【正文】 模塊電路主要是由是以 AT89S51 為核心的最小系統(tǒng)電路， 因?yàn)槠渚哂袕V泛的兼容性和強(qiáng)大的及時(shí)控制 功能，特別適合于許多較為復(fù)雜的控制應(yīng)用場(chǎng)合。蜂鳴器為系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警提示，電路如圖 . 樂(lè)山師范學(xué)院 2021 級(jí)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 圖 單片機(jī)控制電路 電源電路和光耦隔 離部分電路設(shè)計(jì) 由于 MAX1898 輸入電壓范圍為 。鋰電池要求充電方式是恒流恒壓方式，電源的輸入需要采用恒流恒壓源，一般采用直流電源外加穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)，這里使用三端穩(wěn)壓 7805，因?yàn)槠渫鈬娐泛?jiǎn)單且輸出功率穩(wěn)定。另外，要實(shí)現(xiàn) 51單片機(jī)對(duì) MAX1898 的智能控制，因此加入光耦 TLP2422 進(jìn)行電器隔離，方便設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。 圖 電源電路和光耦隔離部分電路 充電器電路充電控制電路設(shè)計(jì) MAX1898 外接限流型充電電源和 P 溝道場(chǎng)效應(yīng)管或 PNP 三極管，可以對(duì)鋰電池樂(lè)山師范學(xué)院 2021 級(jí)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 進(jìn)行安全有效的快充， 其最大的特點(diǎn)是在不使用電感的情況下仍能保持很低的功率耗散，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)充電，具有過(guò)壓保護(hù)和溫度保護(hù)功能以及為鋰電池提供二次保護(hù)。電路如圖 . 圖 充電器電路充電控制電路 總電路設(shè)計(jì) 基于 MAX1898 智能充電芯片，加上 51 系列單片機(jī)的強(qiáng)大功能使得智能電池充電器的設(shè)計(jì)更加模塊化，也使得是電池充電器更加智能化。如：電池預(yù)充、充電保護(hù)、自動(dòng)斷電和充電完成報(bào)警提示功能。其各模塊電路如下圖 所示 . 樂(lè)山師范學(xué)院 2021 級(jí)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 圖 智能充電器總電路 5 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)概述 充電器 的充電過(guò)程主要由 MAX1898 和單片機(jī) AT89S51 控制，而單片機(jī)主要是對(duì)電池充電器控制作用。主要功能介紹如下： 當(dāng) MAX1898 完成充電時(shí)，其 /CHG 引腳會(huì)產(chǎn)生由低電平到高電平的跳變，該跳變引起單片機(jī) INT0 中斷。 /GHG 輸出為高電平時(shí)有以下 3 種情況： ? 電池不在位或者無(wú)充電輸入； ? 充電完畢； ? 充電出錯(cuò)（此時(shí)實(shí)際上 /CHG 會(huì)以 的頻率反復(fù)跳變）； 顯然前面 2 種情況都可以直接通過(guò)控制光耦切斷充電電源，所以程序上著重于第三種情況的判斷。 樂(lè)山師范學(xué)院 2021 級(jí)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 程序流程圖 圖 單片 機(jī)控制智能充電器的控制流程如圖 ，其中包括外部中斷服務(wù)子程序和定時(shí)器服務(wù)子程序。 圖 單片機(jī)控制智能充電器的控制流程 系統(tǒng)源程序見(jiàn)附錄。 6 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試 電路圖設(shè)計(jì)介紹 智能充電器的整體電路設(shè)計(jì)包括以下模塊：電源模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)、MAX1898 智能 充電模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、 TLP2422 光電隔離模塊。運(yùn)用Protel99se 畫(huà)出 軟件電路圖，如圖 ，標(biāo)注完整 PCB 封裝，將完成的 SCH 原樂(lè)山師范學(xué)院 2021 級(jí)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 理圖導(dǎo)入 PCB 工作域，在完成 PCB 圖繪制后打印輸出 PCB 工程圖，再轉(zhuǎn)印 到腐蝕板上，腐蝕鉆孔，最后焊接硬件加調(diào)試。 （ 1） PCB 原理圖和打印圖紙如下： 圖 pcb 原理圖 （ 2） 3D 仿真實(shí)物圖和工業(yè)制板圖： 圖 板面覆銅走線 樂(lè)山師范學(xué)院 2021 級(jí)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 圖 元件分布圖 硬件電路制作 由于設(shè)備條件制約，因此用萬(wàn)通板代替腐蝕覆銅板制作作品。硬件部分與上述仿真模塊完全符合，包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)、電源電路、智能充電電路、蜂鳴器報(bào)警電路。其中智能功能充電模塊單獨(dú)制作，因?yàn)?MAX1898 為 uMax 封裝，體積很小，加上萬(wàn)通板的局限性，所以采用自制腐蝕覆銅板。 本設(shè)計(jì)整體實(shí)物圖如圖 和圖 。 圖 設(shè)計(jì)實(shí)物正面 樂(lè)山師范學(xué)院 2021 級(jí)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 圖 設(shè)計(jì)實(shí)物反面 系統(tǒng)電路軟、硬件連調(diào) （ 1） 軟件 測(cè)試方法 采用先分別調(diào)試各單元模塊，調(diào)通后再進(jìn)行整機(jī)調(diào)試的方法，以提高調(diào)試效率。 首先 測(cè)試在帶有單片機(jī)的電路板上編程調(diào)試芯片，利用仿真機(jī)調(diào)試成功后通過(guò)編程器將程序?qū)懭胄酒?，觀察 ALE 口電平變化，確定單片機(jī)最小系統(tǒng)正常運(yùn)行。 （ 2） 智能關(guān)斷、蜂鳴器報(bào)警和智能充電模塊聯(lián)調(diào)。測(cè)試完成單片機(jī)最小系統(tǒng)后，接上電池觀察充電指示燈狀態(tài)， MAX1898 芯片本身會(huì)熄滅外接 的 LED 燈，但是為了安全起見(jiàn)，單片機(jī)在檢測(cè)到電池脈沖后，不僅會(huì)切斷 MAX1898 的供電，還會(huì)通過(guò)蜂鳴器報(bào)警，提醒用戶及時(shí)取出電池。當(dāng)充電出錯(cuò)時(shí)， MAX1898 芯片本身會(huì)控制 LED 以 左右的頻率閃爍，此時(shí)不要切斷芯片的供電，提示用戶充電錯(cuò)誤。 表 MAX1898 典型充電電路的 LED 指示燈狀態(tài)說(shuō)明 充電狀態(tài) LED 指示燈 電池或充電器沒(méi)有安裝 滅 預(yù)充或快充 亮 充電結(jié)束 滅 充電出錯(cuò) 閃爍 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)效果圖： 樂(lè)山師范學(xué)院 2021 級(jí)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 圖 充電過(guò)程圖示 圖 充電結(jié)束 7 結(jié)束語(yǔ) 本設(shè)計(jì)以 MAX1898 為核心，利用單片機(jī)為控制元件實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)充電器的設(shè)計(jì)。通過(guò)以上智能充電器的設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步熟悉了 MAX1898 的工作原理和使用方法，更深入的了解了 AT89S51 的定時(shí) /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)的應(yīng)用，熟悉了單片機(jī)嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。本設(shè)計(jì)使得課上所學(xué)得到充分的應(yīng)用 ，加強(qiáng)了自身攝取新知識(shí)的能力，也為不斷完善自己奠定了基礎(chǔ)。理論來(lái)源于實(shí)踐而高于實(shí)踐，沒(méi)有親力親為是不能領(lǐng)會(huì)其魅力的。這次設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高了自己的動(dòng)手制作能力，也使得編程能力得到鍛煉，取得不小的收獲，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自身所存在的不足。 樂(lè)山師范學(xué)院 2021 級(jí)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 在調(diào)試智能充電器的過(guò)程中，出現(xiàn)的問(wèn)題和解決方案： (1)方案論證與選定。由于是第一次做這樣的選題，所以存在許多不足之處，先期選題方案論證過(guò)于單一，結(jié)構(gòu)不嚴(yán)密。