【正文】 充電不完全，電池的可使用時間變短。但是環(huán)境溫度對電池的放電容量有很大影響。圖 表示了不同循環(huán)次數(shù)下電池容量的變化。 過放現(xiàn)象則是電池電壓低于放電終止電壓后，仍然繼續(xù)放電，使電池電壓繼續(xù)降低。所以在計算充放電端電壓時，不要忘記內(nèi)阻值的影響。隨著電源技術(shù)的不斷發(fā)展，充電的手段越來越豐富，充電方式對電池及應(yīng)用環(huán)境的針對性也越來越強。從圖中可以看出，充電初期充電電流過大，這樣對鋰電池的壽命會造成很大影響。脈沖充電法是從對電池的恒流充電開始的，大部分的能量在恒流充電過程中被轉(zhuǎn)移到電池內(nèi)部。雖然恒流恒壓充電需要復(fù)雜得多的電路來實現(xiàn)，但由于其充電時間短，充電效率高，因此在鋰離子電池充電中占主導(dǎo)地位。當需求功率較大，電池串并聯(lián)數(shù)目較多時，集成電路就無能為力了。 AT89C52的特性包括： ● 80C51中心處理單元； ●片內(nèi) FLASH程序存儲器； ●速度可達 33MHz； ●全靜態(tài)操作； ● RAM可擴展到 64K字節(jié)； ● 4級中斷； ● 6個中斷源； ● 4個 8位 1/0口； ●全雙工增強型 UART ●幀數(shù)據(jù)錯誤檢測； ●自動地址識別； ●電源控制模式； ●時鐘的停止和恢復(fù)； ●空閑模式； ●掉電模式； ●可編程時鐘輸出； ●雙 DPTR寄存器； ●低 EMI(禁止 ALE)； ● 3個 16位定時器； ●外部中斷可以從掉電模式中喚醒。其主要作用是方便用戶對智能控制器的操作和直觀地了解智能控制器的工作進程。 圖 MAX1898 的典型充電電路 Fig MAX1898 typical charging circuit 1) 電源輸入：鋰離子電池要求的充電方式是恒流恒壓方式，電源的輸入需要采用恒流恒壓源，一般地，可以采用直流電源加上變壓器提供。 當充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)時，插入電池將啟動一次充電過程；充電結(jié)束的條件是平均的脈沖充電電流達到快充電流的 1%，或者是充電時間超出片上預(yù)置的充電時間。根據(jù)電池廠商推薦的充電速率，一般鋰離子電池大多選用標準充電速率，充滿電池需要 1 個小時左右的時間。同時單片機在檢測到充滿狀態(tài)的脈沖后，或檢測到電池故障不僅會自動切斷 MAX1898 芯片的供電，而且會通過蜂鳴器報警，提醒用戶及時取出電池。 ET0 = 1。 TL0 = 5000%256。 int0_count = 0。 } 第四章智能電器外圍電路設(shè)計 167。 /CSA 和 KS01018B[1]的 CS1 相連接， /CSB 和KS0108B[2]的 CS1相連，因此 /CSA， /CSB 選通組合信號為 /CSA， /CSB=01 選通 KS0108B[1]，/CSA， /CSB=10 選通 KS0108B[2]，為其它值時禁止選通，總線處于高阻態(tài)。 RST 是復(fù)位腳，接高電平 VCC。 3）頁 (PAGE)設(shè)置指令 表 頁設(shè)置指令 Table Page setting up instructions 顯示 RAM 共 64 行 ,分 8 頁 ,每頁 8 行。如器件選擇、電路板的布線、看門 狗、軟件冗余等。 看門狗功能是指在系統(tǒng)設(shè)計中通過軟件或硬件的方式在一定的周期內(nèi)監(jiān)控單片機微處理器的運行情況，如果在規(guī)定的時間內(nèi)沒有收到來自單片機微處理器的觸發(fā)信號，則系統(tǒng)會強制復(fù)位。 MAX6304 有 DIP、μ MAX 和 SO 三種封裝形式，其引腳分布如圖 所示。 MAX6304是否正常工作取決于它的外圍電路設(shè) 計。 取 C2 = 100 pf ，可得： RP t = C2 = 267μ s () WDS腳是 MAX6304的看門狗選擇輸入腳，這個輸入腳可以選擇看門狗的模式，接低電平為正常模式，接高電平是擴展模式。 SbitWD I = P1^2。 i + + ) { for ( j = 0。 } 圖 程序流程圖 Fig Program flow chart 第五章智能電器仿真調(diào)試 一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過預(yù)研、總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、制板、元器件安裝后，在系統(tǒng)的程序存儲器中放入編制好的應(yīng)用程序，系統(tǒng)即可運行。在設(shè)置這些功能時，應(yīng)將仿真器的各項設(shè)置與目標系統(tǒng)的要求一致或盡量接近。 將仿真頭上的跳線開路，仿真器的時鐘來源與目標系統(tǒng)的振蕩器，此時目標系統(tǒng)應(yīng)是有源時鐘。 52 編譯工具設(shè)置 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境系統(tǒng)默認使用萬利電子有限公司的匯編器 和連接器，支持匯編語言編寫的程序開發(fā)，如果使用其它外部編譯工具，需要對外部編譯工具的路徑和程序進行設(shè)置。在實際仿真時，應(yīng)合理選擇仿真 CPU，使其與目標 CPU 型號、功能最為接近。由于單片機在執(zhí)行程序時人工是無法控制的，為了能調(diào)試程序，檢查硬件、軟件運行狀態(tài)，就必須借助某種開發(fā)工具模擬用戶實際的單片機，并且能隨時觀察運行的中間過程而不改變運行中的數(shù)據(jù)性能和結(jié) 果，從而進行模仿現(xiàn)場的真實測試。 j + + ) { tmp + + 。 tmp = 0。在本系統(tǒng)中， WDS接高電平，故看門狗超時時間為： RP t = 267 500 = 133500μ S = () 因此，只需在單片機程序中每隔小于 (即對MAX6304的 WDI輸入腳提供“喂狗”信號 )，就可以實現(xiàn)看門狗功能。監(jiān)控芯片MAX6304外圍電路的設(shè)計主要是對圖 R R C C2的取值計算。 圖 系統(tǒng)原理圖 Fig System schematic 單片機 AT89C2051監(jiān)控復(fù)位電路由 MAX6304實現(xiàn)。它有如下特點： 1)同時具有復(fù)位和看門狗功能。 對于來自電網(wǎng)電壓的欠壓、過壓、掉電和瞬變現(xiàn)象，通常采用低通電源濾波器、隔離變壓器、光電隔離及使用 UPS不間斷電源，或者給單片機系統(tǒng)配備專用電源。 5）讀狀態(tài)指令 表 讀狀態(tài)指令 Table Reading state instructions 該指令用來查詢 KS0108B 的狀態(tài) ,各參量含義如下： BUSY＝ 1 表示內(nèi)部在工作， BUSY＝ 1 表示正常狀態(tài)； ON/OFF＝ 1 表示顯示關(guān)閉， ON/OFF＝ 0 表示顯示打開； REST＝ 1 表示復(fù)位狀態(tài)， REST＝ 0 表示正常狀態(tài)；在 BUSY 和 REST 狀態(tài)時，除讀狀態(tài)指令外，其它指令均不對 KS0108B 產(chǎn)生作用；在對 HD61202操作之前要查詢 BUSY 狀態(tài)，以確定是否可以對 KS0108B 進行操作。 GXM12864 最大的特點是驅(qū)動芯片和 LCD 顯示屏的接口電路已經(jīng)做好在模塊內(nèi)部，設(shè)計時候只考慮驅(qū)動芯片與單片機的接口和編寫具體的驅(qū)動程序。其中 DB0DB7 是 8 位雙向數(shù)據(jù)總線，它的方向由讀寫控制腳R/W 來決定，高電平為讀，此時數(shù)據(jù)出現(xiàn)在總線上，可以由 CPU 讀走；低電平為寫，可以寫入 8 位數(shù)據(jù)。 本論文采用了內(nèi)含 KS0108 B/HD61202 控制器的圖形液晶顯示模塊 GXM12864，它是一種采用低功耗 CMOS 技術(shù)實現(xiàn)的點陣圖形 LCD 模塊，有 8 位的微處理器接口，通過內(nèi)部的 128*64 位映射 DDRAM（ Display Data RAM）實現(xiàn) 128*64 大小的平板顯示。 } else TR0 = 1。 if (t_count500) { if (int0_count==1) { GATE = 0。 EX0 = 1。 322 軟件設(shè)計 當 MAX1898 完成充電時，其 /CHG 引腳會產(chǎn)生由低到高的跳變，該跳變引起單片機的 INT0 中斷。 3) 滿充 在滿充過程中，充電電流逐漸衰減，直到充電速率降到 設(shè)置值以下或滿充時間超時，轉(zhuǎn)入頂端截止充電；頂端截止充電時，控制器以極小的充電電流為電池補充能量。啟動快充后打開外接的 P 型場效應(yīng)管，當檢測到電池電壓達到設(shè)定的門限時進入脈沖充電方式， P 溝道場效應(yīng)管打開的時間會越來越短，充電結(jié)束時， LED 指示燈將會呈現(xiàn)周期性的閃爍。 3) 充電時間的選擇： MAX1898 充電時間 CHG t 可選擇通過 外接的電容 CT C 大小決定的。 出于功能、性價比的考慮本文采用 MAX1898 作為充電管理芯片， MAX1898 為線性式充電芯片；選用 AT89C2052 單片機作為電源管理控制器的主芯片，單片機負責(zé)輸電的控制和提示，智能電源管理控制器在單片機的管理下，能夠完成充電管理、充滿自停和充完顯示及報警等功能。 圖 AT89C52 內(nèi)部功能框圖 Fig AT89C52 internal function block diagram 智能電源管理控制器設(shè)計包括三部分： 1) 控制電路 控制電路主要包括單片機及其 外部的擴展電路。單片機系統(tǒng)稍顯復(fù)雜，但是其靈活性是集成電路無法比擬的。 鋰離子電池充電方式可分為三種： 1) 交換式 (switchmode) 2) 脈沖式 (pulse) 3) 線性式 (linear) 交換式充電控制器的 效率較佳但其電路板面積較大，線路較為復(fù)雜及需較大的電感電容等被動組件，其電路復(fù)雜且成本較高；脈沖式及線性式充電控制器其電路板面積較小及只需較少的外部組件，但脈沖式需要有限電流功能的交流適配器 (AC adapter)，價格較昂貴且大部分的 AC Adapter 不具此功能；線性式的充電控制器其周邊組件不會占過多的電路板面積，只需小部分額外的面積以利晶體管的散熱即可，成本較小，盡管與前二種相比其效率略差，但性價比較高。在這一階段，脈沖充電方式以與恒流充電階段相同的電流值間歇性的對電池進行充電。在恒流充電 CC 周期中，為了防止過度充電而不斷監(jiān)視電池端電壓。 1）恒流充電（ CC） 恒流充電根據(jù)其充電電流的大小，又可分為 浮充充電（又稱涓流充電）、標準充電及快速充電。結(jié)論表明放電率越大，相應(yīng)剩余容量下的電池電壓就越低。雖然此時由于電池已經(jīng)完全放電，不會造成安全方面的問題，但是電池也已經(jīng)遭到了不可恢復(fù)的破壞，不能再繼續(xù)使用了。充電時，一般常用的充電率為 ～1C（ C為電池的容量，比如 1500mAh 的鋰離子電池， 1 C 的充電率即為 1500mA）。采用 放電速率，當環(huán)境溫度為 25℃時，可放出額定容量；當環(huán)境溫度為 5℃時，電池容量下降約 5%。如圖 ，電池終止電壓為 。 22 鋰電池的電特性實驗 221 電池電壓 鋰離子電池的開路電壓與電池的正負極材料