【正文】 電池容量減少了，導(dǎo)致充電次數(shù)的增加，也導(dǎo)致了電池壽命的縮短。它們把門限正態(tài)分布值設(shè)置為4V左右。也只有這樣做才‘能實(shí)現(xiàn)廉價(jià)的“萬(wàn)能”。電池中間的兩根一般是數(shù)據(jù)反饋線和溫度及告警線，大部分鋰離子電池內(nèi)部都有保護(hù)電路甚至是智能管理芯片。但是要想生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品必須采用專門的運(yùn)算芯片和檢測(cè)電路，這樣的產(chǎn)品的綜合成本起碼在100元。筆者采訪了一些業(yè)內(nèi)人士，他們普遍對(duì)“萬(wàn)能手機(jī)充電器”表示質(zhì)疑:采用標(biāo)準(zhǔn)的恒流轉(zhuǎn)恒壓充電方式，不同容量的電池的額定充電電流不同，又怎能達(dá)到。目前，手機(jī)電池最常見(jiàn)的類型有鋰離子電池、鎳氫離子電池。2)內(nèi)置高性能開(kāi)關(guān)電源，電壓適應(yīng)范圍寬，交流110220v。一名商家告訴調(diào)查人員，一些商場(chǎng)上賣的80元一個(gè)的“萬(wàn)能手機(jī)充電器”，其實(shí)就是從他們這里批出去的，利潤(rùn)相當(dāng)可觀。在沒(méi)有講價(jià)的情況下，調(diào)查人員只用10元就購(gòu)買了一款名為x通的“萬(wàn)能手機(jī)充電器”，目前市面上出售的“萬(wàn)能手機(jī)充電器”售價(jià)均在10元一15元左右?！叭f(wàn)能手機(jī)充電器”到底有何乾坤?專家對(duì)此作了實(shí)地調(diào)查。最近，在市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種“萬(wàn)能手機(jī)充電器”。一般來(lái)說(shuō)，恒壓充電結(jié)束時(shí)的小電流充電過(guò)程中，電流的大小一般為恒流充電時(shí)電流的十分之一。目前，手機(jī)充電器的設(shè)計(jì)要求大致如下：目前一些大的廠家生產(chǎn)的手機(jī)充電器都具有以下特點(diǎn)：具備限流保護(hù)，電流短路與反充保護(hù)線路設(shè)計(jì)；體積小、重量輕；自動(dòng)、快速充電，充滿電后自動(dòng)關(guān)斷等等。另外，還可以在輸入交流100V中設(shè)置切換電路。為了達(dá)到這一目標(biāo)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)判斷AC適配器是否連接負(fù)荷(手機(jī))的IC，當(dāng)未連接負(fù)荷時(shí)，將AC適配器的直流輸出方切換到高阻抗電路上。3)手機(jī)充電器的待機(jī)耗電量的降低逐步成為充電器的設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。這樣，消費(fèi)者將不必在每次換手機(jī)時(shí)同時(shí)購(gòu)買新的充電器。標(biāo)準(zhǔn)型充電器，是指可以連接所有手機(jī)底端電源插座(端口)的充電器。當(dāng)前，手機(jī)充電器的市場(chǎng)走向如下：1)目前，手機(jī)充電器可分為單槽形狀和雙槽型充電器，雙槽形充電器除了具有慢速充電、快速充電、放電及鎳氫電池兼充的標(biāo)準(zhǔn)功能外，還有部分產(chǎn)品帶有自動(dòng)溫度控制與電壓控制，嚴(yán)防過(guò)充的新功能，因而消費(fèi)者應(yīng)將傾向于選擇雙槽型充電器。車載充電器可以方便用戶在汽車上為手機(jī)充電，一端插入點(diǎn)煙器，另一端連接手機(jī)，但不宜在汽車中長(zhǎng)期充電，因?yàn)槠囍袦囟容^高。而如果用戶電池充電時(shí)間長(zhǎng)一些，則易造成過(guò)充。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。充電方式，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。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)。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。這些充電器由于價(jià)格非常低，攜帶方便，有許多手機(jī)用戶更愿意使用這些充電器來(lái)對(duì)電池進(jìn)行充電。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。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。目前，市場(chǎng)上手機(jī)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。基于以上原因，市場(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。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。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。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 AbstarctMobile 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 11目錄第一章 緒論 1 1 1 5 5 6 7第二章 方案論證 9 9 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 9 方案選擇與論證 10 10 10 11 11第三章 硬件電路 12 12 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 18 20 21 22 22 23 23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 29 29 30 PWM脈寬調(diào)制輸出子程序 31總 結(jié) 32致 謝 33參考文獻(xiàn) 32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。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。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。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。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。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。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。在去年產(chǎn)品質(zhì)量國(guó)家監(jiān)督抽查結(jié)果中，將近40%的廠家生產(chǎn)的充電器不合格。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】?，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。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。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。目前手機(jī)充電器主要有旅行充電器，座式充電器和車載充電器。采用大電流的快速充電法，在電池充滿后如不及時(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。這時(shí)充電器上充滿的指示燈會(huì)亮起，如果用戶此時(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。廠家生產(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。但這些充電器存在共同的缺點(diǎn)—通用性差，一個(gè)廠家出產(chǎn)的充電器只能適用于本廠家的手機(jī)電池。2)隨著手機(jī)種類的日益增多，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。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。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。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。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。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。當(dāng)前，手機(jī)充電器工作流程如下: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()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。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門設(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。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。在廣州市各大通訊城，都能發(fā)現(xiàn)“萬(wàn)能手機(jī)充電器”此類產(chǎn)品。據(jù)稱假如行家拿貨更會(huì)低至5元一8元。以下是調(diào)查人員在說(shuō)明書上錄下的有關(guān)“萬(wàn)能手機(jī)充電器”的產(chǎn)品特性:l）適充容量2000以下的理離子手機(jī)電池。3)采用微電腦芯片控制充、放電過(guò)程，充滿時(shí)自動(dòng)關(guān)閉電源。不同類型電池的電池門限(標(biāo)志充滿/放盡的電壓)不同，而市面上的“萬(wàn)能手機(jī)充電器”據(jù)稱能較好地兼容鋰離子電池。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。而市場(chǎng)上幾十元(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，而設(shè)計(jì)完善的充電器至少要有三線輸出。只有兩根輸出線意味著該充電器放棄了電池本身具備的保護(hù)電路。質(zhì)疑二“許多制作精度不高的充電器都采用調(diào)低截止電壓的方式。這樣做使充電本身安全了，但電池卻永遠(yuǎn)充不滿。鏗離子電池非常嬌氣和敏感。所以電池門限控制可以說(shuō)是充電控制的關(guān)鍵。完善的蛋型充電器應(yīng)包含直充的隔離、AC/DC轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓和座充的充電監(jiān)控等所有功能。質(zhì)疑三現(xiàn)在越來(lái)越多的消費(fèi)者己經(jīng)認(rèn)識(shí)到手機(jī)12小時(shí)16小時(shí)充電的說(shuō)法不正確，這種說(shuō)法是沿用以前老式電池的模式，對(duì)于鋰離子電池根本不需要甚至有害。所以，幾乎所有鋰離子里有安裝防止過(guò)充過(guò)放的保護(hù)電路。為了減少電芯存放時(shí)間長(zhǎng)而引起的容量下降，一般建議首次使用或長(zhǎng)期存放后首次使用，采用深度放電再充滿的方式。對(duì)于鋰離子電池，寧欠勿飽。顯然，由于鋰離子電池對(duì)充電電流敏感，過(guò)大充電電流很容易導(dǎo)致電池發(fā)熱發(fā)脹、活性物質(zhì)脫落等問(wèn)題，“萬(wàn)能手機(jī)充電器”不能對(duì)不同容量電池提供不同的和適合的電流。為了避免意外，不少?gòu)S家有意把門限電壓調(diào)小以保障即便出現(xiàn)比較大的正誤差也不至出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致電池長(zhǎng)期充不飽。萬(wàn)能手機(jī)充電器必備條件充電器如果要實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)能”，必須具備以下特點(diǎn)：1）由于手機(jī)充電器是直接使用220V的，它必須包含手機(jī)直充(具備AC/DC轉(zhuǎn)換、并輸出穩(wěn)定的電壓和足夠的電流)或手機(jī)座充的充電管理電路(充電電流、電壓控制與管理及保護(hù))的功能。電流過(guò)小導(dǎo)致充電時(shí)間大幅度延長(zhǎng)，電流過(guò)大會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)壓增加、發(fā)熱、結(jié)構(gòu)受損，直至危害電池壽命。如果