【正文】 LJMP MIN40310H D296 KUAICHONG: SETB 0312H C297 CLR 0314H D28C SETB TR00316H 204503 JB 45H, FUCHONG10319H 0203C5 LJMP WX2031CH 0203C5 。在此我也要感謝老師和同學在此過程中給與的耐心指導。致 謝 當畢業(yè)設計寫到這里的時候，為期一學期四個月的畢業(yè)設計基本要畫上句號了，四個月的時間可以說長也可以說短，但這一百多天的時間里，在楊漢華老師的耐心指導下，自己可謂有了一個全新的提高,畢業(yè)設計也較順利圓滿地完成了。我也了熟練掌握了電子繪圖軟件的使用，對繪制電路圖有了進一步的了解，鞏固了以前所學習的知識。接下來便是查閱相關的文獻資料，關于軟件部分，匯編語言由于當時學的不是很精通，所以我用了兩周左右的時間對匯編語言重新學習了一遍，雖然過程很辛苦，參考了很多資料，查看了很多書籍，但收獲很多，這也為后面的實際編程打下了基礎。設計內(nèi)容包括充電器硬件電路的設計，充電器軟件設計和應用實驗。轉換數(shù)據(jù)放在內(nèi)存單元中，測量數(shù)據(jù)在顯示時轉換成十進制存放在內(nèi)存單元中。程序流程圖如圖49所示。A/D轉換流程如圖48所示。4bit。開始初始化四分鐘C/10電流預充N四分鐘到？YC/2電流快充N電流充滿？YC/20電流涓充N二小時到？Y停止圖47 充電策略3程序流程圖 A/D轉換子程序AD574為177。設置的預充電流為C/10，四分鐘預充結束后轉入充電電流為C/2的快充階段，電池充滿后轉入涓充，整個過程設為2小時，時間到后結束充電。充電控制流程如圖46所示。快充階段軟件流程如圖45所示。軟件除控制充電電流外，就是判斷電池何時充足電，以便及時轉入涓流充電。預充階段流程圖如圖44所示。預充的每個階段，電流相對不變，必須調(diào)節(jié)電流的PI調(diào)節(jié)程序。每一分鐘的充電電流都不同，軟件須分辨出預充的各個階段。預充是為了提高電池的溫度，從第五分鐘進入快充階段。充電策略1的程序流程圖如圖43所示。程序流程如圖42所示。系統(tǒng)主程序流程圖如圖41所示。代入公式T=（2X）121/f，可得T0應裝入的時間常數(shù)X=3CB0H，可分別裝入TH0和TL0。本系統(tǒng)的采樣周期為5s，采用兩個定時器串聯(lián)，即設T0為定時方式，設T1為計數(shù)方式。驅動電路有多種，常用的是TTL或MOS集成電路驅動器，在本設計中采用了74LS244芯片增大總線驅動負載的能力驅動數(shù)碼管和74LS07對四個數(shù)碼管進行位選。數(shù)碼管的管腳如圖312所示。當發(fā)光二極管導通時，相應的一段筆畫或點就發(fā)亮，從而形成不同的發(fā)光字符。它由8個發(fā)光二極管組成，其中7個按‘8’字型排列，另一個發(fā)光二極管為圓點形狀，位于右下角，常用于顯示小數(shù)點。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。b. 動態(tài)顯示驅動動態(tài)驅動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃“a，b，c，d，e，f，g，dp”的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟哪個數(shù)碼管顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。a. 靜態(tài)顯示驅動靜態(tài)驅動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅動，或者使用諸如BCD碼二十進制譯碼器譯碼進行驅動。本設計采用的是4位八段數(shù)碼管作為顯示器，對電池的各項參數(shù)進行實時顯示。當A口工作在方式2時，B口可以在方式0或方式1工作。 ——雙向選通輸入/輸出 只限于A組使用，它用A口的8位數(shù)據(jù)線，用C口的5位進行聯(lián)絡。 ——選通輸入/輸出在此工作方式下，三個端口分為A、B兩組，A、B兩個口仍用作數(shù)據(jù)輸入輸出口，而C口分成兩部分，分別作為A口和B口的聯(lián)絡信號。b. 面向I/O設備的信號線有：PA0～PA7：端口A的輸入輸出線PB0～PB7：端口B的輸入輸出線PC0～PC7：端口C的輸入輸出線C. 8255A的工作方式8255A有三種工作方式：方式0、方式1和方式2 ——基本輸入/輸出在此工作方式下， 每個口都作為基本的輸入輸出口，C口的高4位和低4位以及A口和B口都可獨立地設置為輸入口和輸出口。它清除控制寄存器并將8255A的A、B、C三個端口均置為輸入方式；輸出寄存器和狀態(tài)寄存器被復位，并且屏蔽中斷請求；24條面向外設的信號線呈現(xiàn)高阻懸浮狀態(tài)。：寫信號線，該信號低電平有效，CPU通過執(zhí)行OUT指令，發(fā)寫信號，將命令代碼或數(shù)據(jù)寫入8255A。兩位地址,可形成片內(nèi)四個端口地址。A1，A0：芯片內(nèi)部端口地址信號線，與系統(tǒng)地址總線低位相連。CPU通過發(fā)高位端口地址信號使它變成低電平時，才能對8255A進行讀寫操作。CPU通過它向8255A發(fā)送命令、數(shù)據(jù)；8255A通過它向CPU回送狀態(tài)、數(shù)據(jù)。B. 8255A芯片的引腳功能說明圖311 8255A芯片引腳圖8255A芯片的引腳如圖311所示。c. A組和B組的控制電路。A. 8255A芯片結構8255A芯片由4部分組成：a. 數(shù)據(jù)總線緩沖器。它是一片使用單一+5V電源的40腳雙列直插式大規(guī)模集成電路。顯示電路用來對充電過程中電池的各項參數(shù)進行顯示，它也可以改變參數(shù)以適應各種不同電池的充電。當不充電時，三個按鈕處于斷開狀態(tài)，單片機的三個端口為低電平；當充電時，依照電池類型按下對應的按鈕，單片機的三個端口為高電平。D0～D11：輸出轉換結果的數(shù)據(jù)線。AGND：模擬信號公共端，微機使用時，可作為模擬地。20VIN：單極性輸入0～20V輸入端，雙極性輸入177。10VIN：單極性輸入0～10V輸入端，雙極性輸入177。REF OUT：＋10V參考電壓輸出。VCC：正電源，～。CE：芯片允許信號，用來控制轉換或讀操作，它為高電平并且＝0時，/C信號的控制才起作用，也就是說，CE、/C信號共同控制操作。/C：讀或轉換選擇。AD574芯片引腳如圖310所示。 C. AD574的引腳功能　　AD574是一種逐次副近型12位A/D轉換器芯片，也可以用作8位A/D轉換，轉換時間為15～35μs。d. 轉換時間　　A/D轉換時間指的是從發(fā)出啟動轉換命令到轉換結束獲得整個數(shù)字信號為止所需的時間間隔。在手冊中，將這種附加誤差的總和，稱為總不可調(diào)誤差，實際上就是A/D調(diào)整到最精確情況下還存在的附加誤差。這個誤差是量化過程不可避免的?！? b. 量化誤差　 A/D轉換是將連續(xù)的模擬量轉換為離散的數(shù)字量。A/D轉換器是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心，擔負著將模擬信號變換成適合于數(shù)字處理的二進制代碼的任務。15V雙電源供電,12位輸出,最大誤差為177。、摸數(shù)轉換結束后由AD574的12位數(shù)據(jù)輸出端按雙八位形式通過89C51的P1口輸出到單片機對轉換后的數(shù)字量進行處理。上電復位電路如圖39所示。在滿足單片機可靠復位的前提下，該電路優(yōu)點在于降低復位引腳的對地阻抗，可以顯著增強單片機復位電路的抗干擾能力。復位電路實現(xiàn)一般有倆種：一種是電源復位，即外部的復位電路在系統(tǒng)通上電后直接使單片機工作，單片機的起停通過電源控制；另一種方法是在復位電路中設計按鍵開關，通過按鍵開關觸發(fā)復位電平，控制單片機的復位。單片機89C51的時鐘電路如圖38所示。本設計采用22pF的電容。B. 89C51主要性能參數(shù)a. 與MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容b. 4K字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲器c. 1000次擦寫周期d. 全靜態(tài)操作：0HZ24MHZ e. 三級加密程序存儲器f. 1288字節(jié)內(nèi)部RAMg. 32個可編程I/O口線h. 2個16位定時/計數(shù)器i. 6個中斷源g. 可編程串行UART通道C. 單片機時鐘電路設計時鐘電路是單片機不可缺少的電路組成部分，在一個單片機系統(tǒng)中，沒有晶振，就沒有時鐘周期，就無法執(zhí)行程序代碼，單片機就無法工作。ALE/: 地址鎖存有效信號，主要作用是提供一個適當?shù)亩〞r信號。TXD: 串行輸出口。INT1: 外部中斷1輸入口。T1: 定時器/計數(shù)器1外部事件脈沖輸入端。: 外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖。X2: 內(nèi)部振蕩器外接晶振的另一個輸入端?！? 8位漏極開路的雙向通道?！? 8位擬雙向通道。圖37 89C51單片機A. 89C51引腳功能說明Vss: 電路接地端。單片機通過8255A并行接口與顯示器相連,用于存儲數(shù)據(jù)和虛擬顯示。89C51單片機是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲的低電壓，高性能8位微處理器。采樣的電池電流信號和端電壓信號經(jīng)多路轉換器分時輸出后，輸出到模數(shù)轉換器AD574，由模數(shù)轉換器將采樣的模擬量轉換成數(shù)字量，再輸出到單片機，交給單片機處理后，由一個端口輸出合適脈沖信號，從而控制充電電流大小。OUT：電流輸出，它正比于流過TSENSE被測電路的幅度，此引腳到地之間應接一個2k電阻，每一安培被測電流將產(chǎn)生大小等于1V的電壓 本設計中將MAX471串接到充電回路中，電流輸出端通過電阻實現(xiàn)以地為參考點的電流到電壓的轉換，然后將轉換后的電壓信號接入多路轉換器。低電平表示電流從RS流向RS+。GND：地或電池負端RS：內(nèi)部電流檢測電阻的負載端。當此端接高電平時，電源電流小μA。各引腳功能如下：SHDN：關閉端。i. 采用8腳DIP/SO/STO三種封裝形式。g. 關閉方式時的電流僅為5μA。e. 內(nèi)部檢測電阻和檢測能力為3A，并聯(lián)使用時還可擴大檢測電流范圍。c. 工作溫度范圍內(nèi)，其精度為2%。 傳感器芯片MAX471A. MAX471芯片的特點、功能a. 具有完美的高端電流檢測功能。將控制輸入端A、B、通過輸出不同高低電平，改變A、B、C值。轉換過程在允許輸入端控制下進行的，當INH=1時，通道斷開。 多路模擬轉換開關計算機為了從多個模擬量中選取一個進行輸入，通常采用模擬多路開關實現(xiàn)信號的分時切換。本設計中充電電流通過電流傳感器MAX471轉換為電壓值。電源變換電路如圖33所示。 電源變換電路電源變換電路由交流變壓器和單相橋式整流電路組成。光耦器件的典型應用有3種：微機接口電路中的光電隔離，功率驅動電路中的光電隔離和遠距離的隔離傳送。普通光耦合器只能傳輸數(shù)字信號，不適合傳輸模擬信號。通常把發(fā)光器與受光器封裝在管殼內(nèi)。 光電隔離器光電隔離器或光電耦合器,簡稱光耦。通的時候即是直流供電被加到負載上的時候，斷的時候即是供電被斷開的時候。PWM信號仍然是數(shù)字的，因為在給定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有(ON)，要么完全無(OFF)。圖32 PWM控制電路 脈沖寬度調(diào)制PWM是一種對模擬信號電平進行數(shù)字編碼的方法。通過MOSFET導通時間長短來調(diào)整脈沖從而控制充電電流的大小。用PWM方式控制的開關電源可以減小功耗,同時便于進行數(shù)字化控制。交流電源經(jīng)電源變換電路變換成供電池充電的直流電源，直流電源經(jīng)PWM控制器后對電池進行充電，并且通過單片機對充電過程中的電池的各項參數(shù)進行采集與處理，由單片機的一個端口輸出合適的脈沖寬度來控制開關電源，從而使主電路輸出合適的充電電流對電池進行充電，系統(tǒng)中顯示電路用來對充電過程中電池的各項參數(shù)進行顯示?；趩纹瑱C89C51的數(shù)字化充電器原理框圖如圖31所示。3系統(tǒng)的硬件設計本設計介紹了基于單片機89C51的數(shù)字化充電器。本設計中的充電器有恒壓充電、恒流充電、涓流充電等多種充電方式。電池充電形成了先小電流預充，以適應在低溫等條件下的充電，再大電流快速充電，接近滿時進入小電流的涓流充電模式，但如果電池很空時，可能處于受損情況，要改變充電方式。隨著越來越多的手持式電器的出現(xiàn)，對高性能、小尺寸、重量輕的電池充電器的需求也越來越大。隨著電子技術的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的應用領域越來越廣泛，功能越來越強大，對電源系統(tǒng)的要求也越來越高。然而大多數(shù)設備中的蓄電池,只能使用專用的充電器,而且普通的充電器大多充電時間長,無法判斷其充電參數(shù)和剩余的充電時間。鋰離子電池以其優(yōu)良的特性，被廣泛應用于: 手機、攝錄像機、筆記本電腦、無繩電話、電動工具、遙控或電動玩具、照相機等便攜式電子設備中。當充電電流下降到生產(chǎn)商設定的最小電流時就要停止充電。鋰電池：鋰電池和其他電池相比，鋰電池具有最高的能量/重量比和能量/體積比。由于過充會造成鎳氫電池的失效，在充電過程中進行精確地測量以在合適的時間停止是非常重要的。鎳氫電池：鎳氫電池在輕重量的手持設備中如手機、手持攝象機等等中是使用最廣的。 就必須停機。在電池包里第一個被完全放電的單元會發(fā)生反轉。典型的鎳鎘電池可以充電1000 次?，F(xiàn)代消費類電器主要使用如下三種電池： 在正確選擇電池和充電算法時需要了解這些電池的背景知識。由于使用的化學物質的不同，電池有自己的特性。充電時間約為120分鐘。因此需要對充電過程進行更精確的監(jiān)控，以縮短充電時間、達到最大的電池容量，并防止電池損壞。 charger目