【正文】 分模塊設(shè)計硬件電路。硬件電路的重心主要在于單片機(jī)的選取以及控制回路的設(shè)計，設(shè)計經(jīng)過分析，選擇了PIC16C54和TL494作為核心器件，成功實(shí)現(xiàn)了充電反饋回路。接下來將進(jìn)行軟件部分的設(shè)計。4 軟件部分的設(shè)計 軟件的功能 基于單片機(jī)PIC16C54和TL494的鉛酸蓄電池充電器的程序需要完成以下的功能： 實(shí)現(xiàn)充電器的三段式充電。通過溫度和時間的檢測判斷充電的階段并通過數(shù)碼管顯示。 PIC系統(tǒng)指令設(shè)計 指令系統(tǒng)基本說明PIC16C54每條指令的長度為12位，指令包括操作碼和操作數(shù)。PIC16C54共有33條指令，按操作分成三大類：面向字節(jié)操作類這類指令共有18條，包括有算術(shù)和邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)移位和交換等操作。它們的操作都是在寄存器W和數(shù)據(jù)寄存器F之間進(jìn)行，其指令碼結(jié)構(gòu)為：高6位是指令操作碼。第6位d是方向位。d=1，則操作結(jié)果存入f（數(shù)據(jù)寄存器），d=0，則操作結(jié)果存入W。低5位是數(shù)據(jù)寄存器地址，可選中32個寄存器。面向位操作類這類指令共有4條，指令碼基本結(jié)構(gòu)為：高4位是操作碼。bit5－bit7是位地址（可尋址8個位），bit0－bit4是寄存器地址。常數(shù)操作和控制操作類這類指令共有11條，其指令碼結(jié)構(gòu)為：高4位是操作碼，低8位是常數(shù)K。 指令尋址方式PIC16C54采用的精簡指令集（RISC）體系結(jié)構(gòu)，尋址方式和指令很少而且簡單。根據(jù)源操作數(shù)尋址方式可分為立即尋址，直接尋址，寄存器間接尋址和位尋址4種。立即數(shù)尋址這種尋址方式操作數(shù)是以立即數(shù)形式出現(xiàn)的，用長字指令的低8位表示，操作數(shù)可直接從指令中獲得。例：MOVLW 16H 。 16H →W寄存器間接尋址這種尋址方式是把操作數(shù)的地址放在寄存器中。PIC系列單片機(jī)可以用來作為間接地址寄存器只能是FSR。實(shí)際要訪問的寄存器的序號放在FSR的低5位中，而通過間接寄存器INDF進(jìn)行間接尋址。這種尋址方式通過寄存器F0、F4來實(shí)現(xiàn)。實(shí)際的寄存器地址放在F4中，通過F0來進(jìn)行間接尋址。 例：MOVLW 05H 。 W=5MOVWF 4 。 W(=5)→F4MOVLW 55H 。 W=55HMOVWF 0 。 W(=55H)→F5上面這段程序把55H送入F5寄存器。間址尋址方式主要用于編寫查表、寫表程序，非常方便。直接尋址此尋址方式是直接在指令中給出要訪問的寄存器，寄存器可以是專用寄存器，也可以是一個通用寄存器，指令中直接包括寄存器地址（5位）。 例：MOVWF 8 。 W→F8寄存器 MOVF 8，W 。 F8→W位尋址這種尋址方式是對寄存器中的任一位進(jìn)行操作。例：BSF 11，0 。 把F11的第0位置為1 程序流程圖主流程圖如下： 充電器主程序流程圖軟件設(shè)計采用匯編語言，采用模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計。開機(jī)后系統(tǒng)初始化，對電池快速充電，快速充電階段單片機(jī)的6腳輸出高電平，使斬波開關(guān)導(dǎo)通，通過電流監(jiān)測電路，進(jìn)行溫度檢測，充電器以一個恒定的電流給電池充電。到達(dá)快充時間時，單片機(jī)的6腳輸出低電平，關(guān)斷斬波開關(guān)，停止充電?？斐潆A段的程序如下所示： KUAI ?？斐? BSF PORTB,0 。6腳為1 CALL WENDU 。溫度檢測 MOVLW D39。25539。 。時間到否？ SUBWF RTCC,0 BTFSS STATUS,2 GOTO KUAI GOTO MAN 快速充電結(jié)束后，接著進(jìn)入慢充階段，單片機(jī)的6腳輸出PWM控制信號，控制斬波開關(guān)以一個固定的占空比導(dǎo)通，充電器通過恒定電壓對電池進(jìn)行充電，當(dāng)電池電壓上升到指定的值時，比較器輸出高電平，單片機(jī)的17腳輸入高電平，比較判斷。慢充階段的程序如下所示： MAN 。慢充 BSF PORTB,0 。6腳為1 MOVLW D39。10039。 MOVWF 10 LOOP1 NOP 。延時600us NOP NOP DECFSZ 10,1 GOTO LOOP1 BCF PORTB,0 。 MOVWF 10 LOOP2 NOP 。延時400us DECFSZ 10,1 GOTO LOOP2 CALL WENDU 。溫度檢測 MOVF PORTA,0 。電壓到否？ ANDLW B39。0000001039。 BTFSC STATUS,2 GOTO MAN 慢速充電結(jié)束后，進(jìn)入涓流充電階段，微控制器6腳輸出PWM控制信號，斬波開關(guān)以較小的占空比導(dǎo)通，對電池進(jìn)行充電，涓流充階段的程序如下所示： JUAN 。涓充 BSF PORTB,1 。綠燈滅 BCF PORTB,2 。黃燈亮 JLOOP BSF PORTB,0 。6腳為1 MOVLW D39。10039。 MOVWF 10 LOOP3 DECFSZ 10,1 。延時200us GOTO LOOP3 BCF PORTB,0 。6腳為0 MOVWF 10 LOOP4 NOP 。延時800us NOP NOP NOP NOP DECFSZ 10,1 GOTO LOOP4 GOTO JLOOP 超溫保護(hù)是通過熱敏電阻RTR3R37 實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)電池溫度升高時，熱敏電阻RT2的阻值增大，則IC2的5腳電位上升；如果電池溫度上升到一個指定的值，5 腳電位的電位高于6腳，7腳輸出高電平，單片機(jī)18引腳輸入高電平，單片機(jī)的6腳輸出PWM信號，充電器以浮充電壓對電池進(jìn)行充電，有效地保護(hù)了電池。 溫度檢測流程圖如下： 充電器溫度檢測流程圖 具體的程序如下所示： WENDU 。溫度檢測子程序 MOVF PORTA,0 ANDLW B39。0000000139。 BTFSC STATUS,2 GOTO FANHUI1 BSF PORTB,1 。綠燈滅 BCF PORTB,2 。黃燈亮 BSF PORTB,0 。6腳為1 MOVLW D39。10039。 MOVWF 10 LOOP5 DECFSZ 10,1 。延時200us GOTO LOOP5 BCF PORTB,0 。6腳為0 MOVWF 10 LOOP6 NOP 。延時800us NOP NOP NOP NOP DECFSZ 10,1 GOTO LOOP6 GOTO WENDUFANHUI RETLW 05 總結(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計，不僅僅是知識的掌握，同時也豐富了大腦，在這個過程中，在尋找有關(guān)的許多課外知識信息的同時，開拓了視野，不僅復(fù)習(xí)了以前學(xué)過的專業(yè)知識，同時實(shí)踐能力已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。在此次的畢業(yè)設(shè)計中，根據(jù)對鉛酸蓄電池的充放電特性和充電控制方法的分析，綜合了恒流、恒壓及涓流充電等方式的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用了單片機(jī)PIC16C54以及開關(guān)電源集成芯片TL494，采用了脈寬調(diào)制技術(shù)，根據(jù)電壓、電流反饋?zhàn)詣涌刂普{(diào)節(jié)充電脈沖寬度，改變充電電流及電壓的大小，使充電分為快充、慢充和涓流充三個階段，達(dá)到良好的充電效果。在設(shè)計中同樣也遇到了許多的困難，有許多都是自己第一次遇到的難點(diǎn)，我通過查閱相關(guān)的資料，以及及時向指導(dǎo)老師和同組的同學(xué)的請教，對遇到的每一個問題逐一解決。讓我認(rèn)識到虛心求教，共同探討是對知識的一種學(xué)習(xí)的主要方法。 在這次的畢業(yè)設(shè)計中有喜有愁，不斷的充實(shí)自己，學(xué)到了很多專業(yè)方面的知識，認(rèn)識了許多的朋友，最后非常感謝高飛燕老師對我的指導(dǎo)與幫助！參考文獻(xiàn)[1] [TM].北京：.[2] [TM].上海：.[3] 張占松、[TN].北京：.[4] 周志敏、周紀(jì)海、[TM].北京：.[5] [J]..(6):120～123.[6] 胡湘娟、[J].(11):53～54.[7] 高飛燕. 智能牽引式蓄電池IUIa特性充電機(jī)[J].(7):10～13.[8] 黃俊、王兆安. 電力電子變流技術(shù)[M].北京：.[9] 賈英江、王立冬、王維斌. 鉛酸蓄電池充電方法初探[J].:27~28.[10] [J].：245~246.[11] 郭鑫、袁海文、[J].：24~27.[12] 張幸、楊偉民、[J].：381~384.[13] 趙禹唐、[J].：375~377.[14] 李學(xué)海．PIC單片機(jī)原理、PIC單片機(jī)實(shí)踐[M]．北京：.[15] [J].:14~16.[16] 雷衛(wèi)軍、[J].:91~93.[17] [德」,[TM].北京:.[18] Marty Brown著，徐德鴻，[TN].北京：.[19] Naum R .Pinsky，et al .Fast Changing of Leadacid Batteries at the SCE EV Tech center. 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IEEE 1999: 185~189.[21] [M].北京:.[22] [M].北京:.謝辭通過努力這次設(shè)計順利完成了，內(nèi)心充滿了感激，在此我要感謝我的指導(dǎo)老師高飛燕老師對我的悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計過程中，高老師在百忙之中還擠出休息時間為我指點(diǎn)迷津，為我耐心講解，給我提供大量的資料和教我查閱資料的便捷方法，還經(jīng)常為我提供各方面的幫助，為我排憂解難。在這次畢業(yè)設(shè)計中，同學(xué)們都很熱情，不斷地幫助我，意見不同的地方我們就在一起商量，這樣有利于我們更好的理解知識，也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步。所以，在此，我向各位老師及同學(xué)們表示我最衷心的感謝！同時，我也感謝我的所有任課老師，是他們把我?guī)肓诉@個學(xué)科的殿堂。在整個設(shè)計過程中我學(xué)到了不少東西，培養(yǎng)了我的獨(dú)立工作能力，對今后的學(xué)習(xí)工作生活有著非常重要的影響。而且大大提高了動手能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。我會帶著這份求學(xué)精神，帶著老師寄予我的厚望，好好地把握機(jī)會，在以后的生活、工作崗位上發(fā)揮自己最大的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)自己的人生價值。第 41 頁 共 66 頁 附錄一 主電路圖第 49 頁 共 66 頁附錄二 程序清單PIC16C54 EQU 1FFH RTCC EQU 1 ORG PIC16C54 GOTO MAIN ORG 0WENDU 。溫度檢測子程序 MOVF PORTA,0 ANDLW B39。0000000139。 BTFSC STATUS,2 GOTO FANHUI1 BSF PORTB,1 。綠燈滅 BCF PORTB,2 。黃燈亮 BSF PORTB,0 。6腳為1 MOVLW D39。10039。 MOVWF 10LOOP5 DECFSZ 10,1 。延時200us GOTO LOOP5 BCF PORTB,0 。6腳為0 MOVWF 10LOOP6 NOP 。延時800us NOP NOP NOP NOP DECFSZ 10,1 GOTO LOOP6 GOTO WENDUFANHUI RETLW 0MAIN 。主程序 MOVLW A39。1111111139。 。A口用作輸入 MOVWF TRISA MOVLW B39。0000000039。 。B口用作輸出 MOVWF TRISB BCF PORTB,1 。綠燈亮 BSF PORTB,2 。黃燈滅 CLRF RTCC 。記數(shù)器清零 MOVLW B39。0011011139。 。記數(shù)方式，分頻256 OPTION MOVLW B39。0000100139。 MOVWF CONFIGKUAI ?？斐?BSF PORTB,0 。6腳為1 CALL WENDU 。溫度檢測 MOVLW D39。25539。 。時間到否？ SUBWF RTCC,0 BTFSS STATUS,2 GOTO KUAI GOTO MANMAN 。慢充 BSF PORTB,0 。6腳為1 MOVLW D39。10039。 MOVWF 10LOOP1 NOP 。延時600us NOP NOP DECFSZ 10,1 GOTO LOOP1 BCF PORTB,0 。 MOVWF 10LOOP2 NOP 。延時400us DECFSZ 10,1 GOTO LOOP2 CALL WENDU 。溫度檢測 MOVF PORTA,0 。電壓到否？ ANDLW B39。0000001039。 BTFSC STATUS,2 GOTO