【正文】 tery charger can be collected in real time voltage and current, and the intelligent control of charging process. It can automatically calculate the amount of the battery is charged and the remaining charging time, you can also change the parameters to adapt to different battery charging. Management system also has a protection circuit to prevent battery overcharge and over discharge the battery cause. This system is the basic language of the microcontroller assembly language for software design, the execution speed, to save storage space. In order to facilitate expansion and change, the software design is modular in structure, so that the logic of programming is more concise. The hardware under the control of the cooperation with the software. First, a brief description of the body of the working principle of the system hardware, and attached to the system block diagram of hardware design, and describes the history of the development of single chip microprocessor, discusses the application of this graduation design technology and the various hardware interface functions of each interface module and work Process。由于使用的化學(xué)物質(zhì)的不同，電池有自己的特性。 (3)最大充電電流 最大充電電流與電池容量 (C) 有關(guān)。當(dāng)電池充滿后，若繼續(xù)充電，則所有的 電能都將轉(zhuǎn)化為電遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 3 池的熱能。它的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)便宜，易于使用；缺點(diǎn)是自放電率比較高。這種電池的容量比 NiCd 的大。過(guò)充電將造成電池?fù)p壞，甚至爆炸。4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 5 個(gè)中 斷源 (3)芯片擦除： 整個(gè) PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就顯示黑色，這樣即可顯示出圖形。直接訪問(wèn)方式的接口電路如圖 21 所示，在圖中，單片機(jī)通過(guò)高位地址 A11 控制 CSA，A10控制 CSB，以選通液晶顯示屏上各區(qū)的控制器；同時(shí)用地址 A9 作為 R/W 信號(hào)控制數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)流向；用地址 A8作為 D/I 信號(hào)控制寄存器的選擇， E(使能 )信號(hào)由 RD 和 WE 共同產(chǎn)生，這樣就實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)液晶顯示模塊的電路邊接。 通過(guò)比較再結(jié)合本次設(shè)計(jì)的實(shí)際條件，由于 AT89C51 芯片有 WR、 RD 管腳， 為了 使電路簡(jiǎn)單且方便軟件實(shí)現(xiàn)，所以最終決定采用 直 接控制的方式來(lái)設(shè)計(jì) LCD 顯示電路。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這 是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P3 口： P3口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個(gè) TTL門電流。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 10 周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。隨著液晶顯示技術(shù)的發(fā)展， LCD顯示器的規(guī)格眾多，其專用驅(qū)動(dòng)芯片也相互配套，使 LCD在控制和儀表系統(tǒng)中廣泛應(yīng) 用提供了極大的方便。 在本模塊中，每個(gè)漢字的大小是 16 16 點(diǎn)陣，而每個(gè)字符的大小是 8 16 點(diǎn)遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 11 陣，即字符的寬度為漢字的 1/2。 X表示頁(yè)面， Y 表示列地址。之所以稱它們?yōu)樘准且驗(yàn)?HD61203和 HD61202必須配套使用，通常有 12864和 19264兩種規(guī)格。 (3) 指令形式：七種指令。由于各種電池對(duì)充電電壓和充電電流的要求不同，因此，實(shí)現(xiàn)智能充電必須根據(jù)各種電池的自身要求來(lái)調(diào)整充電電壓和充電電流的 大小。圖中，將 PWMCTL 連接到 bq2054 的MOD 輸出腳，便可用 MOD 輸出的脈沖信號(hào)控制三極管的導(dǎo)通和關(guān)閉，從而改變充電電流的大小。 EDSG 是放電使能控制端口，當(dāng)檢測(cè)到鎳鉻電池沒(méi)有放電完畢時(shí)， AT89C51 就把 EDSG 置為高電平，啟動(dòng)放電電路對(duì)鎳鉻電池進(jìn)行放電，直到放電完畢，則把其置為低電平，關(guān)閉放電電路并對(duì)鎳鉻電池進(jìn)行充電。原理圖的設(shè)計(jì)步驟如下： (1) 設(shè)置原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境。調(diào)整元件和導(dǎo)線的位置等操作。 (2)進(jìn)入電路板 (PCB)環(huán)境，使用電路向?qū)Т_定電路板的層數(shù)、尺寸等電路板參數(shù)。雖然以后接觸得比較少，但通過(guò)幾天的練習(xí)，還是基本圓滿地完成了任務(wù)。用 C語(yǔ)言來(lái)編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，可以大大縮短開(kāi)發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，從而開(kāi)發(fā)出大規(guī)模、高性能的應(yīng)用系統(tǒng)。 (6) C 語(yǔ)言提供 auto、 static、 flash 等存儲(chǔ)類型，針對(duì)單片機(jī)的程序存儲(chǔ)空間、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間及 EEPROM 空間自動(dòng)為變量合理地分配空間，而且 C語(yǔ)言提供復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，極大地增強(qiáng)了程序 處理能力和靈活性。把這樣的液晶置于兩個(gè)偏振片之間，改變偏振片相對(duì)位置就可以得到白底黑子或黑底白字的顯示形式。這里采用的 LCD是北京精電蓬遠(yuǎn)顯示技術(shù)公司生產(chǎn)的 MGLS 系列圖形液晶顯示模塊，其 內(nèi)藏KS0108B/HD61202 控制器。 ON/OFF 表示當(dāng)前的顯示狀態(tài)。 D 位為顯示開(kāi)／關(guān)控制位。該指令規(guī)定了以后的讀／寫操作將在哪一個(gè)頁(yè)面上進(jìn)行。 液晶顯示界面 本著簡(jiǎn)單明了的基本思想前面提到，結(jié)合液晶顯示模塊的相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)出如下界面： 圖 41 LCD 界面顯示 這次設(shè)計(jì)采用的液晶顯示模塊本是由北京精電公司所造的圖形式的MGLS12864 芯片，其用一片 KS0107B 或兼容驅(qū)動(dòng)器 ( HD61203 )作為行驅(qū)動(dòng)器和三片 KS0108B 或兼容驅(qū)動(dòng)器 (HD61203) 作為列驅(qū)動(dòng)器組成的。如果電池電壓在充電終止電壓和放電終止電壓之間，說(shuō)明電池既可充電也可放電。接下來(lái)便 是查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料， 我 C語(yǔ)言由于當(dāng)時(shí)學(xué)的不是很精通，所以我用了兩周左右的時(shí)間對(duì) C 語(yǔ)言重新學(xué)習(xí)了一遍，這也為后面的實(shí)際編程打了下了基礎(chǔ)。因此， AT89C51 證明是下一代充電器的完美控制芯片。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100次。在整個(gè)過(guò)程中，該電路將始終實(shí)時(shí)檢測(cè)電池信息，若有異常情況發(fā)生，則立即利用中斷信號(hào)終止正在進(jìn)行的充電或者放電過(guò) 程，關(guān)斷充放電回路，同時(shí)進(jìn)行報(bào)警并提示報(bào)警原因。完成這 3項(xiàng)工作都必須保證控制器處于不忙的情況下，這就必須有一個(gè)判忙子程序，其流程圖如下： 圖 43 判忙程序流程圖 (三 )顯示程序流程圖 根據(jù)上面采用的方法設(shè)置漢字的初始值 (lr、 X、 Y)，當(dāng)顯示完第一列的 8 字節(jié)以后，跳到第二列又從上往下顯示。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 26 6. 寫數(shù)據(jù)指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 1 寫 數(shù) 據(jù) 該操作將 8 位數(shù)據(jù)寫入先前已確定的顯示存儲(chǔ)器的單元內(nèi)。 HD61202 有 64 行顯示的管理能力，該指令中 L5~L0 為顯示起始行的地址，取值在 0~3FH( 1~64 行 )范圍內(nèi)，它規(guī)定了顯示屏上最頂一行所對(duì)應(yīng)的顯示存儲(chǔ)器的行地址。 在指令設(shè)置和數(shù)據(jù)讀寫時(shí)要注意狀態(tài)字中的 BUSY 標(biāo)志。狀態(tài)字為一字節(jié)，其中僅有 3 位有效位，它們是： BUSY 表示當(dāng)前 HD61202 接口控制電路運(yùn)行狀態(tài)。 ( 2 ) 字符的顯示 用 LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由 6*8或 8*8點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示 RAM區(qū)的 8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同的位為“ 1”，其它的為“ 0”，為“ 1”的點(diǎn)亮，為“ 0”的不亮，這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。 正由于 C語(yǔ)言在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的優(yōu)勢(shì)，這次設(shè)計(jì)的所有程序設(shè)計(jì)都將采用 C語(yǔ)言編寫，且通過(guò) ICCAVR 編譯器操作 AVR 的硬件資源。源程序的可讀性和可維護(hù)性都很好。 焊接完成后，整個(gè)硬件電路原理、繪制原理路、焊接等工 作已全部完成，下面轉(zhuǎn)到軟件部分的設(shè)計(jì)。自動(dòng)布置元件或人工布置元件，多次布置直到自己滿意為止。 (6) 生成網(wǎng)絡(luò)表。元件一旦放置在原理圖上，不需要用導(dǎo)線將元件連接起來(lái)，連接時(shí)一定要符合電氣規(guī)則。當(dāng)系統(tǒng)采集到電池的實(shí)時(shí)參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)后，即可通過(guò) LCD 進(jìn)行中文模式的信息顯示 (要顯示的漢字和字符字庫(kù)存儲(chǔ)在 24C16 中， AT89C51 通過(guò)I2C總線對(duì)其進(jìn)行調(diào)用 )；同時(shí)利用 AT89C51 的 TXD、 RXD 口線提供給 RS232 接口，從而完成與 PC 管理計(jì)算機(jī)的相連，最終完成對(duì)電池的集散式管理。 該充電器的主控電路中的 CCS， DCS， VSBAT 分別是用于采集電池充電電流，放 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 18 電電流，充電電壓的端口，它們經(jīng)過(guò)濾波放大后和 AT89C51 的 AD 轉(zhuǎn)換腳相連接，并經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換判斷電池的充放電狀態(tài)后，可對(duì)電池的充放電作出相應(yīng)的控制，這些判斷和控制都是由軟件來(lái)完成的。 圖 2 所示是該智能充電器的恒壓恒流電路原理圖。 (7) 本次選用的模塊是雙電源供電（ VDD/V0），需要提供一個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)電壓，用以調(diào)節(jié)對(duì)比度，接在液晶模塊的 V0引腳上，由于液晶的對(duì)比度會(huì)隨著溫度的變化而相應(yīng)變化，所以其液晶顯示驅(qū)動(dòng)電壓值應(yīng)隨著溫度作相應(yīng)的調(diào)整，這里采用了一個(gè)電位器，調(diào)整電壓值。 4． HD61202及其兼容控制器的占空比為 1/32~1/64。因此，第二行的“電”就應(yīng)該表示為 ()，其它字符依此設(shè)計(jì)即可。假設(shè)定義從最左上角開(kāi)始顯示，則先從上到下顯示第 0頁(yè)的第一列，依次從左向右開(kāi)始顯示。 要想在液晶模塊上顯示一個(gè)漢字或字符，需要 3個(gè)最基本的控制操作：分別向3 個(gè)控制器寫指令代碼、寫顯示數(shù)據(jù)和讀顯示數(shù)據(jù)。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。 RST：復(fù)位輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。這種方式的特點(diǎn)就是電路簡(jiǎn)單，控制時(shí)序由軟件實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)高速單片機(jī)與液晶顯示模塊的接口。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 6 第二章 硬件電路設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)前面對(duì)充電器原理、液晶模塊等的總體了解和掌握以及對(duì)各種元器件和電路圖的分析和比較后，現(xiàn)在就可以開(kāi)始進(jìn)入硬件電路的設(shè)計(jì)了。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。和 NiCd 電池一樣， NiMH 電池也為恒定電流充電。為了防止損壞電池包，需要不間斷地監(jiān)控電壓。 密封鉛酸電池 (SLA) 密封鉛酸電池主要用于成本比空間和重量更重要的場(chǎng)合，如 UPS和報(bào)警系統(tǒng)的備份電池。 (4)過(guò)熱 電池充電是將電能傳輸?shù)诫姵氐倪^(guò)程。因此，智能型充電電路通常包括了恒流／恒壓控制環(huán)路、電池電壓監(jiān)測(cè)電路、電池溫度檢測(cè)電路、外部顯示電路 (LED或 LCD 顯示 )等基本單元。 與此同時(shí)， 對(duì)充電電池的性能和工作壽命的要求也不斷地提高。使硬件在軟件的控制下協(xié)調(diào)運(yùn)作。它 們的各自特點(diǎn)決定了它們將在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)共存發(fā)展。 畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文） 的 主要 內(nèi)容 設(shè)計(jì)基本要求 使 充電器可以實(shí)時(shí)采集電池的電壓和電流，并對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行智能控制。 任務(wù)下達(dá)時(shí)間 2021 年 月 日 指導(dǎo)教師 簽 字 要求完成日期 2021 年 月 日 評(píng)閱