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正文內(nèi)容

基于at89c51的智能充電器電路設(shè)計(編輯修改稿)

2024-12-14 01:52 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 時間指的是快充時的最大充電時間,它和定時電容 CcT 的關(guān)系如下式所示。 CCT = tCHG 式中, tCHG 的單位為小時, CcT 的單位為 nF。 大多數(shù)情況下,快充時最大充電時間不超過 3 小時,因此常取 CcT 為 100nF。 ( 4)在限制電流 的模式下,通過外接的電阻 RSET 來設(shè)置最大充電電流IFSTCHG,關(guān)系如下式所示 12 式中, RSET 的單位為Ω, IFSTCHG 的單位為 nF。 當(dāng)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。平均的脈沖充電電流低于設(shè)置的快充電流的 20%,或者充電時間超出片上預(yù)置的最大充電時間時,充電周期結(jié)束。 MAX1989 能夠自動檢測充電電源,沒有電源時自動關(guān)斷以減少電池的漏電。啟動快充后,打開外接的 P 型場效應(yīng)管,當(dāng)檢測到電池電壓達到設(shè)定的門限時進入脈沖充電方式, P 型場效應(yīng)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,具體的閃爍含義如表 1 所示。 表 1 MAX1898典型充電電路的 LED指示狀態(tài)說明 MAX1898 的引腳圖如下圖 3 所示: 圖 3 MAX1898引腳圖 、單片機選擇 單片機選擇 AT89C51, 89C51 是 INTEL 公司 MCS51 系列單片機中基本的產(chǎn)品,它采用 INTEL 公司可靠的 CHMOS 工藝技術(shù)制 造的高性能 8 位單片機,屬于標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 的 HCMOS 產(chǎn)品。它結(jié)合了 HMOS 的高速和高密度技術(shù)及 CHMOS的低功耗特征,它基于標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 單片機體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng),屬于 80C51增強型單片機版本,集成了時鐘輸出和向上或向下計數(shù)器等更多的功能,適合于充電狀態(tài) LED 指示燈 電池或充電器沒有安裝 滅 預(yù)充或快充 亮 充電結(jié)束 滅 充電出錯 以 頻率閃爍 13 類似馬達控制等應(yīng)用場合。 80C51 內(nèi)置 8 位中央處理單元、 256 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 RAM、 8k片內(nèi)程序存儲器( ROM) 32 個雙向輸入 /輸出 (I/O)口、 3 個 16 位定時/計數(shù)器和 5 個兩級中斷結(jié)構(gòu),一個全雙工串行通信口,片內(nèi)時鐘振蕩電路。此外,89C51 還可工作 于低功耗模式,可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié) CPU 而 RAM 定時器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下,保存RAM 數(shù)據(jù),時鐘振蕩停止,同時停止芯片內(nèi)其它功能。 89C51 有 PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。 主要特點 標(biāo)準(zhǔn) MCS51 內(nèi)核和指令系統(tǒng) 片內(nèi) 8kROM(可擴充 64kB 外部存儲器 ) 32 個雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM(可擴充 64kB 外部存儲器 ) 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器 時鐘頻率 向上或向下定時計數(shù)器 改進型快速編程脈沖算法 6 個中斷源 工作電壓 全雙工串行通信口 布爾處理器 — 幀錯誤偵測 4 層優(yōu)先級中斷結(jié)構(gòu) — 自動地址識別 兼容 TTL 和 CMOS 邏輯電平 空閑和掉電節(jié)省模式 PDIP(40)和 PLCC(44)封裝形式 震蕩起特性: 外接石英晶體或者陶瓷諧振器以及電容 C C2 接在放大器的反饋回路( AT89C51 內(nèi)部有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大電路, XTALXTAL2 分別是該放大器的輸入和輸出端 )中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。為了使裝置能夠被外部時鐘信號激活, XATL1 應(yīng)該有效,而 XTAL2 應(yīng)該被懸空。由于輸入到內(nèi)部的時鐘信號電路通過了一個二分頻的信號,外部信號的工作周期比沒有別的要求,但是最大值和最小值的大小可以在數(shù)據(jù)表上觀察出來。當(dāng)正常工作時,外部振蕩器可以計算出 XTAL1 上的電容,最大可達到 100pF。這是由于振蕩器電容和反饋電容之間的相互作用。當(dāng)外部信號是標(biāo)準(zhǔn)高電平或者低電平時,電容不會超過 14 20pF.。 結(jié)構(gòu)特點: 補高性能金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可擦可 編程只讀存儲器 /只讀存儲器 /中央處理 器 三個 16 位的定時器 /計數(shù)器 編程的時鐘輸出 Up/Down 定時器 /計數(shù)器 三級程序鎖定系統(tǒng) 256 字節(jié)片內(nèi) RAM 改進的快速脈沖編程算法 布爾處理器 32 根可編程的輸入 /輸出線 1 六個中斷源 1 可編程的串行通道帶有: —— 幀錯誤檢測 —— 自動地址識別 1 TTL 和 CMOS 兼容邏輯電平 1 MCS51 單片機可兼容指令集 1 擴展溫度范圍(﹣ 40℃ 到﹢ 85℃ ) 、其他硬件選擇 6N137 選擇: 6N137 光耦合器是一款用于單通道的高速光耦合器,其內(nèi)部有一個 850 nm波長 AlGaAs LED 和一個集成檢測器組成,其檢測器由一個光敏二極管、高增益線性運放及一個肖特基鉗位的集電極開路的三極管組成。具有溫度、電流和電壓補償功能,高的輸入輸出隔離, LSTTL/TTL 兼容,高速 (典型為 10MBd), 5mA 的極小輸入電流。 特性: 換速率高達 10MBit/s。 擺率高達 10kV/us。 扇出系數(shù)為 8。 邏輯電平輸出 。 集電極開 路輸出 。 15 工作參數(shù): 最大輸入電流,低電平: 250uA 最大輸入電流,高電平: 15mA 最大允許低電平電壓 (輸出高 ): 最大允許高電平電壓: Vcc 最大電源電壓、輸出: 扇出 (TTL 負載 ): 8 個 (最多 ) 工作溫度范圍: 40176。C to +85176。C 典型應(yīng)用:高速數(shù)字開關(guān),馬達控制系統(tǒng)和 A/D 轉(zhuǎn)換等 6N137 光耦合器的真值如表 2 所示: 表 2 6N137光耦隔離器的真值表 需要注意的是,在 6N137 光耦合器的電源管腳旁應(yīng)有 — 個 的去耦電容。在選擇電容類型時,應(yīng)盡量選擇高頻特性好的電容器,如陶瓷電容或鉭電容,并且盡量靠近 6N137 光耦合器的電源管腳;另外,輸入使能管腳在芯片內(nèi)部已有上拉電阻,無需再外接上拉電阻。 6N137 光耦合器的使用需要注意兩點:第一是 6N137 光耦合器的第 6 腳 Vo輸出電路屬于集電極開路電路,必須上拉一個電阻;第二是 6N137 光耦合器的第2 腳和第 3 腳之間是一個 LED,必須 串接一個限流電阻 6N137 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理如下圖所示,信號從腳 2 和腳 3 輸入,發(fā)光二極管發(fā)光,經(jīng)片內(nèi)光通道傳到光敏二極管,反向偏 置的光敏管光照后導(dǎo)通,經(jīng)電流 電壓轉(zhuǎn)換后送到與門的一個輸入端,與門的另一個輸入為使能端,當(dāng)使能端為高時與門輸出高電平,經(jīng)輸出三極管反向后光電隔離 器輸出低電平。當(dāng)輸入信號電流小于觸發(fā)閾值或使能端為低時,輸出高電平,但這個邏輯高是集電極開路的,可針對接收電路加上拉電阻或電壓調(diào)整電路。 6N137 引腳圖如下圖 4 所示: 6N137 光耦合器的真值表 輸入 使能 輸出 H H L L H H H L H L L H H NC L L NC H 16 圖 4 6N137引腳圖 原理如上圖所示,若以腳 2 為輸入,腳 3 接地,則真值表如附表所列,這相當(dāng)于非門的傳輸,若希望在傳輸過程中不改變邏輯狀態(tài),則從腳 3 輸入,腳 2 接高電平。 簡單的原理如 下圖 5 所示,若以腳 2 為輸入,腳 3 接地,則真值表如附表所列,這相當(dāng)于非門的傳輸,若希望在傳輸過程中不改變邏輯狀態(tài),則從腳 3 輸入,腳 2 接高電平。 圖 5 6N137光耦隔離器引腳圖 LM7805 選擇 。 LM7805 是常用的三端穩(wěn)壓器,一般使用的是 TO220 封裝,能提供 DC 5V 的輸出電壓,應(yīng)用 范圍廣,內(nèi)含過流和過載保護電路。帶散熱片時能持續(xù)提供 1A 的電流,如果使用外圍器件,它還能提供不通的電壓和電流。 7805 是常用的三端穩(wěn)壓器件,顧名思義 05 就是輸出電壓為 5v,還可以微調(diào), 17 7805 輸出波紋很小。 (1) 集成三端穩(wěn)壓器根據(jù)穩(wěn)定電壓的正、負極性分為 7815, 7905 系列。 圖下圖 6 和圖 7 給出了正、負穩(wěn)壓的典型電路。 圖 6 正穩(wěn)壓圖 圖 7 負 穩(wěn)壓圖 實際應(yīng)用 : 在實際應(yīng)用中,應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器(當(dāng)然小功率的條件下不用)。當(dāng)穩(wěn) 壓管溫度過高時,穩(wěn)壓性能將變差,甚至損壞。 當(dāng)制作中需要一個能輸出 以上電流的穩(wěn)壓電源,通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來,使其最大輸出電流為 N 個 ,但應(yīng)用時需注意:并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批號的產(chǎn)品,以保證參數(shù)的一致。另外在輸出電流上留有一定的余量,以避免個別
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