【正文】 元 (實(shí)際成本恐怕不到 10 元 )的“萬(wàn)能手機(jī)充電器”采用了什么新技術(shù)，能自動(dòng)根據(jù)不同的電池提供適合的電流和適合的門(mén)限電壓，從而達(dá)到“萬(wàn)能”的功效 ? “萬(wàn)能手機(jī)充電器”三大質(zhì)疑 質(zhì)疑一 仔細(xì)研究手頭上的這款“萬(wàn)能手機(jī)充電器”，發(fā)現(xiàn)它只有兩根輸出線(xiàn)，而設(shè)計(jì)完善的充電器至少要有三線(xiàn)輸出。 當(dāng)然，目前已經(jīng)有更先進(jìn)的快速充電方式 (比如一 VD/DT)，具有良好的兼容性。不同類(lèi)型電池的電池門(mén)限 (標(biāo)志充滿(mǎn) /放盡的電壓 )不同，而市面上的“萬(wàn)能手機(jī)充電器”據(jù)稱(chēng)能較好地兼容鋰離子電池。 3)采用微電腦芯片控制充、放電過(guò)程，充滿(mǎn)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉電源。 以下是調(diào)查人員在說(shuō)明書(shū)上錄下的有關(guān)“萬(wàn)能手機(jī)充電器”的產(chǎn)品特性 : l）適充容量 2021 以下的理離子手機(jī)電池。據(jù)稱(chēng)假如行家拿貨更會(huì)低至 5元一8元。在廣州市各大通訊城，都能發(fā)現(xiàn)“萬(wàn)能手機(jī)充電器”此類(lèi)產(chǎn)品。低價(jià)、一充多用、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，使“萬(wàn)能手機(jī)充電器”一時(shí)間出現(xiàn)在各大商場(chǎng)中，并成為消費(fèi)者搶手貨。目前，在鋰離子電池充電器的設(shè)計(jì)中，對(duì)手機(jī)充電結(jié)束后由于某種因素放電的情況而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了檢測(cè)電路，一旦檢測(cè)到電池電壓降低，就會(huì)重新啟動(dòng)充電過(guò)程 。 當(dāng)前，手機(jī)充電器工作流程如下 : 3 1） 檢測(cè)電池的電壓，如果低于一個(gè)域值電壓，就要進(jìn)行涓流充電 ； 2） 電池充到一定電壓 (一般設(shè)置為 )時(shí)，進(jìn)行全電流充 電 ； 3） 當(dāng)電池電壓達(dá)到預(yù)置電壓時(shí)，開(kāi)始恒壓充電，同時(shí)充電電流降低 ； 4） 當(dāng)電流逐漸減小到規(guī)定的值時(shí)，充電過(guò)程結(jié)束。在未連接負(fù)荷時(shí)，通過(guò)開(kāi)關(guān)切換電路來(lái)減少供應(yīng)給直流輸出方的功率從而減少耗電量。 通過(guò)采取這一措施可以大幅減少待機(jī)時(shí) 2級(jí)電路的消耗電流。相比于以前的充電器，今后生產(chǎn)的產(chǎn)品將會(huì)在各項(xiàng)功能完善的同時(shí)進(jìn)一步降低本身的待機(jī)耗電量。由此可見(jiàn)，充電器在從坐式向便攜式、雙槽式等方向發(fā)展的同時(shí)，也開(kāi)始向標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的方向發(fā)展。而且，生產(chǎn)的手機(jī)的電源端口將統(tǒng)一為適用于標(biāo)準(zhǔn)充電器的規(guī)格。 2)隨著手機(jī)種類(lèi)的日益增多，各種充電器因機(jī)型不同，電源端口的大小也不相同，從而不能互換使用，給消費(fèi)者帶來(lái)了不便。但這些充電器存在共同的缺點(diǎn) — 通用性差，一個(gè)廠(chǎng)家出產(chǎn)的充電器只能適用于本廠(chǎng)家的手機(jī)電池。 廠(chǎng) 家生產(chǎn)的原裝旅行充電器和座式充電器，設(shè)計(jì)上都采用越來(lái)越精密的保護(hù)電路或開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)，對(duì)電池的充電起到了良好的保護(hù)作用。這時(shí)充電器上充滿(mǎn)的指示燈會(huì)亮起，如果用戶(hù)此時(shí)急于取下電池，無(wú)疑電池只充了 90%，而且由于電壓比較法存在離散性，所以所謂充電到 90%也只是一個(gè)理論值，很難精確掌握，此時(shí)，對(duì)于鎳氫電池則造成電池的記憶效應(yīng)，使電池的存量減小，損害電池的壽命。采用大電流的快速充電法，在電池充滿(mǎn)后如不及時(shí)停止會(huì)使電池發(fā)燙，過(guò)度的過(guò)充會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。 目前手機(jī)充電器主要有旅行充電器，座式充電器和車(chē)載充電器。這些假 冒偽劣充電器由于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，采用劣質(zhì)材料，加工手段粗糙，對(duì)手機(jī)電池的性能和壽命有很大損害。劣質(zhì)充電器實(shí)際上就是一個(gè)沒(méi)有安全保證的簡(jiǎn)易變壓器，由于內(nèi)部缺少保護(hù)電路等保證安全的零配件，因而重量較原裝品輕很多?，F(xiàn)在市場(chǎng)上發(fā)現(xiàn)有一些假冒偽劣手機(jī)電池便攜式充電器。另外，一些產(chǎn)品的低溫性能 、額定容量、放電性能、安個(gè)保護(hù)性能等方面存在質(zhì)量問(wèn)題 【 1】 。在去年產(chǎn)品質(zhì)量國(guó)家監(jiān)督抽查結(jié)果中，將近 40%的廠(chǎng)家生產(chǎn)的充電器不合格。本課題充分利用 PIC 單片機(jī)的強(qiáng)大功能，進(jìn)行了大量的軟件設(shè)計(jì)，用軟件完成了絕大部分任務(wù) :輔以簡(jiǎn)單的外圍電路，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)目前市場(chǎng)上所售的所有手機(jī)進(jìn)行充電，且便于集中管理的相關(guān)功能。另外，利用現(xiàn)有的手機(jī)電池充電器，過(guò)于分散，進(jìn)行有效管理的難度大，不適應(yīng)公共場(chǎng)所的需要。因此，作為流動(dòng)人口大量 集散的客運(yùn)站、旅館等場(chǎng)所，為現(xiàn)有市場(chǎng)上出售的各種類(lèi)型的手機(jī)配備手機(jī)電池充電器，以方便旅客的工作和生活，提高這些服務(wù)場(chǎng)所的服務(wù)質(zhì)量，以提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力，就成為迫切的問(wèn)題。如果某人的手機(jī)沒(méi)法使用，將對(duì)他的工作、生活造成巨大影響，甚至損失。 關(guān)鍵詞 :手機(jī)充電器、智能、 PIC16F877 單片機(jī)控制 Title: Design of smart mobile phone charger Abstarct Mobile phone battery charger for mobile phone microputercontrolled smart phone charger, you can present all of the mobile phone market to article describes the development of the current status of mobile phone charger, and on this basis is designed for all cell phone charger smart simple, efficient hardware design of reliable software, meet all current mercially available mobile phone charging requirements. Details of the system hardware, including sampling circuit, control circuit, power supply and microcontroller, and the core ponents of the chargerPIC16F877. MCU for a more detailed introduction. Focuses on software design, the first of the control software needs analysis, the overall goal is to achieve system reliability, stability, security and economy. Key words: mobile telephone cell charger， intelligent， PIC16F877 CMOS 1 目錄 第一章 緒論 ................................................... 1 課題背景 ..................................................... 1 國(guó)內(nèi)外技術(shù)概況及其發(fā)展趨勢(shì) ................................... 1 課題解決的問(wèn)題 ............................................... 5 解決的問(wèn)題 ................................................. 5 手機(jī)電池充電器的設(shè)計(jì)的基本理念 ............................. 6 課題 的意義 ................................................... 7 第二章 方案論證 ............................................... 9 設(shè)計(jì)參數(shù)確定 ................................................. 9 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ................................................ 9 方案選擇與論證 ............................................ 10 主控芯片的選擇與論證 ...................................... 10 溫度傳感器的選擇與論證 .................................... 11 顯示部分方案的選擇與論證 .................................. 11 第三章 硬件電路 .............................................. 12 電源電路設(shè)計(jì) ................................................ 12 主控控制芯片 PIC16F877 介紹 .................................. 12 PIC16F877 主要技術(shù)參數(shù)介紹 ................................ 12 AD574 的使用 .............................................. 15 充電電路設(shè)計(jì) ............................................... 18 電壓電流控制電路 .......................................... 18 充電檢測(cè)電路設(shè)計(jì) ............................................ 20 充電器溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì) ...................................... 21 充電指示電路 ................................................ 22 報(bào)警電路設(shè)計(jì) ................................................ 22 按鍵電路的設(shè)計(jì) .............................................. 23 放電電路 .................................................... 23 2 第四章 軟件設(shè)計(jì) .............................................. 25 PID 控制算法的應(yīng)用及其控制器的設(shè)計(jì) .......................... 25 程序流程圖設(shè)計(jì) .............................................. 29 主程序流程圖 .............................................. 29 采樣子程序 ................................................ 30 PWM 脈寬調(diào)制輸出子程序 .................................... 31 總 結(jié) ..................................................... 32 致 謝 ........................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 軟件方面重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，以匯編語(yǔ)言為工具，采用面向?qū)ο蟮脑砗图夹g(shù)，進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和編碼實(shí)現(xiàn)。并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了面向所有手機(jī)的智能手機(jī)充電器。1 基于 PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器設(shè)計(jì) 摘要 本系統(tǒng)是基于 PIC 單片機(jī)的智能手機(jī)充電器設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，包括采樣電路、控制電路、電源電路以及對(duì) PIC16F877 單片機(jī)進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹。 介紹了當(dāng)前手機(jī)充電器的發(fā)展現(xiàn)狀。選擇簡(jiǎn)潔、高效的硬件，設(shè)計(jì)穩(wěn)定可靠的軟件，滿(mǎn)足了對(duì)當(dāng)前市售所有手機(jī)的充電的要求。通過(guò)硬件電路和軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了可靠性、穩(wěn)定性、安 全性和經(jīng)濟(jì)性的面向所有手機(jī)的智能手機(jī)充電器。 參考文獻(xiàn) ..................................................... 32 1 第一章 緒論 隨著社會(huì)的快速發(fā)展，手機(jī)越來(lái)越成為人們生活中不可或缺的一部分。而外出手機(jī)電池沒(méi)電，又沒(méi)有適用的手機(jī)電池充電器，是造成手機(jī)無(wú)法使用的最常見(jiàn)原因。而目前市場(chǎng)上出售的手機(jī)電池充電器，是只為單一手機(jī)電池充電的專(zhuān)用充電器，僅能對(duì)相應(yīng)的一種手機(jī)充電，而且每部充電器的價(jià)格在人民幣 30 元左右，這就意味著，要配齊目前市場(chǎng)上出售的所有 20 多種充電器，將是一筆較大的開(kāi)支?；谝陨显颍袌?chǎng)呼喚一種能適用目前市場(chǎng)所售的所 有手機(jī)，且物美價(jià)廉，便于管理的通用手機(jī)電池充電器。 目前，市場(chǎng)上手機(jī)充電器種類(lèi)繁多，但其中也有很多質(zhì)量低劣的不合格產(chǎn)品。其主要問(wèn)題出現(xiàn)在與交流電網(wǎng)電源的連接，電源端子騷擾電壓，輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)和充電電壓幾個(gè)方面。這些質(zhì)量問(wèn)題會(huì)影響到手機(jī)的正常使用，還會(huì)影響手機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還可能傷害消費(fèi)者。這些充電器由于價(jià)格非常低，攜帶方便，有許多手機(jī)用戶(hù)更愿意使用這些充電器來(lái)對(duì)電池進(jìn)行充電。但實(shí)際上，由于現(xiàn)在的手機(jī)電池多采用鏗離子電池或鎳氫電池作電芯，對(duì)充電器的電壓、電流特性及安全保護(hù)有很高的要求。沒(méi)有保護(hù)電路的充電器，由于不能保證充電時(shí)電流的穩(wěn)定，因而會(huì)有燒壞電池甚至爆炸的危險(xiǎn)。充電方式，2 目前主要有 2 種 ： 大電流的快速充電法和電壓比較法，不同充電方式導(dǎo)致其充電效果不同。一些低成本的充電器采用電壓比較法，為了防止過(guò)充一般充電到 90%就停止大電流快充，采用小電流涓流補(bǔ)充 充電。而如果用戶(hù)電池充電時(shí)間長(zhǎng)一些，則易造成過(guò)充。車(chē)載充電器可以方便用戶(hù)在汽車(chē)上為手機(jī)充電，一端插入點(diǎn)煙器，另一端連接手機(jī)，但不宜在汽車(chē)中長(zhǎng)期充電，因?yàn)槠?chē) 中溫度較高。當(dāng)前，手