【正文】 ...... 22 基于單片機的智能充電器設(shè)計 1 基于單片機的智能充電器設(shè)計 摘要 ： 電子技術(shù)的快速發(fā)展使得各種各樣的電子產(chǎn)品都朝著 便攜式和小型輕量化的方向發(fā)展，也使得更多的電氣化產(chǎn)品采用基于電池的供電系統(tǒng)。該設(shè)計 采用了高性能的微 處理 控制器和 分辨率 較高的 的 數(shù)模 轉(zhuǎn)換電路， 來確保充電器安全與高效 。 關(guān)鍵詞： 智能 充電器 ； 單片機； A/D轉(zhuǎn)換 Intellgent Battery Charger Design Based on Singlechip Computer Student majoring in automation XXX Tutor XXX Abstract: Electronic technology39。因此需要對充電過程進行更精確 、縝密 的監(jiān)控，來 縮短充電時間、 盡量 達到最大的電池容量，并防止電池 被 損壞。 課題 研究 背景 單片機在 蓄電池充電器領(lǐng)域有著 比較 廣泛的應(yīng)用，利用它的可編程及處理控制能力可以實現(xiàn)充電器的智能化 設(shè)計。充電可分為兩個方面的控制 ：一是充電過程的 程序控制；二是 提供基本充電電壓， 充電電壓波動應(yīng)控制在 穩(wěn)定范圍 以 內(nèi)，同時 降低 充電電流 ，當(dāng)充電 電流逐漸減小到 某一 規(guī)定的值時，可結(jié)束充電過程。 不但 可以自動計算電池的已充電量和剩余的充電時間 ,還 可以改變參數(shù)來適應(yīng)各種不同電池的充電，以及防止電池過充或過放電對電池造成損害。設(shè)計比較好的充電器往往采用專用充電控制芯片配合單片機控制的方式。在眾多的 51系列單片機中， AT89 系列單片機在我國得到了極其廣泛的應(yīng)用， AT89 系列單片機是美國 Atmel 公司的 8位機產(chǎn)品。 目前， 8位高檔機和 16 位機在單片機應(yīng)用中占主導(dǎo)地位，產(chǎn)品眾多，已有幾十個系列、幾百個型號，除了通用單片機以外，集成更多資源，如 A/D 轉(zhuǎn)換器、 D/A轉(zhuǎn)換器、“看門狗”（ Watchdog）電路、 LCD 控制器、網(wǎng)路控制模塊等，將單片機嵌入式系統(tǒng)和Inte 連接起來已是一種趨勢。 單片機 處理器 的發(fā)展方向 和技術(shù)特性如下 ： （ 1）單片機 中的 CPU 具有很強的抗干擾性，并且具有很寬的溫度工作范圍 （按工作溫度分類，有民用級 、 工業(yè)級、汽車級及軍用級）。高可靠性和低電磁輻射指標(biāo)決定了單片機系統(tǒng)的時鐘頻率很低。 （ 5）單片機的指令系統(tǒng)比較簡單。 單片機的應(yīng)用 因為 單片機具有如上所述 眾多的優(yōu) 點，因此在生活以及工業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域，得到了越來越 廣泛的應(yīng)用，單片機的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：工業(yè)控制 方面 ，如在工業(yè)生產(chǎn)過程中參數(shù)（如 壓力、 溫度、 液位、流量 等）的控制， 集數(shù)據(jù) 處理功能于一體，如轉(zhuǎn)速測試儀 、 流量監(jiān)控儀、 智能手機 及電子秤等 等。 AT89S52 單片機的選用 單片機 AT89S52， 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的 一種低功耗 ，高性能 COMS8 位微控制器 ，片內(nèi) 具有 8K 在系統(tǒng) 下 可編程封裝 Flash 存儲器。 AT89S52 部分 管腳定義說明 [5]: (1) VCC 管腳：系統(tǒng)供電電源。 （ 5） P2 端口：此端口也是一組具有內(nèi)部上拉電阻 的雙向 I/O端口。 （ 9） /PSEN 管腳： 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序 存儲器 的讀選通信號，當(dāng) AT89S52 由外部 程序存儲器 取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個 機器周期 輸出兩個脈沖。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 CS5522 芯片 模 擬 數(shù) 字 轉(zhuǎn)換器 ，即 A/D 轉(zhuǎn)換器， 簡稱 ADC， 它可以將 一個將 模擬信號 轉(zhuǎn)變 為一個 數(shù)字信號 。 轉(zhuǎn)換的 精度 是 模 擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器最 為 重要的 指標(biāo) ，通常 會 用輸出的數(shù)字信號的位數(shù)的多少 來 表示。 它含有多通道 的多路編程增益放大器，數(shù)字濾波器以及片內(nèi)系統(tǒng)校準(zhǔn)和自校準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)電路。 需 要注意的是，在 A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)束后，需要先寫 8 個 1 給 A/D，使其返回到命令狀態(tài)，再用 24 個脈沖讀出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，如果先寫 8個 0給 A/D，則 A/D 轉(zhuǎn)換器不是返回命令狀態(tài)而是繼續(xù)進行 A/D轉(zhuǎn)換?？梢?Pt100在常溫 0~100 攝氏度之間變化時線性度非常好，其阻值表達式可近似簡化為： RPt=100（ 1+At），當(dāng)溫度變化 1 攝氏度， Pt100 阻值近似變化 歐。只要電池單元電壓不超過生產(chǎn)商的規(guī)定 ( 典型值為 )， SLA電池可以無限制地充電。過充電將造成電池?fù)p壞，甚至爆炸。它的優(yōu)點是相對便宜，易于使用；缺點是自放電率比較高。為了防止損壞電池 包，需要不間斷地監(jiān)控電壓。這種電池的容量比 NiCd 的大。和 NiCd 電池一樣， NiMH 電池也為恒定電流充電。 （ 4） 放電特性穩(wěn)定 即使在電池壽命接近終止時，光宇鋰離子電池仍保持著良好的放電穩(wěn)定性。 鋰離子電池的優(yōu)缺點 鋰離子電池很少發(fā)生結(jié)晶化的反應(yīng)，這種反應(yīng)是產(chǎn)生記憶效應(yīng)的原理。這三方面的原因都會使鋰離子電池在充放電過程中參加導(dǎo)電的鋰離子丟失。 鋰離子電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片。鋰離子電池的充電過程 具體 分為兩個階段， 一是恒流快充階段（電池指示燈呈黃色時），二是 恒壓電流遞減階段（電池指示燈呈綠色閃爍 ） 。所以我們需要深充放來校準(zhǔn)電池的芯片。 由此可見 ，要大力推廣使用鋰離子電池， 智能高效的充電器設(shè)計就成為必然選擇。 電壓轉(zhuǎn)換 及光耦隔離 模塊：利用三端穩(wěn)壓集成電路 LM7805 將 輸入 電壓轉(zhuǎn)換為 5v 電壓 ，該電壓送至充電控制電路之前需經(jīng)過光耦隔離電路 。由于電池溫度升高將導(dǎo)致充電電 流增大，為控制充電電流，可在電池外殼上設(shè)置溫度傳感器或電阻等溫度檢測元件。 R 開關(guān)電源 恒流源 電池組 溫度傳感器 XXXX 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 R R4和 Pt100組成傳感器 的 測量電橋 電路，為了保證電橋輸出電壓信號的穩(wěn)定 ， 需要電橋的輸 入電壓通過 TL431調(diào)節(jié)穩(wěn)定到 。 前一級 放大倍數(shù) 約為10倍，后一級 的放大倍數(shù) 約為 3倍。 充電指示部分 通過對充電器的模擬采集信號的判斷，可以判斷出是充電還是停止充電狀態(tài)，其 充電指示電路如圖 46。其中， U1為單片機 AT89S52，這是智能控制控制中心，其可通過外部中斷口 /INT0（ 12腳）響應(yīng)充電芯片輸出的充電狀態(tài)，并通過 口輸出控制信號控制隔離光耦 6N137，隨時啟動或關(guān)斷充電電源。具有編譯型的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計功能， 簡單的語法結(jié)構(gòu)和強大的處理功能 ,可以實現(xiàn)對 硬 件 系統(tǒng)的直接控制 [11]。 具體來講 ，這次設(shè)計課題的主要內(nèi)容是 在充電器的充電過程中，采集參數(shù)，進行電壓、電流、溫度的實時顯示與智能控制。 單片機的主要 控制程序 根據(jù) 流程圖可以比較容易的編寫出單片機的 主要 控制程序，并實現(xiàn)智能化的充電器控制功能。 （ 2）執(zhí)新建文件，輸入源程序保存為充電器顯示 .C，并保存，然后將源程序添加Yes No Yes 充電出錯 t _count ++ 關(guān)閉 T0 計數(shù) t _count 600? 定時器 0 服務(wù)子 程序 int 0_count=1? 充電完畢，蜂鳴器報警，切斷電源 結(jié)束 No 啟動 T0 計數(shù) , 同時進行 A/D轉(zhuǎn)換，顯示電壓 初始化 開始 關(guān)閉 T0 中斷和外部中斷 XXXX 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 到項目中。 7 總結(jié) 通過本次畢業(yè)設(shè)計，切切實實加強了我獨立思考問題的能力，以及 克服著手查資料時的無聊不良情緒。 當(dāng)今社會科技高速發(fā)展，電池產(chǎn)業(yè)的也是飛速發(fā)展，已經(jīng)滲透到各個電子產(chǎn)業(yè)，從我們平時用的 MP3，手機到筆記 本電腦，處處都有電池的身影，沒有電池提供電能，所有電子產(chǎn)品就會變成一堆垃圾。在以后的學(xué)習(xí)過程中，只要有條件，有機會 ，我一定要把這個設(shè)計的實物完成，使這個設(shè)計切切實實得能得到應(yīng)用，造福社會。 endif /*******************主程序 *********************/ include include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int define PORTA4 XBYTE [0x7F8F] uchar tab[]={0xc0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0}。 unsigned int getdata。 sbit CLOCK=P3^5。iiNum。 t_count++。 BP = 1。 t_count = 0。 TR0 = 1。 } /******** 外部中斷 1 服務(wù)子程序 ********/ void int1(void)interrupt 2 { getdata=0。 tab[0]=SEGPT2[date/100]0x80。 TR0=0。i++) { P2 = 0。 } } /**********初始化 ***********/ void init() { EA = 1。 // 打開 T0中斷 BP = 1。 // 打開外部中斷 0 GATE = 1。 init()。 EX1=1。 首先 感謝我的指導(dǎo)老師 XXX 老師的悉心指導(dǎo)和幫助，從幫助我選 題到確定設(shè)計方案以及論文格式和資料查找等方面都給了我很多的全面的指導(dǎo)，可以說沒有 XXX 的幫助我的這篇論文可能不會這么順利的完成。他的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，一絲不茍的作風(fēng)是我學(xué)習(xí)的榜樣 ! 再就是我的班主任 XXX 老師 、所有的任課老師和班里的 同學(xué)也都給過我很多的幫助，有生活上的也有知識方面的。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpaza dNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。MuW FA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YW Rr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am v^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%M z849Gx^Gj q