(dòng)設(shè)備的電源供給問(wèn)題，從而徹底解決缺電之苦，使工作和旅游無(wú)憂(yōu)無(wú)慮。市面上有的產(chǎn)品容量高，單機(jī)容量可達(dá)14000mAh到20000mAh，智能電量指示，一般采用聚合物鋰離子電芯，廣泛用于5V的設(shè)備?！∫?、課題研究?jī)?nèi)容鋰離子電池是一種應(yīng)用廣泛的可充電電池，它具有單體工作電壓高、體積小、重量輕、能量密度高、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，可在較短時(shí)間內(nèi)快速充足電以及允許放電溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。此外，鋰離子電池還有自放電電流小、無(wú)記憶效應(yīng)和無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。但是，鋰電池也是極其脆弱的，對(duì)鋰電池過(guò)充、過(guò)放、過(guò)電流及短路都會(huì)對(duì)其造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。因此，我們需要對(duì)其充放電過(guò)程進(jìn)行全面的保護(hù)?！《⒈疚闹饕瓿闪艘韵聨醉?xiàng)任務(wù)：移動(dòng)電源的設(shè)計(jì)具體要求：。，放電電路可使用升壓方式。、過(guò)放及輸出斷路等保護(hù)；，成本低、實(shí)用性較強(qiáng)、體積小和續(xù)航能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 設(shè)計(jì)思路（1）主要任務(wù)：查閱相關(guān)資料，完成系統(tǒng)整體電路設(shè)計(jì)，并完成軟件調(diào)試。（2）預(yù)期成果： 　　在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)，滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求。 (3)論文的結(jié)構(gòu)安排如下：第一部分，介紹本設(shè)計(jì)的背景，分析移動(dòng)電源系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及實(shí)用意義，同時(shí)闡明本文的機(jī)構(gòu)安排。第二部分，分析移動(dòng)電源系統(tǒng)的原理，并完成系統(tǒng)的方案選擇。第三部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，并對(duì)所用控制器芯片進(jìn)行介紹。第四部分，完成本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)調(diào)試，并分析解決調(diào)試中遇到的問(wèn)題。最后，對(duì)文章進(jìn)行了總結(jié)與展望?？炊苿?dòng)電源電路原理圖，并購(gòu)買(mǎi)電路圖上所需要的元器件，準(zhǔn)備好電烙鐵，焊錫絲及必要工具。先將所有元器件插在印刷版對(duì)應(yīng)的位置上，然后進(jìn)行焊接，焊接前應(yīng)熟悉各芯片的引腳，焊接時(shí)參照電路圖，仔細(xì)地連接引腳。按照以下原則進(jìn)行焊接：（1）先焊接各芯片的電源線和地線，這樣確保各芯片有正確的工作電壓；（2）同類(lèi)的芯片應(yīng)順序焊接，在一片焊接并檢查好之后，其他的同類(lèi)芯片便可以參照第一片進(jìn)行焊接。這樣便可大大節(jié)省時(shí)間，也可降低出錯(cuò)率。最后接入220V單相交流電，對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試完畢后，制作機(jī)箱, 并將整個(gè)裝置電路安裝在機(jī)箱中。第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)需求分析本設(shè)計(jì)是基于控制器的移動(dòng)電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在熟練掌握控制器的基礎(chǔ)知識(shí)之外，要求完成以下任務(wù)：。，放電電路可使用升壓方式。、過(guò)放及輸出斷路等保護(hù)；，成本低、實(shí)用性較強(qiáng)、體積小和續(xù)航能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 原理分析 圖１移動(dòng)電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 如圖1所示為移動(dòng)電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。該系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要包括市電到5V降壓電路、移動(dòng)電源充電及過(guò)充、過(guò)放保護(hù)電路、移動(dòng)電源電池電壓到5V輸出升壓電路、系統(tǒng)供電管理電路、輸出斷路保護(hù)電路、電池電量檢測(cè)電路、控制器電路、輸出電壓檢測(cè)電路和電源電量顯示電路。其中，市電到5V輸出降壓電路中，輸入為220V交流市電，經(jīng)過(guò)此電路，轉(zhuǎn)化為5V直流電輸出。移動(dòng)電源充電及過(guò)充、過(guò)放保護(hù)電路主要是在對(duì)移動(dòng)電源進(jìn)行充電電過(guò)程中，對(duì)移動(dòng)電源進(jìn)行保護(hù)，防止因過(guò)充或過(guò)放對(duì)電源電池造成損傷。系統(tǒng)供電管理電路，是對(duì)移動(dòng)電源電池電壓進(jìn)行管理，然后，給控制器供電。通過(guò)電池電量檢測(cè)電路，控制器可以得到移動(dòng)電源電池電壓，根據(jù)電池電壓對(duì)應(yīng)電量的算法，將電池電量計(jì)算出來(lái)，然后在電源電量顯示電路中進(jìn)行顯示。當(dāng)控制器通過(guò)輸出電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)到5Ｖ輸出口的電壓為0時(shí)，控制器給輸出斷路保護(hù)電路保持關(guān)閉，移動(dòng)電源沒(méi)有電壓輸出；當(dāng)控制器通過(guò)輸出電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)到5V輸出口接有需要充電的手機(jī)等便攜設(shè)備時(shí)，控制器給輸出斷路保護(hù)電路一個(gè)開(kāi)啟信號(hào)，這樣，移動(dòng)電源就可以完成對(duì)便攜設(shè)備進(jìn)行充電的目的。 系統(tǒng)硬件方案選擇 控制器電路方案選擇 控制器模塊選擇，可以用PLC、工控機(jī)和單片機(jī)，但本設(shè)計(jì)中，前兩種器件明顯是不需要考慮，價(jià)格極其昂貴，且不適合用于手持設(shè)備，一款單片機(jī)就完全可以達(dá)到系統(tǒng)的要求。在這里選用意法半導(dǎo)體的ARM內(nèi)核的STM32F103，此款A(yù)RM價(jià)格低廉，資源非常豐富，且功耗低，易于功能擴(kuò)展。 市電到5V降壓電路選擇選擇　 基于任務(wù)需求，市電到5Ｖ降壓電路方案選擇分析如下： 因?yàn)樾枰獙⑹须娮優(yōu)?Ｖ直流電，直接將市電整流，然后經(jīng)過(guò)buck電路，顯示不合理，因?yàn)槟菢诱伎毡忍?，不宜?duì)脈寬進(jìn)行控制。所以，采用先用工頻變壓器將市電進(jìn)行降壓，整流后，變壓到12V直流電，然后，經(jīng)過(guò)buck降壓電路，變?yōu)?V直流電。　　可