【正文】 rder to facilitate expansion and change, the software design is modular in structure, so that the logic of programming is more concise. The hardware under the control of the cooperation with the software. First, a brief description of the body of the working principle of the system hardware, and attached to the system block diagram of hardware design, and describes the history of the development of single chip microprocessor, discusses the application of this graduation design technology and the various hardware interface functions of each interface module and work Process。電池技術(shù)的持續(xù)進步也要求更復(fù)雜的充電算法以實現(xiàn)快速、安全的充電。 與此同時， 對充電電池的性能和工作壽命的要求也不斷地提高。 目前各種電器使用的充電電池主要有鎳鎘電池（ NiCd）、鎳氫電池（ NiMH）、鋰電池（ LiIon） 和密封鉛酸電池（ SLA）四種類型。由于使用的化學(xué)物質(zhì)的不同，電池有自己的特性。 目前，市場上賣得最多的是旅行充電器，但是嚴格從充電電路上分析，只有很 少部分充電器才能真正意義上被稱為智能充電器，隨著越來越多的手持式電器的出現(xiàn)，對高性能、小尺寸、輕重量的電池充電器的需求也越來越大。因此，智能型充電電路通常包括了恒流／恒壓控制環(huán)路、電池電壓監(jiān)測電路、電池溫度檢測電路、外部顯示電路 (LED或 LCD 顯示 )等基本單元。 (1)電池的安全充電 現(xiàn)代的快速充電器 ( 即電池可以在小于 3 個小時的時間里充滿電，通常是一個小時 ) 需要能夠?qū)卧妷?、充電電流和電池溫度進行精確地測量，在充滿電的同時避免由于過充電造成的損壞。 (3)最大充電電流 最大充電電流與電池容量 (C) 有關(guān)。例如，電池的容量為 750 mAh，充電電流為 750 mA，則充電電流為 1C (1 倍的電池容量 )。 (4)過熱 電池充電是將電能傳輸?shù)诫姵氐倪^程。但不是所有的電能都轉(zhuǎn)化為了電池中的化學(xué)能。當(dāng)電池充滿后，若繼續(xù)充電，則所有的 電能都將轉(zhuǎn)化為電遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 3 池的熱能。因此，在設(shè)計電池充電器時，對溫度進行監(jiān)控并及時停止充電是非常重要的。 密封鉛酸電池 (SLA) 密封鉛酸電池主要用于成本比空間和重量更重要的場合，如 UPS和報警系統(tǒng)的備份電池。只要電池單元電壓不超過生產(chǎn)商的規(guī)定 ( 典型值為)， SLA 電池可以無限制地充電。它的優(yōu)點是相對便宜，易于使用；缺點是自放電率比較高。失效機理主要是極性反轉(zhuǎn)。為了防止損壞電池包，需要不間斷地監(jiān)控電壓。 NiCd 電池以恒定電流的方式進行充電。這種電池的容量比 NiCd 的大。和 NiCd 電池一樣，極性反轉(zhuǎn)時電池也會損壞。和 NiCd 電池一樣， NiMH 電池也為恒定電流充電。鋰電池以恒定電壓進行充電，同時要有電流限制以避免在充電過程的初期電池過熱。過充電將造成電池損壞，甚至爆炸。 AT89C2051 是一遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 4 種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 (1) 主要特性： 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 三級程序存儲器鎖定 32 可編程 I/O 線 5 個中 斷源 低功耗的閑置和掉電模式 該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， XTAL2應(yīng)不接。 (3)芯片擦除： 整個 PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE管腳處于低電平 10ms 來完成。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 液晶顯示模塊的選擇 LCD 顯示模塊是一種被動顯示器，具有功耗低，顯示信息大，壽命長和抗干擾能力強等優(yōu)點，在低功耗的單片機系統(tǒng)中得到大 量使用。液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就顯示黑色，這樣即可顯示出圖形。 (2) 數(shù)字式接口 液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 6 第二章 硬件電路設(shè)計 經(jīng)過前面對充電器原理、液晶模塊等的總體了解和掌握以及對各種元器件和電路圖的分析和比較后，現(xiàn)在就可以開始進入硬件電路的設(shè)計了。如圖 21和圖 22所示，其中左為單片機，右為液晶顯示模塊。直接訪問方式的接口電路如圖 21 所示，在圖中，單片機通過高位地址 A11 控制 CSA，A10控制 CSB，以選通液晶顯示屏上各區(qū)的控制器；同時用地址 A9 作為 R/W 信號控制數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)流向；用地址 A8作為 D/I 信號控制寄存器的選擇， E(使能 )信號由 RD 和 WE 共同產(chǎn)生，這樣就實現(xiàn)了單片機對液晶顯示模塊的電路邊接。 (二 )間接控制方式 10K 負電源 GND MPU LCM 接口 圖 22 間接控制方式電路圖 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 /CSA /CSB E R/W D/I VCC V0 GND 電 位 器 +5V 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 8 間接控制方式是單片機通過自身的或系統(tǒng)中的并行接口與液晶顯示模塊連接。這種方式的特點就是電路簡單，控制時序由軟件實現(xiàn)，可以實現(xiàn)高速單片機與液晶顯示模塊的接口。在圖中以 P1口作為數(shù)據(jù)口， 為 CSA， 為 CSB， 為使能端， 為 R/W 和 為 D/I 信號。 通過比較再結(jié)合本次設(shè)計的實際條件，由于 AT89C51 芯片有 WR、 RD 管腳， 為了 使電路簡單且方便軟件實現(xiàn)，所以最終決定采用 直 接控制的方式來設(shè)計 LCD 顯示電路。 GND：接地。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 9 當(dāng) FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這 是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1” 時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址 “1” 時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的 內(nèi)容。 P3 口： P3口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個 TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸入。 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)。在平時， ALE 端以不變的頻率遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 10 周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE脈沖。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。 /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。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。隨著液晶顯示技術(shù)的發(fā)展， LCD顯示器的規(guī)格眾多，其專用驅(qū)動芯片也相互配套，使 LCD在控制和儀表系統(tǒng)中廣泛應(yīng) 用提供了極大的方便。不同的顯示原理使得這兩種 LCD的指令系統(tǒng)、接口和功能等是不相同的，各有優(yōu)缺點，但結(jié)合到本次設(shè)計的實際要求，經(jīng)過比較還是選用點陣型 LCD。 要想在液晶模塊上顯示一個漢字或字符，需要 3個最基本的控制操作：分別向3 個控制器寫指令代碼、寫顯示數(shù)據(jù)和讀顯示數(shù)據(jù)。因此在訪問控制器之前，一定要判斷控制器的當(dāng)前狀態(tài)。 在本模塊中，每個漢字的大小是 16 16 點陣，而每個字符的大小是 8 16 點遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 11 陣，即字符的寬度為漢字的 1/2。向液晶模塊顯示一個漢字的過程就是：由液晶屏顯示區(qū)的指定字符行的指定列開始，連續(xù)輸出該字符對應(yīng)的字符庫中的 16個列數(shù)據(jù)，如果是顯示字符 ，則輸出 8個列數(shù)據(jù)即可。假設(shè)定義從最左上角開始顯示，則先從上到下顯示第 0頁的第一列，依次從左向右開始顯示。由于每個漢字或字符在圖中位置是固定的，只要定義了相應(yīng)的選區(qū)及 X、 Y 地址，就可以顯示出具體的位置。 X表示頁面， Y 表示列地址。以第一行的“智”字為例，這個字位于模塊的左區(qū)，則 lr=0； 它位于第一頁和第二頁，則 X=0；它位于列地址的 4863 字節(jié)， Y=48，那么“智”就可以通過 ()精確地表示出它的位置。因此，第二行的“電”就應(yīng)該表示為 ()，其它字符依此設(shè)計即可。許多顯示功能如光標、字符庫、閃爍都需要由軟件編制而成。之所以稱它們?yōu)樘准且驗?HD61203和 HD61202必須配套使用，通常有 12864和 19264兩種規(guī)格。 2． HD61202及其兼容控制器是列驅(qū)動器，具有 64路列驅(qū)動輸出。 4． HD61202及其兼容控制器的占空比為 1/32~1/64。 它的主要技術(shù)參數(shù)及其供電特點如下： (1) 電源： DC+5V，模塊內(nèi)自帶用于 LCD驅(qū)動的負壓電路。 (3) 指令形式：七種指令。 (5) 工作環(huán)境：－ 10~+50℃。 (7) 本次選用的模塊是雙電源供電（ VDD/V0），需要提供一個液晶驅(qū)動電壓，用以調(diào)節(jié)對比度，接在液晶模塊的 V0引腳上，由于液晶的對比度會隨著溫度的變化而相應(yīng)變化，所以其液晶顯示驅(qū)動電壓值應(yīng)隨著溫度作相應(yīng)的調(diào)整，這里采用了一個電位器，調(diào)整電壓值。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 14 MGLS12864 的邏輯電路圖如下 ： 圖 24 MGLS12864 的邏輯電路圖 MGLS12864 液晶顯示模塊一共有 20個引腳，它的接口定義如下： 表 22 MGLS12864 的接口電路 序號 符號 狀態(tài) 功 能 １ D7 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 ２ D6 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 ３ D5 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 4 D4 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 5 D3 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 6 D2 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 7 D1 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 HD61202 * LCD: VGLS12864 128x64 DOTS 64 HD61202 (1) HD61202 (2) 64 64 VDD VSS V0 /CSA /CSB DB0 DB7 D/I R/W E 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 15 8 D0 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 9 E 輸入 R/W=“ L”， E 的下降沿鎖存數(shù)據(jù)線 R/W=“ H”， E 為“ H”時，數(shù)據(jù)由控制器輸出至數(shù)據(jù)線 10 R/W 輸入 R/W=“ L”， E=“ H”數(shù)據(jù)由控制器輸出數(shù)據(jù)線 R/W=“ H” ， E 的下降沿，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線輸入到控制器 11 D/I 輸入 D/I=“ L”，表示 DB7~DB0 為顯示數(shù)據(jù) D/I=“ H”，表示