【文章內(nèi)容簡介】 訊功能；工業(yè)上工業(yè)自動(dòng)化過程；民用上廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，不論是錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以還是玩具、 電子寵物等，這些都有單片機(jī)的參與。更不用說機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械機(jī)械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用有著深遠(yuǎn)并且長久的意義。 AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性、存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元， AT89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用 。 AT89C52 管腳 圖如圖 22。 XX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ６ 圖 22 AT89C52管腳圖 AT89C52 管腳定義說明 (1) VCC 管腳：系統(tǒng)供電電源。 (2) GND 管腳：接地管腳。 (3) P0 端口（ ~）： 此端口 是 8 位開環(huán)的雙向 I/O 端口。 (4) P1 端口（ ~）： 此端口與 P0 端口不同的是具有內(nèi)部上拉電阻。 和 管腳配置如表 21 所示。 表 21 和 管腳配置 （ 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。 （ 6） P3 端口：具有內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 端口，并且還有許多系統(tǒng)功能如表 22 所示。 表 22 P3 的功能 管腳 配置功能表述 T2（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的處罰和方向選擇） 管腳 配置功能 RXD（串行輸入端口） TXD（串行輸出端口） INT0（外部中斷 0 端口） INT1（外部中斷 1 端口） T0（定時(shí)器 0 的外部輸入） T1（定時(shí)器 1 的外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)間的寫入端口） RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)間的讀取端口） 基于 51單片機(jī)的智能充電器設(shè)計(jì) ７ （ 7） RST 管腳： 復(fù)位輸入 ， 振蕩器工作時(shí)，單片機(jī) 在 RST 引腳 出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器 周期以上高電平 時(shí) 復(fù)位 。 （ 8） ALE/PROG管腳： 訪問外部 程序存儲(chǔ)器 或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， 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(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 （ 9） /PSEN 管腳： 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序 存儲(chǔ)器 的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52 由外部 程序存儲(chǔ)器 取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè) 機(jī)器周期 輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 ， PSEN 信號(hào) 被跳過兩次 。 (10) XTAL1 管腳： 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端 。 （ 11） XTAL2 管腳： 振蕩器反相放大器的輸出端 。 3 鋰離子電池介紹 鋰離子電池簡介極其基本特性 （ 1） 鋰離子電池名稱簡介。 鋰離子電池是由鋰電池發(fā)展來的。在認(rèn)識(shí)鋰離子電池之前，先來介紹一下鋰電池。以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是碳材，負(fù)極材 料是鋰金屬。我們稱這種電池為鋰電池。鋰離子電池的正極材料是氧化鈷鋰，負(fù)極材料是碳材。電池通過正極產(chǎn)生的鋰離子在負(fù)極碳材中的嵌入與遷出來實(shí)現(xiàn)電池的充放電過程，與鋰電池有所區(qū)別我們稱之為鋰離子電池。 (2) 鋰離子電池的廣泛用途。 發(fā)展高科技的目的是為了使其更好的服務(wù)于人類。鋰離子電池在 1990 年被發(fā)明，卓越的性能使鋰離子電池得到了迅猛發(fā)展，廣泛地應(yīng)用于社會(huì)。鋰離子電池以絕對(duì)優(yōu)勢迅速占領(lǐng)了廣大市場，比如移動(dòng)電話、平板電腦，筆記本電腦、攝像機(jī)等，許多國家將鋰離子電池應(yīng)用于軍事用途。 (3) 鋰離子電池的主要構(gòu) 成。 ● 電池蓋 ● 正 極 活性物質(zhì)為氧化鈷鋰 ● 隔 膜 一種特殊的復(fù)合膜 ● 負(fù) 極 活性物質(zhì)為碳 ● 有機(jī)電解液 ● 電池殼 (4) 鋰離子電池的安全特性。 鋰離子電池已非常廣泛的應(yīng)用于人們的日常生活中，所以它的安全性能絕對(duì)應(yīng)該是鋰離子電池的第一項(xiàng)考核指標(biāo)。對(duì)于鋰離子電池安全性能的考核指標(biāo)，國際上規(guī)定了非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，一只合格的鋰離子電池在安全性能上應(yīng)該滿足以下條件。 ● 短路：不起火，不爆炸 XX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ８ ● 過充電：不起火，不爆炸 ● 熱箱試驗(yàn)：不起火，不爆炸（ 150℃ 恒溫 10min） ● 針剌：不爆炸（用Ф 3mm 釘穿透電池） ● 平板沖擊：不起火，不爆炸（ 10kg 重物自 1M 高處砸向電池） ● 焚燒：不爆炸（煤氣火焰燒） (5) 鋰離子電池是一種新型綠色環(huán)保電池。 “愛護(hù)環(huán)境，保護(hù)地球”是我們每一個(gè)人義不容辭的責(zé)任。如何把我們的環(huán)境理念在行動(dòng)上反應(yīng)出來呢？ 作為電池消費(fèi)者，應(yīng)該購買、使用新型綠色環(huán)保電池；作為電池制造商，應(yīng)該生產(chǎn)新型綠色環(huán)保電池。只有經(jīng)過大家的共同努力，才能創(chuàng)建、保護(hù)我們美麗和諧的自然環(huán)境。 新型綠色環(huán)保電池是指近年來已投入使用或正在研制開發(fā)的一類高性能、無污染的電池。目前已經(jīng)大量使用的鋰離子電池、金屬氫化物鎳電池和正在推廣使用的無汞堿性鋅錳電池以及正在研制開發(fā)的鋰或鋰離子塑料電池、燃料電池、電化學(xué)貯能超級(jí)電容器都屬于新型綠色環(huán)保電池的范疇。此外， 目前已廣泛應(yīng)用的利用太陽能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的太陽電池（又稱光伏發(fā)電），也屬于這一范疇。 鋰離子電池的優(yōu)越性能及工作原理介紹 我們經(jīng)常說的鋰離子電池的優(yōu)越性是針對(duì)于傳統(tǒng)的鎳鎘電池（ Ni/Cd）和鎳氫電池（ Ni/MH）來講的。那么，鋰離子電池究竟好在哪里呢？ ● 工作電壓高。鋰離子電池的工作電壓在 ，是鎳鎘和鎳氫電池工作電壓的三倍。 ● 比能量高。鋰離子電池比能量達(dá) 140Wh／ kg，是鎳鎘電池，鎳氫電池?zé)o法比擬的。 ● 循環(huán)壽命長。目前鋰離子電池循環(huán)壽命已超過 1000 次。 ● 自放電小。鋰離子電池 月自放電率僅為 6％－ 8％，遠(yuǎn)低于鎳鎘電池和鎳氫電池 ● 無記憶效應(yīng)。根據(jù)要求隨時(shí)充電，而不會(huì)記憶電池充電狀態(tài)。 ● 對(duì)環(huán)境無污染。該電池中不存在有害物質(zhì)，是名副其實(shí)的“綠色電池”。 鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池性能的對(duì)比如表 31 所示。 基于 51單片機(jī)的智能充電器設(shè)計(jì) ９ 表 31 鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池性能的對(duì)比 參數(shù) 鎳鎘電池 鎳氫電池 鋰離子電池 工作電壓（ V） 重量比能量 (Wh/Kg) 50 65 105140 體積比能量 (Wh/l) 150 200 300 充放電壽命 (次 ) 500 500 1000 自放電率（ %/月） 2530 3035 69 記憶效應(yīng) 有 有 無 污染情況 有 無 無 ① （注：充電速率均為 1C） 鋰離子電池的工作原理 。 大家都已知道，鋰離子電池的正極材料是氧化鈷鋰，負(fù)極是碳。鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上釋放出鋰離子，生成的鋰離子經(jīng)過電解液到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳有很多微孔，到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，容量越高。同樣道理，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)，嵌在負(fù)極碳層中的鋰 離子脫出，又回到正極?；氐秸龢O的鋰離子越多，放電越多。 不難看出，在鋰離子電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極到負(fù)極再到正極的反復(fù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 4 智能充電器硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì) 其他芯片介紹 （ 1） MAX1898 介紹 本產(chǎn)品采用鋰離子電池充電器 IC MAX1898，下面對(duì) MAX1898 進(jìn)行簡單的介紹。MAX1898 和外部晶體管 PNP 或 PMOS 組成一個(gè)鋰離子充電器，可精確地恒流 /恒壓充電，電池電壓精度可達(dá)177。 %。 MAX1898 有兩種型號(hào)， MAX1898EUB42 應(yīng)用于 的鋰離子電池，類 似的 MAX1898EUB41 用于 的鋰離子電池。其實(shí)物如圖 41 所示。 圖 41 MAX1898實(shí)物圖 如何選擇電池充電芯片以及 MAX1898 的特點(diǎn) 選擇電池充電芯片時(shí)需要集合實(shí)際的應(yīng)用，具體的選擇標(biāo)準(zhǔn)有以下幾點(diǎn) ● 封裝：即芯片的大小，對(duì)于體積有要求的場合需要選擇適合的封裝 ● 電流大?。撼潆姷碾娏鞔笮Q定充電時(shí)間 ● 充電方式：即是快充、慢充還是可以控制充電過程 XX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） １０ ● 使用的電池類型：不同的電池需要不同的充電器 MAX1898 的特 點(diǎn) ● 輸入電壓范圍 ● 內(nèi)置檢流電阻 ● 177。 %電壓精度 ● 可編程充電電流 ● 輸入電源自動(dòng)檢測 ● LED 充電狀態(tài)指示 ● 檢流監(jiān)視輸出 MAX1898 管腳定義及典型充電原理圖 MAX1898 的引腳功能說明如下， ● IN（ 1 引腳）：傳感器輸入，檢測