【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 芯片的結(jié)溫超過(guò)115℃時(shí)，會(huì)自動(dòng)降低充電電流，防止過(guò)熱，用戶可不用擔(dān)心芯片過(guò)熱而損壞；內(nèi)部有輸入電源過(guò)低檢測(cè)電路，實(shí)現(xiàn)低壓鎖存，充電器關(guān)斷，充電被禁止；在充電過(guò)程中，若電源掉電或低于低電壓閾值電壓，充電器進(jìn)入睡眠模式，電池耗電小于3μA；在充電結(jié)束后，充電器會(huì)自動(dòng)再充電；芯片有使能端（CE），高電平有效，若此端加低電平，則充工作溫度范圍40～85℃；無(wú)鉛封裝應(yīng)用領(lǐng)域：移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)、MP4播放器、藍(lán)牙應(yīng)用、電子詞典便攜式設(shè)備各種充電器。圖33 鋰電池充電控制芯片圖管腳介紹：PIN1：電池溫度監(jiān)測(cè)輸入端。將TEMP管腳接到電池的NTC傳感器的輸出端。如果TEMP管腳的電壓小于輸入電壓的45%或者大于輸入電壓的80%，意味著電池溫度過(guò)低或過(guò)高，則充電將被暫停，管腳被拉到低電平，表示進(jìn)入電池故障狀態(tài)。如果TEMP在輸入電壓的45%和80%，則電池故障狀態(tài)將被清除，管腳為高阻態(tài)，充電將繼續(xù)。PIN2：恒流充電電流設(shè)置和充電電流監(jiān)測(cè)端。從ISET管腳連接一個(gè)外部電阻到地端可以對(duì)充電電流進(jìn)行編程。PIN3：電源地。PIN4：輸入電壓正輸入端。此管腳的電壓為內(nèi)部電路的工作電源。PIN5：電池連接端。PIN6：漏極開路輸出的電池故障指示端。PIN7：漏極開路輸出的充電狀態(tài)指示端。PIN8：芯片使能端。芯片參數(shù)：CN3052A的主要參數(shù)：～6V；靜態(tài)工作電流：CE接VIN時(shí)為650μA，CE接GND時(shí)為4μA；；預(yù)充電電流為10%恒流電電流；；在恒壓充電模式時(shí)，充電電流降到10%恒流充電時(shí)終止充電；當(dāng)VINVBAT≤40mV時(shí)為睡眠模式，而在VINVBAT≥90mV時(shí)睡眠模式解除，在睡眠模式時(shí)IBAT3μA；使能端（CE）的高電平≥2V，低電平≤。芯片具體使用：CN3052A是專門為一節(jié)鋰離子或鋰聚合物電池而設(shè)計(jì)的線性充電器電路，利用芯片內(nèi)部的功率晶體管對(duì)電池進(jìn)行恒流和恒壓充電。充電電流可以用外部電阻編程設(shè)定，最大持續(xù)充電電流可達(dá)500mA，不需要另加阻流二極管和電流檢測(cè)電阻。CN3052A包含兩個(gè)漏極開路輸出的狀態(tài)指示輸出端，充電狀態(tài)指示端和電池故障狀態(tài)指示輸出端。芯片內(nèi)部的功率管理電路在芯片的結(jié)溫超過(guò)115℃時(shí)自動(dòng)降低充電電流，這個(gè)功能可以使用戶最大限度的利用芯片的功率處理能力，不用擔(dān)心芯片過(guò)熱而損壞芯片或者外部元器件。這樣，用戶在設(shè)計(jì)充電電流時(shí)，可以不用考慮最壞情況，而只是根據(jù)典型情況進(jìn)行設(shè)計(jì)就可以了，因?yàn)樵谧顗那闆r下，CN3052A會(huì)自動(dòng)減小充電電流。當(dāng)輸入電壓大于電源低電壓檢測(cè)閾值和芯片使能輸入端接高電平時(shí)，CN3052A開始對(duì)電池充電，管腳輸出低電平，表示充電正在進(jìn)行。如果電池電壓低于3V，充電器用小電流對(duì)電池進(jìn)行預(yù)充電。當(dāng)電池電壓超過(guò)3V時(shí)，充電器采用恒流模式對(duì)電池充電。當(dāng)電池電壓接近電池端調(diào)制電壓時(shí)，充電電流逐漸減小，CN3052A進(jìn)入恒壓充電模式。當(dāng)充電電流減小到充電結(jié)束閾值時(shí)，充電周期結(jié)束，端輸出高阻態(tài)，表示充電周期結(jié)束，充電結(jié)束閾值是恒流充電電流的10%。如果要開始新的充電周期，只要將輸入電壓斷電，然后再上電就可以了，或者將CE管腳的電壓暫時(shí)拉到0V，再恢復(fù)到高電平。當(dāng)電池電壓降到再充電閾值以下時(shí)，自動(dòng)開始新的充電周期。芯片內(nèi)部的高精度的電壓基準(zhǔn)源，誤差放大器和電阻分壓網(wǎng)絡(luò)確保電池端調(diào)制電壓的精度在1%以內(nèi)，滿足了鋰離子電池和鋰聚合物電池的要求。當(dāng)輸入電壓掉電或者輸入電壓低于電池電壓時(shí)，充電器進(jìn)入低功耗的睡眠模式，電池端消耗的電流小于3uA，從而增加了待機(jī)時(shí)間。如果將使能輸入端CE接低電平，充電器被關(guān)斷。圖34 鋰電池充電電路圖 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： ：在恒流模式下充電電流設(shè)定電流為I=1800V/RISETRISET表示管腳到底的電阻。為了防止溫度過(guò)高或者過(guò)低對(duì)電池造成的損害，CN3052內(nèi)部集成有電池溫度監(jiān)測(cè)電路。電池溫度監(jiān)測(cè)是通過(guò)測(cè)量TEMP管腳的電壓實(shí)現(xiàn)的，TEMP管腳的電壓是由電池內(nèi)的NTC熱敏電阻和一個(gè)電阻分壓網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的。CN3052將TEMP管腳的電壓同芯片內(nèi)部的兩個(gè)閾值VLOW和VHIGH相比較，以確認(rèn)電池的溫度是否超出正常范圍。在CN3056內(nèi)部，VLOW被固定在45%VIN，VHIGH被固定在80%VIN。如果TEMP管腳的電壓VTEMPVLOW或者VTEMP，則表示電池的溫度太高或者太低，充電過(guò)程將被暫停；，充電周期則繼續(xù)。如果將TEMP管腳接到地，電池溫度監(jiān)測(cè)功能將被禁止。由于充電器電路實(shí)現(xiàn)比較特殊，芯片是否正常工作不好確定，且該設(shè)計(jì)有一部分不能仿真，只能根據(jù)資料仔細(xì)研究分析各芯片的引腳功能及特征，綜合考慮、檢測(cè)。一般的測(cè)試方法是：（1）先用萬(wàn)用表歐姆檔逐步測(cè)量線路，確保線路都連接正確。（2）然后，編寫一段測(cè)試程序進(jìn)行調(diào)試，即看各端口的工作狀態(tài)是否和預(yù)設(shè)的一致來(lái)檢測(cè)芯片是否工作，這個(gè)主要是測(cè)單片機(jī)是否正常工作，從而診斷出電路板是哪一部分出了問(wèn)題然后再進(jìn)行調(diào)試。（3）根據(jù)充電芯片特性，預(yù)設(shè)芯片某個(gè)輸入腳的狀態(tài)，檢測(cè)芯片輸出是否和預(yù)想的一樣，來(lái)檢測(cè)芯片是否能正常工作。CN3052A芯片控制充電電路由若干電阻，電容、電感發(fā)光二極管，熱敏電阻等構(gòu)成。由CN3052A組成的充電電路能夠給鋰電池充電，—，圖35 鋰電池充電器所采用芯片過(guò)小實(shí)際操作異常困難，在焊接過(guò)程中芯片被焊壞，影響制作速度，但整體制作出來(lái)，其精度會(huì)受到影響。由于鋰電池的高效性，其對(duì)充電要求比較高：.精密的充電電路保護(hù)充電的安全，終止充電電壓的差為1%，%，過(guò)充電壓將會(huì)對(duì)鋰電池造成永久性損壞。單片機(jī)最小系統(tǒng)主控芯片采用STC89C52，用1602液晶屏顯示充電電壓。最小系統(tǒng)模塊如圖36圖36 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：利用單片機(jī)最小系統(tǒng)，通過(guò)各個(gè)管腳相連，使得單片機(jī)與1602構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，在程序控制下驅(qū)動(dòng)顯示屏工作。STC89C52：ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)．片內(nèi)含8K byTES的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）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)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU ）和FLASH由存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C52單片適用于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。圖37 STC89C52芯片圖89C52單片機(jī)個(gè)引腳的原理與功能：VCC：供電電壓。GND：接地。P0：P0為一個(gè)８位漏極開路雙向I/Ｏ口，沒(méi)腳可吸收8TLL門電路，當(dāng)P1口的電路第一次寫１時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它被定義數(shù)據(jù)/地址的第八位在flash編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)flash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0口輸出原碼，此時(shí)P0口外部必須拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故，在flash在編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)不上拉的8雙向I/O口，P2緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上啦的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接受輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口作為AT89c52的一些特殊功能口，管腳備選功能 RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) /INT0(外部中斷0) /INT1(外部中斷1) T0(計(jì)時(shí)器0外部輸入) T1(計(jì)時(shí)器1外部輸入) WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫通道) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀通道)REST:復(fù)位輸入，當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持REST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG:當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平喲公寓鎖存地址的低位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE斷以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為震蕩頻率的1/。然而要注意的是：沒(méi)到那個(gè)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。，ALE只有執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用，另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。EA、VPP；當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)EA保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在flash編程區(qū)間，此引腳也用于施加12V變成電源（VPP）。內(nèi)部結(jié)構(gòu)：中斷寄存器：AT89C52有6個(gè)中斷源，2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，lE寄存器控制各中斷位，lP寄存器中6個(gè)中斷源的每一個(gè)可定為2個(gè)優(yōu)先級(jí)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：AT89C52有256個(gè)字節(jié)的內(nèi)部RAM , 80H－FFH高128個(gè)字節(jié)與特殊功能寄存器（SFR）地址是重疊的，也就是高128字竹的RAM和殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。當(dāng)一條指令訪問(wèn)7FH以上的內(nèi)部地址單元時(shí)，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問(wèn)高128字節(jié)RAM還是訪問(wèn)特殊功能寄存器。如果指令是直接尋址方式則為訪問(wèn)特殊功能寄存器。間接尋址指令訪問(wèn)高128字節(jié)RAM。定時(shí)器：AT89C52的定時(shí)器O和定時(shí)器1的工作方式與AT89C51相同，定時(shí)器2是一個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器。它既可當(dāng)定時(shí)器使用，也可作為外部事件計(jì)數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器T2CON的C/T2位選擇。定時(shí)器2有三種工作方式：捕獲方式，自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由T2CON的控制位來(lái)選擇。定時(shí)器2由兩個(gè)8位寄存器TH2和TL2組成，在定時(shí)器工作方式中，每個(gè)機(jī)器周期TL2寄存器的值加1，由于一個(gè)機(jī)器周期由12個(gè)振蕩時(shí)鐘構(gòu)成，因此，計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的1/l2。在計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，當(dāng)T2引腳上外部輸入信號(hào)產(chǎn)生由1至O的下降沿時(shí)，寄存器的值加1，在這種工作方式下，每個(gè)機(jī)器周期的5SP2期間，對(duì)外部輸入進(jìn)行采樣。若在第一個(gè)機(jī)器周期中采到的值為1，而在下一個(gè)機(jī)器周期中采到的值為0,則在緊跟著的下一個(gè)周期的S3P1期間寄存器加l。由于識(shí)別1至0的跳變需要2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期），因此，最高計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的1/24．為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個(gè)完整周期的時(shí)間，以保證輸入信號(hào)至少被采樣一次。 時(shí)鐘振蕩器：AT89C52中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諾振器一起構(gòu)成自激振蕩器，外接石英晶體（或陶瓷諾振器）及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)