【文章內容簡介】 9和圖 11 所示設置好地址、數據及控制信號， AT89C52 變成方法如下： 1，在地址線上加上要編程單元的地址信號。 2，在數據線上加上要寫入的數據字節(jié)。 3，激活相應的控制信號。 4，在高壓編程方式時，將 EA 非 /Vpp 端加上 +12V 編程電壓。 5，每對 Flash 存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序加密位，加上一個ALE/PROG 非編程脈沖。每個字節(jié)寫入 周期是自身定時的，通常約為 。重復 1—5步驟，改變編程單元的地址和寫入的數據，直到全部文件編程結束。 數據查詢： AT89C52 單片機用 Data Palling 表示一個寫周期結束為特征，在一個周期中，如需讀取最后寫入的一個字節(jié)，則讀出的數據的最高位（ ）是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。寫周期完成后，所輸出的數據是有效的數據，即可進入下一個字節(jié)的寫周期，寫周期開始后， Data 非 Palling 可能隨時有效。 Ready/Busy 非：字節(jié)編程的進度可通過 RDY/BSY 非輸出信號檢測，編程期間， ALE變?yōu)楦唠娖健?H”后， （ RDY/BSY 非）端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)）。編程完成后， 變?yōu)楦唠娖奖硎緶蕚渚途w狀態(tài)。 程序校驗：如果加密位 LB LB2 沒有進行編程，則代碼數據可通過地址和數據線讀回編寫的數據，采用如圖 12 的電路。加密位不可直接校驗，加密位的校驗可通過對存儲器的校驗和寫入狀態(tài)來驗證。 20 21 芯片擦除： 利用控制信號的正確組合（表 6）并保持 ALE/PROG 非引腳 10mS 的低電平脈沖寬度即可將 PEROM 陣列（ 4k 字節(jié)）和三個加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將 任何非空單元寫入“ 1”，這步驟需再變成之前進行。 讀片內簽名字節(jié)： AT89C52 單片機內有 3個簽名字節(jié)，地址為 030H、 031H 及 032H的正常檢驗相仿，只返回值意義如下： （ 030H） =1EH 聲明由 ATMEL 公司制造。 （ 031H） =52H 聲明為 AT89C52 單片機。 （ 032H） =FFH 聲明為 12V 編程電壓。 （ 032H） =05H 聲明為 5V 編程電壓。 編程接口： 22 采用控制信號的正確組合可對 Flash 閃速存儲陣列中的每一代碼字進行寫入和存儲器的整片擦除，寫操作周期是自身定時的，初始化后他將自動定時操 作完成。 AT89C52 的極限參數： 直流參數： 23 交流特性： 在以下工作條件， P0 口， ALE/PROG， PSEN 的負載電容為 100pF，其他輸出口負載電容為 80pF。 外部程序和數據存儲器參數 如何使用 MAX1898 MAX1898 是本設計充電器中的一個關鍵器件。首先需要了解 MAX472 的一些基本的特性和功能。 MAX1898配合外部 PNP或 PMOS晶體管可以組成完整的單節(jié)鋰電池充電器。 MAX1898提供精確的恒流 /恒壓充電。電池電壓調節(jié)精度為 正負百分之 75，提高了電池性能并延長了壽命。充電電流由用戶設定，采用內部檢流，無須外部檢流電阻。 MAX1898 提供了用于監(jiān)視充電狀態(tài)的輸入 |、輸出電源是否與充電器連接的輸出指示和充電電流指示。 MAX1898 可對所有化學類型的鋰電池進行安全充電。電池調節(jié)電壓為 ，采用10引腳、超薄型 MAX 封裝，在更下的尺寸內集成了更多的功能，只需少數外部元件。 MAX1898 的基本特點如下 ： *4。 512V輸入電壓范圍 *內置檢流電阻 *正負百分之 75 電壓精度 *可編程充電電流 *輸入 電源自動檢測 *LED 充電狀態(tài)指示 *檢流監(jiān)視輸出 MAX1898 的引腳如下圖所示 24 圖： MAX1898 的引腳 MAX1898 的引腳功能如下 ： *1IN：傳感器輸入，檢測輸入電壓和電流 *2CHG： LED 驅動器 *3EN/OK：邏輯電平輸入允許 /電源輸入“好” *4ISET：電流調節(jié) *5CT：安全的充電時間設置 *6RSTRT：自動重新啟動控制引腳 *7BATT：接單個 Li+的正極 *8GND：地 *9DRV：外界電阻驅動器 *10CS：電流傳感器輸入 MAX1898 外接限流型充電電源和 P 溝道場效應管，可以對單節(jié)鋰離子電池進行安全有效的快充，其最大特點是在不使用電感的情況下仍能做到很低的功率耗散，可以實現(xiàn)預充電，具有過壓保護和溫度保護功能，最長充電時間限制為鋰離子電池提供二次保護。 MAX1898 的典型充電電路如下圖所示。 下圖中的 MAX1898 內部電路包括：輸入調節(jié)器、電壓檢測器、充電電流檢測器、定時器、溫度檢測器和主控制器。輸入電流調節(jié)電路用于限制的電源的總輸入電流，包括系統(tǒng)負載電流與充電電流，當檢測到輸入電流大于設定的限流門限時，通過降低電池充電電流可達到控制輸入電 流的目的。因為系統(tǒng)工作時電源電流的變化范圍較大，如果充電器沒有輸入電流檢測功能，則輸入電源（墻上適配器或其他直流電源）必須能夠提供最大負載電流與最大充電電流之和，這將使電源的成本增高、體積增大，而利用輸入限流功能則能夠降低充電器對直流電源的要求，同時也簡化了輸入電源的設計。 圖： 25 圖： MAX1898 的典型充電電路 （ 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，一般的，可以采用支流電源加上變壓器提供。 （ 2）輸入： MAX1898 通過外接的場效應管提供鋰 電池的充電接口。 （ 3）充電時間的選擇： MAX1898 充電時間的選擇是通過外接的電容大小決定的。標準的充電時間為 1。 5 小時，最大不要超過 3 小時，根據這個選擇，可以計算得到外界電容的容值，如下所示 Ccr[nF]=34。 33 Tchg[hours] （ 4）設置充電電流： MAX1898 充電電流在限制電流的模式下，可以通過選擇外接的電阻阻值大小來決定。 當充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內時，插入電池將啟動一次充電過程；充電結束的條件是平均的脈沖充電電流達到快充電流的百分之 1，或者是充電時間超出片 上預置的充電時間。 MAX1898 能夠自動檢測充電電源，沒有電源時自動關斷以減少電池的漏電。啟動快充后打開外接的 P型場效應管，當檢測到電池電壓達到設定的門限時進入脈沖充電方式， P 溝道場效應管打開的時間會越來越短，充電結束時， LED指示燈將會呈現(xiàn)周期性的閃爍。具體的閃爍含義如下表所示： LED 指示燈狀態(tài)說明 充電狀態(tài) LED指示狀態(tài) 電池或充電器沒有安裝 關閉 快充或脈沖浮充 亮 26 快充結束或初始化 LED以 2Hz 頻率閃爍 充電結束 LED閃爍周期為 4s 如何在單片機系統(tǒng)中使用 MAX1898？ 鋰離子電池具有較高的能量重量比、能量體積比，具有記憶效應，可重復充電多次，使用壽命長、價格也越來越低。鋰離子電池的特點使得選用鋰離子電池供電的產品也越來越多。然而，鋰離子電池的不足之處在于對充電器要求比較苛刻，需要保護電路。 為有效利用電池容量，需要鋰離子電池充電至最大電壓，但是過壓充電會造成電池損壞，這就要求較高的控制精度。另外，對于電壓過低的電池需要進行預沖，充電器好帶有熱保護和時間保護，為電池提供附加保護。 針對這些特點，本設計提出了一種基于單片機 89C52 和 MAX1898 的智能充電 器，其基本的原理和功能圖如下所示： 該充電器有如下功能 ： *具有預充功能 *具有充電保護功能 *具有自動斷電功能 *具有充電完成報警提示功能 27 在 MAX1898 內置的充電狀態(tài)控制和外圍的單片機控制下，充電過程分為預充、快充、滿充、斷電和報警 5個部分。以下分別介紹。 *預充 在安裝好電池后，接通輸入直流電源，當充電器檢測到電池時則將定時器復位，從而進入預充過程，在此期間充電器以快充電流的十分之一給電池充電，使電池電壓、溫度恢復到正常狀態(tài)。預充時間由外接電容確定，如果在規(guī)定的充電時間內電池達到標準以上， 電池溫度正常，充電進入快速過程；如果電池電壓低于標準，則認為電池不可充電，充電器顯示電池故障。 *快充 快充過程也稱恒流充電，此時充電器以恒定電流對電池充電。根據電池廠商推薦的充電速率，一般鋰離子電池大多選擇用標準充電速率，充滿電池需要一個多小時左右的時間。恒流充電時，電池電壓將緩慢上升，一旦電池電壓達到所設定的終止電壓，恒流充電終止，充電電流快速遞減，充電進入滿充過程。 *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置值以下或滿充時間超時，轉入頂端截止充電；頂端截止充電時，充電器以極小的充電電 流為電池補充能量。由于充電器在檢測電池電壓是否達到終止電壓時有充電電流通過電池內阻，盡管在充滿和頂端截止充電過程中充電電流逐漸下降，減少了電池內阻和其他的串聯(lián)電阻對電池端電壓的影響，但串聯(lián)在充電回路中的電阻形成的壓降仍然對電池中指電壓的檢測有影響，一般情況下，滿充和頂端終止充電可以延長電池百分之五 百分之十的使用時間。 *斷電 當電池充滿后， MAX1898 芯片的 2 引腳發(fā)送的脈沖電平將會被單片機檢測到，引起單片機的中斷，在中斷中判斷出充電完畢的狀態(tài)。此時，單片機將通過 口控制光耦，切斷 7805 向 MAX1898 芯片的供電，從而保證芯片和電池的安全，同時也減小功耗。 *報警 當電池充滿后， MAX1898 芯片本身會向外接的 LED 燈發(fā)出指令， LED 燈會閃爍。但是為了安全起見，單片機在檢測到充滿狀態(tài)的脈沖后，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。 關鍵部分的器件名稱及其在電路中的主要功能 ： *89C52：充電器的控制器，控制 MAX1898 的充電過程，并在充電完畢后切斷電源和進行報警。 *MAX1898：電池充電芯片，在單片機的控制下實現(xiàn)對鋰離子電池的充電控制。 *LM7805：電壓轉換芯片，將外部的 12V 電壓轉化為 5V 電壓，作為單片機和 28 MAX1898 的電源。 *PNP： P 溝道的場效應管或三極管。 *LEDR：紅色的表貼發(fā)光二極管，表示電源接通。 *LEDG：綠色的表貼發(fā)光二極管，表示充電狀態(tài)。 *U14：蜂鳴器。 *6N137：光耦，連接 7805 和 MAX1898 的電源輸入端。 地址分配和連接 只列出和本設計相關的、關鍵部分的單片機與各個功能管腳的連接和相關的地址分配： *CHG： MAX1898 充電狀態(tài)輸出，連接到單片機的 INT0，單片機判斷充電完畢后，通過 引腳切斷 MAX1898 的電源輸入。 *GATE：連接單片機的 引腳，當單片機判斷充電完畢后， 管腳輸出電平，光耦不導通，從而切斷 MAX1898 的電源輸入。 *BEEP：單片機控制蜂鳴器的引腳。 *5V： LM7805 的輸出端，為 +5V電壓。 *5VIN：光耦輸出到 MAX1898 的電源輸入端，該端口的導通與否是通過單片機的 GATE 信號控制的。 第四章 系統(tǒng)軟件設計 在進行微機控制系統(tǒng)的時候，除了系統(tǒng)的硬件設計之外，還有另一個重要的工作就是軟件應用程序的設計，軟件的設計在單片機控制系統(tǒng)的設計中占有 重要的地位。對于本系統(tǒng)的設計，因為性能價格比較高，很多硬件設備都需要有軟件的支持，來得以功能的實。 在進行軟件設計時，在整個框圖的和思路的前提下，我們把設計的任務分成各個單獨的部分來完成設計。模塊化設計，程序結構奇怪年初，編程簡單，便于修改和擴充，由于模塊可以共享，可以節(jié)省內存的空間，允許設計者分割任務和利用已有的程序為設計者提供方便。 抗干擾技術 為了提高測量的可靠性，僅依靠硬件的抗干擾是不夠的，需要進一步借助軟件措施來克服一些干擾。在單片機系統(tǒng)中，能正確的應用軟件抗干擾防線，能大大的提高的穩(wěn)定性。經常采 用的軟件抗干擾技術時數字濾波技術等。 數字濾波技術：在一般單片機應用系統(tǒng)的模泥輸入的信號中，均漢有種種噪音和干擾，他們來自倍測量本身傳感器，外界干擾等。為了進行準確測量和控制，必須清 29 除干擾，對于這類信號，我們采用積分時間等于 20MS 的整數倍的 A/D 轉換器?？梢杂行У臏p少影響。對于隨機信號我們可以用數字濾波的方法來削弱或清除。數字濾波是用程序來實現(xiàn)的，不需要增加硬件設施，它可靠性高，穩(wěn)定性好。數字濾波可以對頻率低的信號實現(xiàn)，克服模擬濾波的缺陷。它在微機應用系統(tǒng)中得到廣泛的應用。 軟件陷阱技術：指令沉余使彈飛的 程序安定下來是有條件的，首先彈飛的程序必須在程序區(qū)內，其次必須執(zhí)行到沉余指令。所謂軟件陷阱就是一套引導的指令，強行的將程序引到指定的地址，在那里有專門對程序出錯進行處理的程序。如果我們八這段程序記為 ERR，那么軟件陷阱就是一條無條件轉移的指令。它可以使用 在未使用的中斷向量區(qū)；未使用