【文章內(nèi)容簡介】 中斷系統(tǒng)的工作整個(gè)過程。這一巧妙的設(shè)計(jì)使得單片機(jī)的使用更加的靈活。 表 32 P3 引腳的第二 功能 名稱 作用 INT0 中斷請求信號輸入，請求標(biāo)志 IE0 INT1 中斷請求信號輸入，請求標(biāo)志 IE1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0 計(jì)數(shù)器溢出輸入信號，請求標(biāo)志 TF0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T1 計(jì)數(shù)器溢出輸入信號 ，請求標(biāo)志 TF1 串行口中斷 中斷請求標(biāo)志發(fā)送給 TI 或者 RI MAX1898 芯片的選擇 MAX1898 芯片是此次設(shè)計(jì)的主器件， 它是集成芯片內(nèi)含相應(yīng)邏輯電路，使得體積變小很好的滿足需求。此芯片和 外部晶體管 PNP 或 PMOS 組成一個(gè)鋰離子充電器 可以對所有的鋰離子電池充電，下圖是該芯片的引腳功能圖， MAX1898 共有 10 個(gè)引腳主要介紹該芯片的引腳和功能。 （ 1） IN 引腳：該引腳為傳感輸入引腳，可以檢測輸入電壓和電流 。 （ 2） HGC 引腳：充電狀態(tài)指示引腳，同時(shí)驅(qū)動 LED 燈。 （ 3） EN/OK 引腳：使能輸入引腳 /輸入電源“好”輸出腳 。 EN 輸入引腳，可以通過輸入禁止該芯片工作， OK 是輸出引腳，用于指示是否與電源連接好。 （ 4） ISET 引腳 ：該引腳為充電電流調(diào)節(jié)引腳，通過串聯(lián)一個(gè)電阻接地來限制通過最大電流。 （ 5） CT 引腳：安全充電設(shè)置時(shí)間引腳，接一個(gè)時(shí)間電容設(shè)置充電時(shí)間。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）題目 10 （ 6） RSTRT 引腳 : 該引腳為自復(fù)位引腳，重新啟動。此引腳接地時(shí)，如果電池的電壓下降到基準(zhǔn)電壓以下 200mv時(shí)將會自動啟動新一輪充電，如果該引腳鏈接電阻接地時(shí)，當(dāng)電池的電壓降低到基準(zhǔn)電壓時(shí)也將自動啟動新一輪充電。該引腳懸空則該功能失效。 （ 7） BATT 引腳： 電池傳感輸入引腳，接單個(gè)鋰電池正極。 （ 8） GND 引腳：接地引腳。 （ 9） DRV引腳：外部晶體驅(qū)動器，接外部晶體。 （ 10） CS 引腳： 此引腳為電流傳感輸入引腳。 圖 33 Max1898 芯片引腳 MAX1898 參數(shù)設(shè)定 （ 1） 充電時(shí)間的設(shè)定：在電池充電時(shí)，一般充電時(shí)間為 3 個(gè)小時(shí)， 該智能芯片的充電時(shí)間設(shè)定為 CT引腳，通過外接 電容 Ct來設(shè)定充電時(shí)間 Ts。外接電容和時(shí)間關(guān)系式為： Ct=*Ts. Ct的單位為 nf， Ts 單位為小時(shí)。所以為了達(dá)到需要的時(shí)間，外接電容大小為 100nf。 （ 2） 充電電流的設(shè)定：最大電流的設(shè)定引腳為 ISET 引腳，該引腳通過外接電阻 R 來設(shè)定 充電電流，該關(guān)系式為 I=1400/R；此關(guān)系式中的電流單位為 A，電阻單位為歐姆 。 （ 3） 自動啟動充電設(shè)置：很多的充電器在充完電時(shí)候就不會再次啟動給電池充電，除非重新啟動輸入的電流。然而在 max1898中的 RSTR引腳通過接地和外接電阻可以實(shí)現(xiàn)自動啟動充電功能。 （ 4） HGC 引腳功能： HGC 是一個(gè)漏極開路輸出，可以監(jiān)視電池的充電狀態(tài)。 HGC 有 5mA的限定電流，因此 LED可以直接連接在 IN與 HGC 之間作為充電狀態(tài)標(biāo)志。另外，可以通過上拉電阻（通常 100kΩ）輸出邏輯電平。 下表 為 HGC 的狀態(tài)與各充電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系。 IN1C H G2E N / O K3I S E T4CT5R S T R T6B A T T7G N D8D R V9CS10M A X 1 8 9 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）題目 11 表 33 HGC 引腳功能圖 條件 HGC 沒有電池接入或沒有充電輸入 高阻抗（ LED 滅） 預(yù)充電階段電池電壓小于 ，充電電流以快速充電電流的 10% 低阻抗（ LED 亮） 快速充電階段，電池電壓大于 低阻抗（ LED 亮） 充電完成，充電電流下降到 20%快速充電電流或者安全定時(shí)器 高阻抗（ LED 滅） 充電錯(cuò)誤，充電電壓小于 而且預(yù)充電結(jié)束（ 45min， CTC =100uF） 、 50%閃爍 電壓比較器 LM393 電壓比較器 LM393 是一個(gè)高精度雙電壓比較器，但是一般都作為單電壓比較，由于該比較器的輸入電壓范圍寬（單電壓比較時(shí)電壓范圍是 2V36V，作為雙電壓比較時(shí)范圍為 1V18V） 、失調(diào)電壓比較?。ㄊд{(diào)電壓為 2mv）、工作溫度范圍寬（ 0176。 70176。）等優(yōu)點(diǎn)所以被采用。在此實(shí)驗(yàn)中，該電壓比較器的功能是通過 MAX1898的 /CHG引腳的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的比較檢查充電電池是否充滿，電池充滿指示燈亮，這樣有利于很好的保護(hù)電池，下面是電壓比較器的引腳功能圖的介紹。 （ 1） 引腳 1為輸出引腳（ out） （ 2） 引腳 2為反向輸入引腳（ IN） （ 3） 引腳 3為正向輸入引腳（ IN+） （ 4） 接數(shù)字地 （ 5） 引腳 5為正向輸入引腳（ IN+） （ 6） 引腳 6為反向輸入引腳（ IN） （ 7） 引腳 1為輸出引腳（ out） 圖 34 電壓比較器 LM393 引腳圖 O U T1IN 2IN +3G N D4IN +5IN 6O U T7V c c8L M 3 9 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）題目 12 元器件清單 表 34 元器件清單 元件清單 元件標(biāo)號 元件名稱 數(shù)量 C1, C6 10uf 電解電容 2 C2 224 瓷片電容 1 C3, C5 30pf 瓷片電容 2 C4 104 瓷片電容 3 D1 IN4007 二極管 1 J1 電源接口 1 K1 輕觸按鍵 1 L1, L3 紅色 led 燈 2 L2 綠色 led 燈 1 L4 黃色 led 燈 1 LS1 5V 有源蜂鳴器 1 P1 萬能充電池座 +2 根線 1 P3 4 針排針 1 Q1, Q2 8550 三極管 2 R 9 1K 電阻 4 R3, R5 10K 電阻 2 R7 3K 電阻 1 R8 4K 電阻 1 RW1 103 滑動變阻器 1 SW1 自鎖開關(guān) 1 U1 STC89C51 單片機(jī) +DIP40 插座 1 U2 MAX1898+轉(zhuǎn)接板 +排座 1 U3 LM393 芯片 +DIP8 插座 1 Y1 12M 晶振 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）題目 13 各器件的作用如下： C1： 10uf 電解電容 ，鏈接電源進(jìn)行充電使用在復(fù)位電路充電復(fù)位作用。 C2： 起 濾波作用。 C3, C5：在晶振電路中起到穩(wěn)壓和快速啟動的作用。 C4：該電路的作用是設(shè)定充電時(shí)間。取電容大小為 104nf，充電時(shí)間為 3 小時(shí)。 C6：作為濾波作用。 D1：該二極管的作用是保護(hù)充電電路，防止 電池 反接造成 MAX1898 芯片 的損壞。 RW1：滑動變阻器作為設(shè)定電壓放大器的基準(zhǔn)電壓。 Q1/Q2： 8550 三極管 ,兩個(gè)三極管的作用作為開關(guān)性能，控制電路的通斷。 Y1： 12M 晶振，給單片機(jī)提供機(jī)器周期。 LED 燈：紅燈作充滿標(biāo)志燈、綠燈作為充電指示燈、黃燈作為反接指示燈。 蜂鳴器 ：電路中報(bào)警作用。 電路圖設(shè)計(jì) （ 1） 單片機(jī) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 單片機(jī)以最小系統(tǒng)為單位，包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和單片機(jī)構(gòu)成。 51單片機(jī)的復(fù)位電路是由外部電路實(shí)現(xiàn)的。單片機(jī)的復(fù)位分為上電復(fù)位和手動復(fù)位。對于上電復(fù)位，通過電源外接電容，此時(shí)外接電容進(jìn)行充電，電容的另一端連接到單片機(jī)的 RST 引腳實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，由于電容的電壓充電隨充電的時(shí)間慢慢的降低，所以需要保證充電的時(shí)間足夠長才可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。本實(shí)驗(yàn)以手動復(fù) 位為主，手動復(fù)位電路通過開關(guān)接上電阻實(shí)現(xiàn)，這樣更方便于操作。復(fù)位電路設(shè)計(jì)如下圖 : 圖 35 單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì) STC89C51 單片機(jī)的 時(shí)鐘 信號 有兩種方式 產(chǎn)生一是內(nèi)部時(shí)鐘方式，二是外部時(shí)鐘方式。內(nèi)部時(shí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）題目 14 鐘方式如圖所示。在 89S51單片機(jī)內(nèi)部有一振蕩電路，只要在單片機(jī)的 XTAL1（ 18）和 XTAL2（ 19）引腳外接石英晶體（簡稱晶振），就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號。圖中電容C1和 C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在 5~30pF，典型值為 30pF。晶振 CYS的振蕩頻率范圍在 ~12MHz間選擇，典型值為 12MHz和 6MHz。 圖 36 單片機(jī)的外接石晶時(shí)鐘電路 （ 2） 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) . 報(bào)警電路由蜂鳴器、三極管、電阻器件組成，蜂鳴器工作電壓由外接電源供電，蜂鳴器的一端鏈接三極管的集電極，三極管的發(fā)射集接地，基極通過限流電阻鏈接單片機(jī)的 ，這樣構(gòu)成了報(bào)警電路，在電池還沒開始充電時(shí) ，此時(shí) 的三極管不能夠?qū)?，蜂鳴器不工作。當(dāng)充電電池充滿電時(shí)，單片機(jī)檢測到 ，將 引腳賦為低電平，這樣三極管導(dǎo)通蜂鳴器報(bào)警，設(shè)計(jì)電路如下： 圖 37 報(bào)警電路設(shè)計(jì) （ 3） MAX1898 智能充電管理電路的設(shè)計(jì) 該電路設(shè)計(jì)如下圖， MAX1898 智能管理電路按照功能分為兩部分，第一是檢測電池是否接反或充電錯(cuò)誤。在電池反接時(shí)，電池、電阻、 LED燈和二極管構(gòu)成閉合電路，此時(shí)反接指示燈 L4亮。在檢測充電錯(cuò)誤時(shí)， MAX1898 的 HGC 引腳通過外接電源、 LED 燈構(gòu)成回路，在預(yù)充時(shí)間內(nèi)電池電壓小V C C8 5 5 0B E L LR2 1KP 2 .0Y11 2 M3 0 PC1C23 0 PX1X2 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）題目 15 于 ， HGC 引腳將以 ，所以指示燈 L2（綠燈）以相同的頻率閃爍，同時(shí)通過電壓比較器輸出的電平也將按照此頻率跳變，引起蜂鳴器報(bào)警。當(dāng)正常充電時(shí)，充電指示燈 L2與該芯片引腳鏈接，由于 HGC 引腳的電平為低電平，所以指示燈 L2 一直亮。當(dāng)充滿電時(shí)，該電平的跳越使得充電指示燈 L2滅，經(jīng)過電壓比較器后該電壓大于同向基準(zhǔn)電壓的輸出變?yōu)榈碗娖?單片機(jī)檢測到該引腳的跳變（ ） ，單片機(jī)控制 引腳的電平使得引腳變?yōu)榈碗娖?，從而三級管?dǎo)通 蜂鳴器工作，此時(shí)充滿指示燈 L1(紅燈 )亮 ，同時(shí)此充電器還提供了充電時(shí)間及充電電流的選擇設(shè)置， ISET引腳控制著充電電流的大小，所以在該引腳上外接相應(yīng)的電阻就可以改變充電電流的大小，該充電器通過開關(guān)連接兩個(gè)電阻分別為 3K和 4K大小 電阻，這樣就可以自由選擇充電電流可以適用更多型號的手機(jī)及充電電池。 CT引腳控制著充電時(shí)間，由外接電容的大小改變充電時(shí)間，該充電器通過開關(guān)連接不同的電容可以供用戶自由的選擇充電時(shí)間可以更好的保護(hù)電池避免手機(jī)出現(xiàn)事故 。 圖 38 MAX1898 電路設(shè)計(jì) IN1C H G2E N / O K3I S E T4CT5R S T R T6B A T T7G N D8D R V9CS10M A X 1 8 9 8V C CL2L E DR91KS1R73KR84K C41 0 4S2C51 0 4C61 0 4Q2 8 5 5 0V C CC22 2 4C61 0 U FD1 L4L E DR61K 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）題目 16 （ 4） LM393 電路的設(shè)計(jì) 電壓比較器電路的設(shè)計(jì) 如下圖可知， LM393電路主要是通過 MAX1898 的 CHG 引腳電壓和基準(zhǔn)電壓做比較，當(dāng)充電器正在充電時(shí) CHG 引腳輸出電壓是低電平，此時(shí)輸入電壓小于同向基準(zhǔn)電壓則輸出為高電平 ， 當(dāng)充電滿時(shí) CHG引腳的電壓跳變成 高電平 ，此時(shí)的輸入電壓大于同向基準(zhǔn)電壓則輸出為低電平 ，基于這個(gè)原理將 LM393 的輸出引腳與單片機(jī)的 相連， 這樣的電平