【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 94 還具有限壓作用，可以很好地保護(hù)電池。 缺點(diǎn)： 硬件的價(jià)格比較貴。 TL494 的使用在帶來(lái)以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，增加了產(chǎn)品的成本，可以采用 LM358 或 LM393 的方式進(jìn)行克服。 涓流控制簡(jiǎn)單，并且是脈動(dòng)的。電池充電結(jié)束后，一 般采用涓流充電的方式對(duì)電池維護(hù)充電，以克服電池的自放電效應(yīng)帶來(lái)的容量損耗。單片機(jī)的普通 I/O 控制端口無(wú)法實(shí)現(xiàn) PWM 端口的功能，即使可以用軟件模擬的方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的 PWM 功能，但由于單片機(jī)工作的實(shí)時(shí)性要求，其軟件模擬的 PWM 頻率也比較低，所以最終采用的還是脈沖充電的方式，例如在 10%的時(shí)間是充電的，在另外 90%時(shí)間內(nèi)不進(jìn)行充電 ,這樣對(duì)充滿(mǎn)電的電池的沖擊較小。 單片機(jī) PWM 控制端口與硬件 PWM 融合 對(duì)于單純硬件 PWM 的涓流充電的脈動(dòng)問(wèn)題，可以采用具有 PWM 端口的單片機(jī)，再結(jié)合外部 PWM 芯片即可解決涓流的 脈動(dòng)性。 在充電過(guò)程中可以這樣控制充電電流：采用恒流大電流快速充電時(shí)，可以把單片機(jī)的 PWM 輸出全部為高電平（ PWM 控制芯片高電平使能）或低電平（ PWM 控制芯片低電平使能）；當(dāng)進(jìn)行涓流充電時(shí)，可以把單片機(jī)的 PWM 控制端口輸出 PWM 信號(hào)，然后通過(guò)測(cè)試電流采樣電阻上的壓降來(lái)調(diào)整 PWM的占空比，直到符合要求為止。 89C51 與 ADC0809 的接口設(shè)計(jì) 用單片機(jī)控制 ADC 時(shí)，多數(shù)采用查詢(xún)和中斷控制兩種方法。查詢(xún)法是在單片機(jī)把啟動(dòng)命令送到 ADC 之后，執(zhí)行別的程序，同時(shí)對(duì) ADC 的狀態(tài)進(jìn)行查詢(xún)，以檢查 ADC變 換是否已經(jīng)結(jié)束，則讀入轉(zhuǎn)換完畢的數(shù)據(jù)。中斷控制法是在啟動(dòng)信號(hào)達(dá)到 ADC 之后，單片機(jī)執(zhí)行別的程序。當(dāng) ADC 變換結(jié)束并向單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，單片 7 機(jī)相應(yīng)次中斷請(qǐng)求，進(jìn)入中斷 服務(wù)程序。讀入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，然后返回到原程序 ,這種方法單片機(jī)無(wú)需進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)間的管理 ,CPU 效率高，所以特別適合于變換時(shí)間較長(zhǎng)的 ADC [5] 。 本章小結(jié) 本章主要介紹智能電池充電器的原理和相關(guān)的技術(shù)， PWM 脈寬控制技術(shù)和其分類(lèi)， 89C51 與 ADC0809 的接口技術(shù)。 8 2 硬件設(shè)計(jì) 89C51 及特點(diǎn)概述 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī) ，如圖 21 所示。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ) 器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL的 AT89C51是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。 AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案 [6] 。 主要特性 （ 1） 與 MCS51 兼容 （ 2） 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 （ 3） 壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán) （ 4） 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年 （ 5） 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz （ 6） 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 （ 7） 128*8 位內(nèi)部 RAM （ 8） 32 可編程 I/O 線(xiàn) （ 9） 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 （ 10） 5 個(gè)中斷源 （ 11） 可編程串行通道 （ 12） 低功耗的閑置和掉電模式 （ 13） 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳說(shuō)明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 9 P0口： P0 口為一個(gè) 8位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。當(dāng) P1口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地 址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。 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(mén)電流。 P1 口管腳寫(xiě)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 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)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出4個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě)“ 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 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 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)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)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，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。當(dāng) P3 口寫(xiě)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口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下所示： 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（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 10 P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部 輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(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(fǎng)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端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。有余 輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度 。 芯片擦除 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫(xiě)“ 1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 11 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下， CPU 停止工作。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中 斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止 [6] 。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （ 1） 8 位 CPU （ 2） 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 （ 3） 32 根 I/O 線(xiàn) （ 4） 外部存貯器尋址范圍 ROM、 RAM64K （ 5） 2 個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 （ 6） 5 個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) （ 7） 全雙工串行口 （ 8） 布爾處理器 圖 21 89C51芯片 12 ADC0809 及特點(diǎn)概述 主要 特性 （ 1） 8 路 8 位 A／ D轉(zhuǎn)換器，即分辨率 8 位 （ 2） 具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫? （ 3） 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μ s （ 4） 單個(gè)＋ 5V電源供電 （ 5）