【文章內(nèi)容簡介】 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(nèi)部電路包括：輸入調(diào)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(diào)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： 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(jù)這個選擇，可以計算得到外界電容的容值，如下所示 Ccr[nF]=34。33Tchg[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(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(jié)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？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(chǎn)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在MAX1898內(nèi)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(nèi)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(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(zhuǎn)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(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，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。：*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(zhuǎn)換芯片，將外部的12V電壓轉(zhuǎn)化為5V電壓，作為單片機和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。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。*GATE：，當單片機判斷充電完畢后，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(jié)構(gòu)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(nèi)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(jīng)常采用的軟件抗干擾技術時數(shù)字濾波技術等。數(shù)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，必須清除干擾，對于這類信號，我們采用積分時間等于20MS的整數(shù)倍的A/D轉(zhuǎn)換器?？梢杂行У臏p少影響。對于隨機信號我們可以用數(shù)字濾波的方法來削弱或清除。數(shù)字濾波是用程序來實現(xiàn)的，不需要增加硬件設施，它可靠性高，穩(wěn)定性好。數(shù)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(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(zhuǎn)移的指令。它可以使用 在未使用的中斷向量區(qū)；未使用的大片ROM空間；表格和程序區(qū)。等系統(tǒng)程序流程圖：系統(tǒng)程序：見附錄A參考文獻[1]．何立民編著 MCS51系列單片機應用系統(tǒng)設計 北航出版社[2]．李新民等編著 8098單片微型計算機應用技術 北航出版社[3]. 楊光友等編著 單片微型計算機原理及接口技術 中國水利水電出版社[4]. 工業(yè)儀表與自動化裝置 [5].自動化與儀表 [6].電子產(chǎn)品世界 [7].測控技術 [8].儀表技術與傳感器 [9].張勃編著 傳感器技術 [10].劉艷玲編著 天津理工學院學報 [11].王泓 編著 MCS5系列單片機與IBM PC 1996 . 7[12].MAXIM“熱門”IC 數(shù)據(jù)手冊之六十二 武漢力源單片機技術研究所 1994 . 11[13].李朝青編著 單片機原理及接口設計 北京航空航天大學出版社 1994[14]．張毅剛 彭喜元 姜守達 喬立巖 新編MCS51單片機應用設計 第1版 哈爾濱工業(yè)大學出版社 [15]．劉剛 邵敏權(quán) 劉俊萍 林曉梅 單片計算機原理 實驗及應用技術 吉林科技技術出版社 [16].于微波 林小梅 劉俊萍 微型計算機控制系統(tǒng) 吉林人民出版社 [17].程啟明 電子技術應用 [18].程啟明 自動化與儀表 [19].楊振江 智能儀表與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應用 西安電子科技大學出版社 2001附錄A：ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HLJMP INT0ORG 000BHLJMP TIMER0ORG 0013HLJMP INT1ORG 001BHLJMP TIMER1ORG 0100HMAIN:MOV SP, 60HLCALL CSH。 調(diào)用初始化子程序FANHUI: LCALL XIANSHI 。 狀態(tài)顯示子程序 LCALL DSTART。 開始充電 LCALL JIANCE。 調(diào)用電流檢測子程序 LCALL JSUAN。 調(diào)用數(shù)值轉(zhuǎn)換子程序 LCALL KONGZHI。 調(diào)用控制充電子程序。CSH: MOV TOMD, 11H MOV TH0, 3CH 。100MS MOV TL0, 0FAH MOV TH1, 0F1H 。100uS MOV TL1, 0B0H MOV R1, 31H MOV R2, 08HI1: MOV @R1, 00H INC R1DJNZ R2, I1MOV DPTR, 7FFFHMOV A, 0D1HMOVX @DPTR,ALP:MOVX A, @DPTRJB ,LPMOV A, 00HMOVX @DPTR,AMOV A, 2AHMOVX @DPTR,ASETB EARET。PINT1: PUSH PSW PUSH DPH PUSH DPL PUSH ACC MOV DPTR, 7FFFH MOV A, 40H MOVX @DPTR,A MOV DPTR, 7FFEH MOV A, @DPTR CJNE A, 37H, PRI1 SETB 20HPRI1: POP ACC POP DPL POP DPH POP PSW RETI。 。XIANSHI: MOV DPTR, 7FFFH MOV A, 90H MOVX @DPTR,A MOV R0, 70H MOV R7, 08H MOV DPTR, 7FFEHDL0: MOV A, @R0 ADD A, 05H MOVC A, @A+PC MOVX @DPTR,A INC R0 DJNZ R7, DL0 RETADSEG: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH。 DB 7DH,07H,7EH,6FH,77H,7CH DB 39H,5EH,79H,71H,73H,3EH DB 31H,6EH,1CH,23H