【正文】 RD/ XTAL2 XTAL1 VSS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 21 22 23 24 VCC EA/Vpp ALE/PROG PSEN 圖 AT89C51 引腳圖 6 個八路的 I/O 口 , 采用 1 1 .0592HZ 的晶振。 （ 7）中斷控制系統(tǒng)。 （ 5）四個 8位可編程的并行 I/O端口，每個端口既可作輸入，也可作輸出。 （ 3）片內(nèi)程序存儲器 ROM。 單片機基本組成與內(nèi)部結(jié)構(gòu) 基本組成如圖 所示： 圖 單片機基本組成 內(nèi)部結(jié)構(gòu)： （ 1）一個 8位微處理器 CPU。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機械了。 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域： 目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng) 域沒有單片機的蹤跡。 PWM 控制器通過處理器發(fā)給它的指令來控制交換電流的大小，如果電池組是低電狀態(tài)，那么 PWM控制器就會給與電池組一個較大電流，反之，給一個較小電流。主要包括電源變換、采樣電路、處理器、脈寬調(diào)制解調(diào)器和電池組等 , 形成了一個閉環(huán)系統(tǒng)。并且與我們學(xué)習(xí)的 51 單片機聯(lián)系緊密，能將我們所學(xué)習(xí)的知識用于實際，對鞏固所學(xué)知識有重要意義，所以本設(shè)計采用的是單片機技術(shù)來實現(xiàn)的。 對于我們來說較難實現(xiàn)。 3 設(shè)計一個系統(tǒng)可 以進行智能充電： ； 檢測充電過程； ； 、輸出電流過流保護、過沖電保護功能。最高電壓控制則是根據(jù)充電電池的最高允許電壓來判斷充電狀態(tài)，這種方法靈活性較好。時間控制預(yù)定充電時間，當(dāng)充電時間達到后，使充電器停止充電或轉(zhuǎn)為涓流充電，這種方法較安全。其中電壓負增量控制是目前公認的較先進的控制方法之一。不同的電池應(yīng)采用不同的充電控制技術(shù)。本次設(shè)計通用型智能充電器時．需要充分考慮電池的充電特性，針對電池的特性給出充電的模式以及相應(yīng)的算法． 鋰離子電池充電模式 在鋰離子電池充電采樣時，測量到的電壓是電池的在線電壓，一般在線電壓要 高于靜態(tài)電壓（與內(nèi)阻有關(guān)）．在充電器設(shè)計中，對鋰離子電池充電各階段轉(zhuǎn)換判斷的測量參數(shù)只有在線電壓，電壓采樣偏差小于 V． 可充電電池具有較高的性能價格比、放電電流大、壽命長等特點，廣泛應(yīng)用于各種通信設(shè)備、儀器儀表、電氣測量裝置中。 2V后再恒壓充電。 4V/1A、輸出 ??就是指內(nèi)部穩(wěn)壓電源的相關(guān)參數(shù)。 2 第 一 章 智能充電器的概述 充電器設(shè)計思想 所有充電器其實都是由一個穩(wěn)定電源（主要是穩(wěn)壓電源、提供穩(wěn)定工作電壓和足夠的電流）加上必要的恒流、限壓、限時等控制電路構(gòu)成。 與此同時，一方面廠家為了迎合消費者的使用需求，開發(fā)出了具有監(jiān)控和數(shù)字模塊顯示等諸多功能的手機電池充電器，一定程度上滿足了消費者對新潮的追求；但是另一方面，這卻增加了企業(yè)的制造成本，面對激烈的競爭，廠家不斷在手機及其附屬設(shè)備上大打價格戰(zhàn)，降低了利潤空間，這就要求廠家在開發(fā)新產(chǎn)品時能夠在滿足消費者使用要求的情況下，盡量降低制造成本。由于化學(xué)物質(zhì)的不同，電池有自己的特性。這些質(zhì)量問題會影響到手機的正常使用 , 還會影響手機的使用壽命 , 嚴(yán)重時還可能傷害消費者 。其主要問題出現(xiàn)在 : 與交流電網(wǎng)電源的連接 ,電源端子騷擾電壓 , 輻射騷擾場強和充電電壓幾個方面。系統(tǒng)中的管理電路還具有保護功能，可以防止電池的過充和過放對電池造成損害。該充電器可以實現(xiàn)采集電池的電壓和電流，并對充電過程進行智能控制。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 設(shè)計（論文）題目： 基于單片機的智能充電器設(shè)計 系 別： 電子系 專 業(yè)： 電子信息 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 完成時間： 11 年 5 月 基于單片機的智能充電器設(shè)計 摘要 隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，便攜式設(shè)備扮演了重要的角色，而小型款便攜式的手機充電器可以便利和豐富人們的生活。本文從鋰電池的結(jié)構(gòu)原理著手，通過的鋰電池性能及常用充電方法的研究比較，以 及結(jié)合目前手機充電器的使用情況，設(shè)計一款由新型微處理器，針對市場上常見手機鋰電池的充電器智能充電電路控制功能 本次設(shè)計是基于 AT89C51 單片機的智能充電器的設(shè)計方法。它可以自動計算電池的已充電量和剩余的充電時間，也可以改變參數(shù)來適應(yīng)各種不同電池的充電。 [關(guān)鍵詞 ]:充電器 單片機 智能 目錄 緒 論 ....................................................................... 1 第 1章 智能充電器的概述 ..................................................... 2 ................................................ 2 ............................................ 2 智能充電器定義 ....................................................... 2 設(shè)計任務(wù)及要求 ....................................................... 3 設(shè)計方案論證 ......................................................... 3 第 2章 硬件設(shè)計 ............................................................. 4 處理器 .............................................................. 4 單片機的定義 ................................................... 4 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域： ............................................. 4 單片機基本組成與內(nèi)部結(jié)構(gòu) ....................................... 5 單片機的工作過程 ............................................... 6 2 . 2 采樣部分 .......................................................... 8 模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換器 AD574 ............................................. 9 電流傳感器 MAX471 ............................................. 11 控制器 ........................................................ 12 第 3章 軟件設(shè)計 ............................................................ 16 PWM 軟件技術(shù)的基本原理 .............................................. 16 程序功能 ........................................................... 18 單片機控制程序設(shè)計 ................................................. 18 定時器 0 和外部 0 程序設(shè)計 ........................................... 20 心得體會 ................................................................... 23 致謝 ....................................................................... 24 參考文獻 ................................................................... 25 附錄 1： ................................................................... 26 附錄 2：定時器 0 與外部中斷 0 程序 ........................................... 27 1 緒 論 目前 , 市場上手機充電器種類繁多 , 但其中也有很多質(zhì)量低劣的不合格產(chǎn)品。另外 , 一些產(chǎn)品的低溫性能、額定容量、放電性能、安全保護性能等方面存在質(zhì)量問題。 電池充電是通過逆向化學(xué)反應(yīng)將能量存儲到化學(xué)系統(tǒng)里實 現(xiàn)的。設(shè)計充電器時要仔細了解這些特性以防止過度充電而損壞電池。因此，制造出結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉卻能滿足消費者使用需求的產(chǎn)品就成為了各個廠家競相追 逐的目標(biāo)。充電器上所標(biāo)注的輸出參數(shù)：比如輸出 4。明白了這個道理，你會知道一個充電器很容易改成一個質(zhì)量優(yōu)良的穩(wěn)壓電源！ 比如輸出 可以給 的設(shè)備用， 的可以給 6V的設(shè)備用?? 常用鋰離子（ lion）電池的充電器采用的是恒流 限壓充電制，充電電流一般采用 C2左右 即采用兩小時充電率，比如 500mah 電池采用 250ma 充電大約兩小時達到 4。鋰電池并不適合采用 NIMH 電池高級快速充電器所用的 DV/DT 檢測快速充電方式，因為鋰電池對充電電流有嚴(yán)格的限制 .鋰離子（ Li+）非?；顫姡箅娏鞒潆姾苋菀桩a(chǎn)生危險。鋰離子電池具有不同的充電特性和過程。常用的控制技術(shù)有：電壓負增量控制、時間控制、溫度控制、最高電壓控制技術(shù)等。充電時，當(dāng)測量到電池電壓負增量時就可以確定 該電池己經(jīng)充滿，從而將充電轉(zhuǎn)變?yōu)殇噶鞒潆姟囟瓤刂品ㄊ钱?dāng)電池達到充滿狀態(tài)時，電池溫度上升較快，測量電池溫度或溫度的變化，從而確定是否對電池停止充電。由于能力和時間關(guān)系本設(shè)計設(shè)計一種智能充電器，能對鋰離子電池進行充電，并對充電電池具有自動檢測能力。 可以用數(shù)字電路來實現(xiàn)，它的原理比較簡單，主要用集成塊實現(xiàn)，雖然集成塊的價格比較便宜，但和我們的專業(yè)接觸的不多 ； 也 可以用 PLC 實現(xiàn)，但由于制作過程比較繁瑣并且編程框圖較復(fù)雜。 還可以用單片機來完成，它的功能強大制作簡單，并且外圍元件也很少。 4 第 二 章 硬件設(shè)計 智能充電器的硬件設(shè)計 智能充電器如圖 。 圖 智能充電器電路模塊圖 單片機處理器通過采樣電路實時采集電池組的充電狀態(tài) , 并通過計算決定下一階段的充電電流 , 然后發(fā)送命令 給 PWM控制器。 處理器 單片機的定義 單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路 技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU隨機存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時器 /計時器等功能集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)， 5 錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 （ 2）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 RAM 和特殊功能寄存器 SFR。 （ 4）兩個定時 /計數(shù)器 T0、 T1，可用作定時器，可用以對外部脈沖進行計數(shù)。 （ 6）一個串行端口，用于數(shù)據(jù)的串 行通信。 （ 8）內(nèi)部時鐘電路 本設(shè)計處理器采用 51 系列單片機AT89C51。 ( 1 ) 主要性能參數(shù)。 VCC:供電電壓 。 P1 口 : P 1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口 :P3 口即可以作通用 I/O 口使用 ,又可以作第二功能使用。 ALE/PROG:當(dāng)訪問外部存儲器時 , 地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 /EA/VPP:當(dāng) /EA 保持低電平時 , 則在此期間外部程序存儲器 (0000HFFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 XTAL2:來自反向振蕩器的輸出。為使單片機能自動完成某一特定任務(wù)，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執(zhí)行的指令），這一系列指令的