【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 9和圖 11 所示設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)， 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(hào)。 2，在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。 3，激活相應(yīng)的控制信號(hào)。 4，在高壓編程方式時(shí)，將 EA 非 /Vpp 端加上 +12V 編程電壓。 5，每對(duì) Flash 存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE/PROG 非編程脈沖。每個(gè)字節(jié)寫入 周期是自身定時(shí)的，通常約為 。重復(fù) 1—5步驟，改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。 數(shù)據(jù)查詢： AT89C52 單片機(jī)用 Data Palling 表示一個(gè)寫周期結(jié)束為特征，在一個(gè)周期中，如需讀取最后寫入的一個(gè)字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)是有效的數(shù)據(jù)，即可進(jìn)入下一個(gè)字節(jié)的寫周期，寫周期開始后， Data 非 Palling 可能隨時(shí)有效。 Ready/Busy 非：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過 RDY/BSY 非輸出信號(hào)檢測(cè)，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?zhǔn)備就緒狀態(tài)。 程序校驗(yàn)：如果加密位 LB LB2 沒有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回編寫的數(shù)據(jù)，采用如圖 12 的電路。加密位不可直接校驗(yàn)，加密位的校驗(yàn)可通過對(duì)存儲(chǔ)器的校驗(yàn)和寫入狀態(tài)來驗(yàn)證。 20 21 芯片擦除： 利用控制信號(hào)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(gè)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(jìn)行。 讀片內(nèi)簽名字節(jié)： AT89C52 單片機(jī)內(nèi)有 3個(gè)簽名字節(jié)，地址為 030H、 031H 及 032H的正常檢驗(yàn)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(jī)。 （ 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(hào)的正確組合可對(duì) Flash 閃速存儲(chǔ)陣列中的每一代碼字進(jìn)行寫入和存儲(chǔ)器的整片擦除，寫操作周期是自身定時(shí)的，初始化后他將自動(dòng)定時(shí)操 作完成。 AT89C52 的極限參數(shù)： 直流參數(shù)： 23 交流特性： 在以下工作條件， P0 口， ALE/PROG， PSEN 的負(fù)載電容為 100pF，其他輸出口負(fù)載電容為 80pF。 外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器參數(shù) 如何使用 MAX1898 MAX1898 是本設(shè)計(jì)充電器中的一個(gè)關(guān)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(diào)節(jié)精度為 正負(fù)百分之 75，提高了電池性能并延長(zhǎng)了壽命。充電電流由用戶設(shè)定，采用內(nèi)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(duì)所有化學(xué)類型的鋰電池進(jìn)行安全充電。電池調(diào)節(jié)電壓為 ，采用10引腳、超薄型 MAX 封裝，在更下的尺寸內(nèi)集成了更多的功能，只需少數(shù)外部元件。 MAX1898 的基本特點(diǎn)如下 ： *4。 512V輸入電壓范圍 *內(nèi)置檢流電阻 *正負(fù)百分之 75 電壓精度 *可編程充電電流 *輸入 電源自動(dòng)檢測(cè) *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(cè)輸入電壓和電流 *2CHG： LED 驅(qū)動(dòng)器 *3EN/OK：邏輯電平輸入允許 /電源輸入“好” *4ISET：電流調(diào)節(jié) *5CT：安全的充電時(shí)間設(shè)置 *6RSTRT：自動(dòng)重新啟動(dòng)控制引腳 *7BATT：接單個(gè) Li+的正極 *8GND：地 *9DRV：外界電阻驅(qū)動(dòng)器 *10CS：電流傳感器輸入 MAX1898 外接限流型充電電源和 P 溝道場(chǎng)效應(yīng)管，可以對(duì)單節(jié)鋰離子電池進(jìn)行安全有效的快充，其最大特點(diǎn)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(shí)現(xiàn)預(yù)充電，具有過壓保護(hù)和溫度保護(hù)功能，最長(zhǎng)充電時(shí)間限制為鋰離子電池提供二次保護(hù)。 MAX1898 的典型充電電路如下圖所示。 下圖中的 MAX1898 內(nèi)部電路包括：輸入調(diào)節(jié)器、電壓檢測(cè)器、充電電流檢測(cè)器、定時(shí)器、溫度檢測(cè)器和主控制器。輸入電流調(diào)節(jié)電路用于限制的電源的總輸入電流，包括系統(tǒng)負(fù)載電流與充電電流，當(dāng)檢測(cè)到輸入電流大于設(shè)定的限流門限時(shí)，通過降低電池充電電流可達(dá)到控制輸入電 流的目的。因?yàn)橄到y(tǒng)工作時(shí)電源電流的變化范圍較大，如果充電器沒有輸入電流檢測(cè)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(fù)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(duì)直流電源的要求，同時(shí)也簡(jiǎn)化了輸入電源的設(shè)計(jì)。 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(chǎng)效應(yīng)管提供鋰 電池的充電接口。 （ 3）充電時(shí)間的選擇： MAX1898 充電時(shí)間的選擇是通過外接的電容大小決定的。標(biāo)準(zhǔn)的充電時(shí)間為 1。 5 小時(shí)，最大不要超過 3 小時(shí)，根據(jù)這個(gè)選擇，可以計(jì)算得到外界電容的容值，如下所示 Ccr[nF]=34。 33 Tchg[hours] （ 4）設(shè)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(dāng)充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)時(shí)，插入電池將啟動(dòng)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(dá)到快充電流的百分之 1，或者是充電時(shí)間超出片 上預(yù)置的充電時(shí)間。 MAX1898 能夠自動(dòng)檢測(cè)充電電源，沒有電源時(shí)自動(dòng)關(guān)斷以減少電池的漏電。啟動(dòng)快充后打開外接的 P型場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)檢測(cè)到電池電壓達(dá)到設(shè)定的門限時(shí)進(jìn)入脈沖充電方式， P 溝道場(chǎng)效應(yīng)管打開的時(shí)間會(huì)越來越短，充電結(jié)束時(shí)， LED指示燈將會(huì)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(guān)閉 快充或脈沖浮充 亮 26 快充結(jié)束或初始化 LED以 2Hz 頻率閃爍 充電結(jié)束 LED閃爍周期為 4s 如何在單片機(jī)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(yīng)，可重復(fù)充電多次，使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格也越來越低。鋰離子電池的特點(diǎn)使得選用鋰離子電池供電的產(chǎn)品也越來越多。然而，鋰離子電池的不足之處在于對(duì)充電器要求比較苛刻，需要保護(hù)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(huì)造成電池?fù)p壞，這就要求較高的控制精度。另外，對(duì)于電壓過低的電池需要進(jìn)行預(yù)沖，充電器好帶有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù)，為電池提供附加保護(hù)。 針對(duì)這些特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)提出了一種基于單片機(jī) 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(yù)充功能 *具有充電保護(hù)功能 *具有自動(dòng)斷電功能 *具有充電完成報(bào)警提示功能 27 在 MAX1898 內(nèi)置的充電狀態(tài)控制和外圍的單片機(jī)控制下，充電過程分為預(yù)充、快充、滿充、斷電和報(bào)警 5個(gè)部分。以下分別介紹。 *預(yù)充 在安裝好電池后，接通輸入直流電源，當(dāng)充電器檢測(cè)到電池時(shí)則將定時(shí)器復(fù)位，從而進(jìn)入預(yù)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(fù)到正常狀態(tài)。預(yù)充時(shí)間由外接電容確定，如果在規(guī)定的充電時(shí)間內(nèi)電池達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以上， 電池溫度正常，充電進(jìn)入快速過程；如果電池電壓低于標(biāo)準(zhǔn)，則認(rèn)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(shí)充電器以恒定電流對(duì)電池充電。根據(jù)電池廠商推薦的充電速率，一般鋰離子電池大多選擇用標(biāo)準(zhǔn)充電速率，充滿電池需要一個(gè)多小時(shí)左右的時(shí)間。恒流充電時(shí)，電池電壓將緩慢上升，一旦電池電壓達(dá)到所設(shè)定的終止電壓，恒流充電終止，充電電流快速遞減，充電進(jìn)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(shè)置值以下或滿充時(shí)間超時(shí)，轉(zhuǎn)入頂端截止充電；頂端截止充電時(shí)，充電器以極小的充電電 流為電池補(bǔ)充能量。由于充電器在檢測(cè)電池電壓是否達(dá)到終止電壓時(shí)有充電電流通過電池內(nèi)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(nèi)阻和其他的串聯(lián)電阻對(duì)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(duì)電池中指電壓的檢測(cè)有影響，一般情況下，滿充和頂端終止充電可以延長(zhǎng)電池百分之五 百分之十的使用時(shí)間。 *斷電 當(dāng)電池充滿后， MAX1898 芯片的 2 引腳發(fā)送的脈沖電平將會(huì)被單片機(jī)檢測(cè)到，引起單片機(jī)的中斷，在中斷中判斷出充電完畢的狀態(tài)。此時(shí)，單片機(jī)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(shí)也減小功耗。 *報(bào)警 當(dāng)電池充滿后， MAX1898 芯片本身會(huì)向外接的 LED 燈發(fā)出指令， LED 燈會(huì)閃爍。但是為了安全起見，單片機(jī)在檢測(cè)到充滿狀態(tài)的脈沖后，不僅會(huì)自動(dòng)切斷 MAX1898芯片的供電，而且會(huì)通過蜂鳴器報(bào)警，提醒用戶及時(shí)取出電池。 關(guān)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(jìn)行報(bào)警。 *MAX1898：電池充電芯片，在單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池的充電控制。 *LM7805：電壓轉(zhuǎn)換芯片，將外部的 12V 電壓轉(zhuǎn)化為 5V 電壓，作為單片機(jī)和 28 MAX1898 的電源。 *PNP： P 溝道的場(chǎng)效應(yīng)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(shè)計(jì)相關(guān)的、關(guān)鍵部分的單片機(jī)與各個(gè)功能管腳的連接和相關(guān)的地址分配： *CHG： MAX1898 充電狀態(tài)輸出，連接到單片機(jī)的 INT0，單片機(jī)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(jī)的 引腳，當(dāng)單片機(jī)判斷充電完畢后， 管腳輸出電平，光耦不導(dǎo)通，從而切斷 MAX1898 的電源輸入。 *BEEP：?jiǎn)纹瑱C(jī)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(dǎo)通與否是通過單片機(jī)的 GATE 信號(hào)控制的。 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 在進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)的時(shí)候，除了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)之外，還有另一個(gè)重要的工作就是軟件應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，軟件的設(shè)計(jì)在單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中占有 重要的地位。對(duì)于本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因?yàn)樾阅軆r(jià)格比較高，很多硬件設(shè)備都需要有軟件的支持，來得以功能的實(shí)。 在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，在整個(gè)框圖的和思路的前提下，我們把設(shè)計(jì)的任務(wù)分成各個(gè)單獨(dú)的部分來完成設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)，程序結(jié)構(gòu)奇怪年初，編程簡(jiǎn)單，便于修改和擴(kuò)充，由于模塊可以共享，可以節(jié)省內(nèi)存的空間，允許設(shè)計(jì)者分割任務(wù)和利用已有的程序?yàn)樵O(shè)計(jì)者提供方便。 抗干擾技術(shù) 為了提高測(cè)量的可靠性，僅依靠硬件的抗干擾是不夠的，需要進(jìn)一步借助軟件措施來克服一些干擾。在單片機(jī)系統(tǒng)中，能正確的應(yīng)用軟件抗干擾防線，能大大的提高的穩(wěn)定性。經(jīng)常采 用的軟件抗干擾技術(shù)時(shí)數(shù)字濾波技術(shù)等。 數(shù)字濾波技術(shù)：在一般單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的模泥輸入的信號(hào)中，均漢有種種噪音和干擾，他們來自倍測(cè)量本身傳感器，外界干擾等。為了進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和控制，必須清 29 除干擾，對(duì)于這類信號(hào)，我們采用積分時(shí)間等于 20MS 的整數(shù)倍的 A/D 轉(zhuǎn)換器?？梢杂行У臏p少影響。對(duì)于隨機(jī)信號(hào)我們可以用數(shù)字濾波的方法來削弱或清除。數(shù)字濾波是用程序來實(shí)現(xiàn)的，不需要增加硬件設(shè)施，它可靠性高，穩(wěn)定性好。數(shù)字濾波可以對(duì)頻率低的信號(hào)實(shí)現(xiàn)，克服模擬濾波的缺陷。它在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。 軟件陷阱技術(shù)：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(nèi)，其次必須執(zhí)行到沉余指令。所謂軟件陷阱就是一套引導(dǎo)的指令，強(qiáng)行的將程序引到指定的地址，在那里有專門對(duì)程序出錯(cuò)進(jìn)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(zhuǎn)移的指令。它可以使用 在未使用的中斷向量區(qū)；未使用