【正文】 片機(jī)的智能充電器設(shè)計 13 圖 46 充電指示電路圖 圖 47 充電 控制 電路圖 1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBAE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10V C C40G N D20I C 1Y1C2C3G N D+ 5 VD1E C 1 C112C N 1E C 2R5R4S W 1+ 5 VG N D+ 5 VD5LEDD 1 1LEDR?330R?330+ 5 VXXXX 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 48 單片機(jī)部分電路原理圖 5 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計方面的程序編寫，使用的是 C語言 。 模數(shù)轉(zhuǎn)換部分 為了便于單片機(jī)對 CS5522的控制，可將 CS5522的 CS與單片機(jī)直接相連，為低電平時，單片機(jī)可以對 CS5522進(jìn)行相應(yīng)的讀寫控制。圖 43即給出了電蜂鳴報警器 充電狀態(tài)指示 AT89S52單片機(jī) 充電控制電路 光耦隔離電路 電壓轉(zhuǎn)換電路 電源 基于單片機(jī)的智能充電器設(shè)計 11 池溫度檢測簡圖和電池溫度與充電時間的關(guān)系圖。 智能充電器總體 設(shè)計 框圖如圖 41所示 : 圖 41 智能充電器總體 設(shè)計 框圖 各模塊主要功能 單片機(jī)模塊：實現(xiàn)智能化控制，如 電壓電流控制 ,自動斷電 ,報警提示等。 電量統(tǒng)計芯片通過記錄放電曲線（電壓、電流、時間）可以抽樣計算出電池的電量。 過度的放電可能會導(dǎo)致負(fù)極碳過度釋放出鋰離子而使 其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，過度 的 充電 則可能會 把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里 面去，從而使其中一些鋰離子再也沒辦法釋放出來。 （ 6） 長循環(huán)壽命 重復(fù)使用次數(shù)多，循環(huán)充電特性好，可以重復(fù) 500~1000 次充放電。和 NiCd 電池一樣，極性反轉(zhuǎn)時電池也會損壞。失效機(jī)理主要是極性反轉(zhuǎn)。鋰電池以恒定電 壓進(jìn)行充電，同時必須要 有電流限制以避免在充電過程的初期電池過熱。 鉑熱電阻的線性較好，在 0~100 攝氏度之間變化時，最大非線性偏差小于 攝氏度。 在這里，我 選擇 了 24 位的 高精度串行 A/D 轉(zhuǎn)換器 CS5522。 (10) XTAL1 管腳： 振蕩器反相放大器 及 內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端 。 (3) P0 端口（ ~）：此端口是 8 位開環(huán)的雙向 I/O 端口。 由于單片機(jī)體積小，控制能力強(qiáng)，且片內(nèi)有 定時器 /計數(shù)器，所以廣泛應(yīng)用于家用設(shè)備中，如空調(diào)、洗衣機(jī)、微波爐及智能報警器 等 等 。XXXX 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 雙總線結(jié)構(gòu)能提高數(shù)據(jù)的吞吐率，以便在不降低數(shù)據(jù)吞吐率的條件下使用較低的時鐘頻率?？傊?，單片機(jī)正在向微型化、低功耗、高速、集成、高集成度、多資源、網(wǎng)絡(luò)化、專用型方向發(fā)展 [3]。充電器的智能化可以縮短充電的時間，同時能夠維護(hù)電池，延長電池使用壽命。引入單片機(jī) 實時采集電池的電壓和電流 信號 ，并對充電過程進(jìn)行智能控 制，以實現(xiàn)智能化。 1 課題研究與設(shè)計指導(dǎo)思想 在人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦校?隨著各種電子產(chǎn)品的普及應(yīng)用，各種類型的充電器就不可 或缺。 闡述 的重點還包括了充電器 的軟件功能 設(shè)計， 不僅 對 軟件 控制系統(tǒng) 進(jìn)行 了 需求 性 分析， 還 可以 實現(xiàn) 充電控制 系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、安全性 和經(jīng)濟(jì)性。 主要 對單片機(jī) 的工作原理、 智能化 設(shè)計 和幾 種充電方 式，進(jìn)行了 較為 詳細(xì) 的介紹，并對系統(tǒng)的硬件組成以及軟件的設(shè)計進(jìn)行了論述。電池技術(shù)的不斷進(jìn)步也要求更復(fù)雜的控制算法 以實現(xiàn)快速、安全 、有效 的充電。 設(shè)計 指導(dǎo)思想 （ 1） 充電過程 的實現(xiàn)。 基于單片機(jī)的智能充電器設(shè)計 3 一部分的充電器不但能在很短時間內(nèi)將電量 充足，而且還可以對電池起到一定的維護(hù)作用，修復(fù)由于使用不當(dāng)造成的記憶效應(yīng)，即容量下降現(xiàn)象。因為這類計算機(jī)系統(tǒng)基本部件 在同一 微處理控制 芯片內(nèi)，因此被稱為單片微控制器、微控制單元或嵌入式控制器 ，簡稱單片機(jī) [2]。 （ 3）單片機(jī) CPU 電磁輻射量小。盡管同一系列的單片機(jī)品種、規(guī)格繁多，但彼此差異卻不大。 8051是 51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品， 8051單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時 /計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，其結(jié)構(gòu)圖如圖 21所示 [4]: 圖 21 8051 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 程序存儲器 數(shù)據(jù) 存儲器 定時計數(shù) 器 并行 I/O 口 串行通信口 中斷系統(tǒng) 數(shù)據(jù)總線 地址 總線 控制 總線 8051 時鐘 基于單片機(jī)的智能充電器設(shè)計 5 AT89S52管腳圖如圖 22 所示： 圖 22 AT89S52管腳圖 圖 23 MCS51 內(nèi)部 結(jié)構(gòu)框圖 P0 驅(qū)動器 P2 驅(qū)動器 程序地址寄存器 緩沖器 程序計數(shù)器 PC DPTR RAM地址 寄存器 RAM B寄存器 ACC TMP2 TMP1 ALU SP 指針 P0 口鎖存器 P2 口鎖存器 中斷、串行口和定時器 指令寄存器 定時和控制邏輯 OSC P1 鎖存器 P3 鎖存器 P1 驅(qū)動器 P3 驅(qū)動器 PSR ROM — — XXXX 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 圖 23是 MCS51 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 。 （ 8） ALE/PROG 管腳： 訪問外部 程序存儲器 或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（ 地址鎖 存 允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)， 單片機(jī) 執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。而輸入信號相對于參考 標(biāo)準(zhǔn) 信號的大小 ，就是輸出的數(shù)字信號。 CS5522 的主要性能如下 [6]: (1) 24 位 A/D 轉(zhuǎn)換精度； 基于單片機(jī)的智能充電器設(shè)計 7 1234567891 02 01 91 81 71 61 51 41 21 21 1G N DV A +A 1 N 1 +A 1 N 1 B VA 0C P DS D 1C SX I N X O U TS D 0D G N DV D +S C L KA 1A 1 N 2 A 1 N 2 +V R E F V R E F +模 擬 地片 選 信 號模 擬 電 源 正 端模 擬 信 號輸 入 正 端模 擬 信 號輸 入 負(fù) 端反 向 偏 置電 壓 輸 入輸 出 信 號端負(fù) 極 性 電源 自 舉 端數(shù) 字 信 號輸 入 端晶 振 輸入 端正 極 性 參考 電 源負(fù) 極 性 參考 電 源模 擬 信 號輸 入 正 端模 擬 信 號輸 入 負(fù) 端輸 出 信 號端時 鐘 信號 端數(shù) 字 電源 正 端數(shù) 字 地數(shù) 字 信號 輸 出端晶 振輸 出端 圖 24 CS5522 引腳排列及說明 (2) 低輸入電流 (100pA)，內(nèi)帶一個斬波放大器； (3) 2個差分輸入模擬通道，每個通道都可以進(jìn)行自校準(zhǔn)和系統(tǒng)校準(zhǔn)； (4) 單 /雙極性緩沖輸入，量程有 25mv、 55mv、 100mv、 1v、 、 5v 等； (5) 有單片機(jī)通信的三線接口或四線接口； (6) 低功耗： 。電池以恒定電壓進(jìn)行充電，輔以電流限制以避免在充電過程的初期電池過熱。 鎳鎘電池 (NiCd) NiCd 電池 目前使用得很普遍。 鎳氫電池 (NiMH) 在輕重量的手持設(shè)備中如手機(jī)、手持?jǐn)z象機(jī) 等等 ， 鎳氫電池是使用最廣的。 （ 3） 高負(fù)載特性 基于單片機(jī)的智能充電器設(shè)計 9 一般鋰電子電池的最大連續(xù)放電電流可達(dá) 2CmA。從物理角度看上，由于充放電過程中難免會有一些摩擦，碰撞，這樣會使外部材料慢 慢流失，甚至脫落。 電池的 智能化 充電過程 就是通過充電控制芯片的作用來實現(xiàn)的 。另外， 電壓過低的電池 充電時還 需要進(jìn)行預(yù)充， 所以充電器要 帶有熱保護(hù)和時間保護(hù) 功能 ，為電 池進(jìn)行必要的充電保護(hù) 。 測溫電路部分 電池在充電末期，負(fù)極發(fā)生氧復(fù)合反應(yīng)產(chǎn)生熱量，使電池溫度升高。 放大電路使用的元器件是 LM358集成運算放大器，并且 放大電路采用兩級放大， 這樣可以避免 單級放大倍數(shù)過高 所引起 的非線性誤差， 提高準(zhǔn)確性。 單片機(jī)控制部分 單片機(jī)部分的電路原理圖見圖 48[10]。 其 主程序流程圖 如圖 51。 充電器兩端的電壓顯示部分 （ 1）在 Keil程序里邊新建項目，名稱為“充電 器顯示”，并選擇單片機(jī)型號為AT89S52。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，讓我熟悉了單片機(jī)的設(shè)計流程，通 過 一步步解 決 疑惑 來 完成我的 設(shè)計 ，同 時 也大大提升了自己知 識水平和能力。 uint t_count,int0_count。 unsigned int date。 // 重 新 設(shè)計數(shù)初值 TL0 = 5000%256。 // 關(guān)閉外部中斷 0 int0_count = 0。 } /***************************************************************** 定時器 1 和中斷 1 控制 AD轉(zhuǎn)換 *****************************************************************/ /******** 定時器 1中斷服務(wù)子程序 ********/ void time1(void) interrupt 3 { CLOCK=~CLOCK。 tab[3]=SEGPT2[0]。 delay(255)。 // 外部中斷 0設(shè)為邊沿觸發(fā) EX0 = 1。 IT1 =1。在 論文的寫作過程中， XXX老師告訴我一定按照格式要求來，并親自指導(dǎo)我關(guān)于 word 的排版設(shè)計，和更多更細(xì)致的格式要求，這樣我的論文才得以順利的寫作完成。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qvadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am 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