【正文】 通過設計,我深刻領會到基礎的重要性,畢業(yè)設計不僅僅能幫助學生檢驗大學四年的學習成果,更多的是畢業(yè)設計可以幫助我們更加清楚的認識自我,磨練學生的意志與耐性,這會為學生日后的工作和生活帶來很大的幫助。為了指導我的畢業(yè)設計,他犧牲了自己的休息時間,他無私奉獻的敬業(yè)精神令我欽佩,在此我向他表示我誠摯的感謝,因為他,我才能在各方面取得顯著的進步。經歷了幾個月的日日夜夜,經過我與老師的不懈努力,克服的各項困難,終于完成。我此次的任務是做一個項目的招標文件。參考文獻[1] ；[2] 王鴻麟,錢建立,周曉軍．智能快速充電器設計與制作[M]．北京: 科學出版社,2001: 9599．[3] 錢良國．智能充電技術和智能充電器[M]．北京: 鐵道標準設計出版社,1999: 201205．[4] 楊晉,蔡麗娟．數(shù)字技術在開關電源控制中的應用和發(fā)展[J]．開關電源技術,2006,24(2): 3340．[5] 林成武,高國強．單片機控制的蓄電池充電器[J]．沈陽工業(yè)大學報,1996,1(5): 3436．[6] 周震宇,張軍明,錢照明．基于PIC單片機的數(shù)字式智能鉛酸電池充電器的設計[7] MAXIM ,Nicd/NiMH．Battery Fastcharge Controllers．1997.[8] 楊幫文．實用電池充電器與保護器電路集錦．電子工業(yè)出版社．2001[9] 邱書波．蓄電池自動充放電控制器的設計與實現(xiàn)[M]．西安: 西安電子科技大學出版社,2001: 3233．[10] 劉賢興,李眾．[M]．北京: 機械工業(yè)出版社,2003: 7882．[11] 李恩琪．直流電源充電裝置的發(fā)展及其在電力系統(tǒng)中的應用[M]. 安徽: 安徽電力,2005,22(3): 33～34．[12] 胡漢才．單片機原理及其接口技術[M]．北京: 清華大學出版社,1999: 6569．[13] 周震宇,張軍明,錢照明．基于PIC單片機的數(shù)字式智能鉛酸電池充電器的設計[14] 張彥琴: 鉛酸蓄電池技術的發(fā)展,電子工業(yè)出版社,P1P3[15] 周志敏、周紀海、紀愛華: 充電器電路設計與應用,人民郵電出版社,P14P16[16] 林成武,高國強．單片機控制的蓄電池充電器[J]．沈陽工業(yè)大學報,1996,1(5): 3436．致 謝此次畢業(yè)設計歷時三個月,是我大學學習中遇到過的時段最長、涉及內容最廣、工作量最大的一次設計。設計了能量回饋電路.,始終實時地去除蓄電池的極化電壓。結果顯示,這種充電方法的充電效率相對傳統(tǒng)充電方法有很大的提高；該設計采用80C196KB單片機作為控制電路的核心,以此對充電方式的切換進行控制,并且在理論上進行了探討；使用了高頻開關電源技術,以移相控制的零電壓PWM變換電路為核心,對充電電源進行了總體設計。 當 產 生 通 用 定 時 器 2 發(fā) 生 周 期 中 斷 時 , 調 用 其 周 期 中 斷 服 務 程 序 , 關 閉 通 用 定 時 器 2 , 此 次 去 極 化 放 電 結 束 。 所 以 , 去 極 化 子 程 序 , 第 一 置 各 比 較 P W M 輸 出 引 腳 為 高 阻 態(tài) , 從 而 閉 合 開 關 元 件 S1S4。 圖14 充電系統(tǒng)的主程序框圖 實 時 時 鐘 中 斷 服 務 程 序 進 入 實 時 時 鐘 中 斷 服 務 程 序 后 , 開 始 采 集 鉛 酸 蓄 電 池 的 端 電 壓 、 溫 度 與 充 電 電 流 值 , 然 后 和 蓄 電 池 的 工 藝 參 數(shù) 進 行 比 較 , 再 判 斷 采 用 哪 一 種 充 電 方 式 , 其 程 序 框 圖 如 圖15 所 示 。采 集 蓄 電 池 的 端 電 壓 、 溫 度 等 參 數(shù) , 判 定 是 否 需 要 對 蓄 電 池 去 極 化 , 如 需 要 去 極 化 , 則 調 用 去 極 化 子 程 序 , 在 子 程 序 中 , 首 先 設 置 各 比 較 PWM 輸 出 引 腳 為 高 阻 態(tài) , 然 后 采 樣 值 和 工 藝 參 數(shù) 計 算 蓄 電 池 停 充 與 負 脈 沖 放 電 時 間 , 計 算 所 得 到 的 值 量 化 后 裝 入 通 用 定 時 器 2 相 應 的 寄 存 器 中 , 接 著 啟 動 通 用 定 時 器 2 , 輸 出 PWM信 號 , 從 而 對 蓄 電 池 進 行 去 極 化 。假若實時時鐘定時時間到了,則執(zhí)行實時時鐘中斷服務程序,采集鉛酸蓄電池的端電壓、溫度和充電電流值,與蓄電池的參數(shù)進行比較,判斷應采用的充電模式,若通用定時器1中斷發(fā)生,則執(zhí)行通用定時器1中斷服務程序。整個充電系統(tǒng)的主程序框圖如圖14所示。因此,有時候人們也把匯編語言稱為組合語言。使用匯編語言編寫的程序,機器不能直接識別,還要由匯編程序或者叫匯編語言編譯器轉換成機器指令。圖13 霍爾傳感器檢測電路5 系統(tǒng)軟件設計 充電系統(tǒng)的主程序設計軟件設計采用匯編語言,匯編語言（Assembly Language）是面向機器的程序設計語言。軟啟動保護是指在系統(tǒng)開機工作的時候,要保證系統(tǒng)的輸出電壓由最小電壓逐漸加大到正常電壓,從而達到系統(tǒng)保護的目的。另外,每當系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況導致故障時,可以經過霍爾傳感器采樣后送入CPU,當電流超過一定數(shù)值時,經由程序控制UC3879的移相控制角,達到封鎖輸出脈沖的目的?；魻杺鞲衅鹘浻赏饨尤与娮鑿亩D換成電壓輸出信號,此信號一方面直接加到UC3879的過流保護腳(4腳),另一方面經由A/D轉換送入CPU。關于系統(tǒng)的過流保護采取了以下幾個方法進行綜合保護。報警輸出:采用PL3輸出報警信號,通過74LS06的緩沖,晶體管9013放大后,驅動蜂鳴器,進行聲音報警輸出。 執(zhí)行電路此控制系統(tǒng)的執(zhí)行電路較為簡單,它控制任務有2個::依據(jù)充電方式需要、電池容量狀態(tài)、操作命令等,分別進行主充電、均充電與浮充電；主充電是恒壓限流充電,經過模擬開關74HCT4053的10腳,把反饋信號變換為電池組充電電流。鍵盤使用檢測法編程,每一次檢測延時10ms,延時使用對主程序自然周期計數(shù)的方式實現(xiàn),用來提高程序運行效率,連續(xù)三次檢測到某鍵被按下,才執(zhí)行此鍵處理程序。常用充電方式為電池制造廠家提供的,人們普遍使用的從主充電、均充電至浮充電的充電方式。為提高抗干擾能力,鍵盤部分需要加電容濾波,這四個鍵通過80C196KB單,。如圖13所示：圖12 溫度取樣檢測電路 鍵盤電路此控制系統(tǒng)設有四個輸入鍵,分別為主充鍵、浮充鍵、均充鍵與報警屏蔽鍵。如圖12所示：圖11 電流取樣檢測電路圖12 電壓取樣檢測電路（3）溫度取樣檢測電路 當檢測到高于額定溫度后或者充滿電之后，停止充電，并進行聲光報警。如圖11所示： （2）充電電壓取樣檢測電路當接入電池時，檢測到電池兩端有電壓，充電器開始充電。 （1）充電電流取樣檢測電路該電路設置了過流保護，能達到恒流充電目的。由于80C196KB單片機僅有4個模擬量輸入通道,我們需要經過模擬開關 (74HCT4053)來實現(xiàn)充電機輸出電流與環(huán)境溫度之間的變換。它的通用寄存器的數(shù)量遠遠比一般的CPU的寄存器數(shù)量多,這樣有可能使中斷服務程序中的局部變量指定專門的寄存器,消除了中斷服務過程中保護寄存器現(xiàn)場與恢復寄存器現(xiàn)場所支付的軟件開銷,很大程度的方便了程序設計。80C196KB單片機與MCS51系列單片機相比,在以下方面提升了系統(tǒng)的實時性:1. CPU算術邏輯單元不使用常規(guī)的累加器結構,而使用寄存器至寄存器結構；CPU的操作直接作用于256字節(jié)的寄存器,解除了CPU結構中存在的累加器的“瓶頸”效應,提高了它操作速度與數(shù)據(jù)吞吐能力。80C196KB單片機是1種片內不帶ROM的16位單片機,它很適于各類自動控制系統(tǒng),如工業(yè)過程控制系統(tǒng)、侍服系統(tǒng)、變頻調速電機控制系統(tǒng)等；還應用于信號處理系統(tǒng)與高級智能儀器,還有高性能的計算機外部設備控制器與辦公自動化設備控 制器等。圖10 充電機控制系統(tǒng)硬件框圖 80Cl96KB單片機最小系統(tǒng)的設計該單元是控制系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié),由80C196KB單片機[16]、程序存儲器276地址鎖存器74HCT57地址譯碼器74LS1312MHZ晶體振蕩器、上電復位電路等組成。它主要由以下幾個部分組成:80C196KB單片機最小系統(tǒng)、模擬量檢測電路、鍵盤電路、顯示電路、執(zhí)行電路。圖9 UC3879的外圍電路圖基于UC3879的移相控制電路的設計圖如附錄一所示。在該電路的設計中,將高頻脈沖變壓器輸出的電流經電路互感器耦合輸出,再經由整流、濾波及分壓后,送到UC3879的電流控制端,和比較器的同相端電壓進行比較,UC3879的過流保護電路將開始工作。 ,設計其它參數(shù)如下:C1=1uF, C2=47uF/25V,C3=270pf/16V,C4=1uf,C7=,CS=,C5=,R1=200K,R2=2K,R3=3K,R5=150K。由于此移相電路控制IGBT功率開關全橋逆變電路,因此延時時間通常設置為2~3腳,取RRS是100K即可符合要求。、C7與RS、CS確定。在圖9中,RC9決定此變量。下面具體講一下各個參數(shù)的設置。在圖中,移相控制輸出PWM信號A、B、c、D分別直接連接到每個EXB841上,再經過每個EXB841驅動相應的IGBT。在圖9中,由UC3879組成的移相控制電路輸出四路PWM信號A、B、c、D,A、B控制1個橋臂,c、D控制另1個橋臂,AB之間的死區(qū)時間由R7決定,CD之間的移相角受誤差電壓比較器控制,移相角可在0180度之間。GND(引腳20):信號地；布線時,定時電容、Uref和Ui的旁路電容都應盡可能安排在該端旁邊。Rr(引腳18):時鐘信號/同步信號占空比設置端；UC3879的振蕩器產生鋸齒波,鋸齒波的上升沿由定時電阻Rr和定時電容Rc組成的定時網(wǎng)絡決定；在鋸齒波上升沿過程中,調節(jié)器對占空比進行線性控制；當COMP(引腳2)上的電壓超過振蕩器的峰值電壓時,占空比將躍升為100%,。CLKSYNC(引腳17):時鐘信號輸出端及同步信號輸入端；該端是雙向的,作為輸出端時,該端可以輸出時鐘信號；作為輸入端時,該端可以輸入外部同步信號,可實現(xiàn)多只控制器同步工作；外部同步信號的頻率應高于控制器的振蕩頻率。UVSEL(引腳16):欠電壓鎖定闡值設置端；當該端與Ui(引腳10)相連時,。PWR GND(引腳11):功率地；該端與Uc(引腳9)之間接陶瓷旁路電容；為抑制噪聲,并最代限度地減小直流電壓的跌落,功率地與信號地應單點相連。；該端與PWR GND之間應接低ESR 和低ESL的旁路電容。OUTA/B/C/D(引腳13/12/8/7):圖騰柱式驅動輸出端；該端最大驅動電流為100mA,可以驅動功率MOSFET；輸出對占空比的典型值為50%；輸出端A一用于驅動一側半橋,并且與時鐘信號同步；輸出端C一用于驅動另一側半橋,其相位相對于輸出端AB而言產生了移動。如果故障發(fā)生在軟啟動周期內,輸出端將立即被禁止,而且在故障鎖存器復位之前,軟啟動電容必須充滿。當Ui與Uref上的電壓處于正常范圍內時,。圖8 UC3879引腳排列DELSETAB(引腳15)與DELSETAB (引腳5):輸出端的延遲控制信號輸入端；延遲時間應在同一橋臂中一只開關管關斷之后、另一只開關管開通之前加入,為諧振創(chuàng)造條件；由于諧振電容的充電電流在不同半橋的開關工作過程中是不同的,因此相對應的延遲時間也是不同的。在新的軟啟動工作周期內,在S S(引腳6)上的電壓開始上升之前,輸出端將從 0176。CS(引腳4): 電流檢測信號輸入端；該端為電流故障比較器