智能充電器的設計【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設計</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p><b>　　智能充電器的設計</b></p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級

2、 通信工程 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘

3、要</b></p><p>　　當前社會，隨著電子產(chǎn)業(yè)日益的發(fā)達，手機成為了人們必不可少的通訊工具，手機電池也經(jīng)歷了復雜的發(fā)展變化。鋰離子電池由于能量密度高、循環(huán)壽命長、無記憶效應、自放電率低等諸多優(yōu)點使其成為了二次電池的主流產(chǎn)品。但另一方面，由于鋰離子電池極易受到過充電、過放電、過電流等損壞，其中充電器的好差對電池起著不可無視的作用。</p><p>　　本文首先介紹了鋰離子

4、電池的工作原理及其保護電路的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。以及一些影響電池壽命的因素。在此基礎上，主要采用了MAX1898，7805等芯片，對鋰離子電池充電器模塊進行了設計。主要模塊包括：充電指示，電池充電，電壓轉換。</p><p>　　關鍵詞：MAX1898；7805；鋰電池；充電指示；充電器</p><p><b>　　Abstract</b></p><

5、p>　　The current society, as the electronic industry increasingly developed, cell phone became people indispensable communication tools, cell phone battery also experienced the development and change of the complex. Li

6、thium ion batteries due to higher energy density, long cycling life, no memory effect, low self-discharge has created many advantages for the mainstream of the secondary battery products.</p><p>　　But on the

7、 other hand;Because of over-charge and over-discharge ,Rechargeable lithium-ion battery vulnerable will be damaged easily. So,the quality of battery chargers played a significant role.</p><p>　　This paper fi

8、rstly introduces the working principle of lithium ion battery and its protection circuit of the present situation and the development tendency. And some of the influence factors of battery life. On this basis, mainly ado

9、pts MAX1898 7805 chip, etc, lithium ion battery charger module of the design. Main modules, including: charging instructions, battery, voltage conversion.</p><p>　　Key Words:MAX1898;7805;Lithium; batteriesCh

10、arging indicator; charger</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 研究的背景1</p><p>　　1.2手機蓄電池的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1</p><p>　　1.

11、3 充電技術的發(fā)展2</p><p>　　1.4 本文研究的內容和意義3</p><p>　　1.5 論文各部分的主要內容3</p><p>　　2 手機智能充電器的設計基礎4</p><p>　　2.1 鋰離子電池的基本結構4</p><p>　　2.2 鋰離子電池的電特性5</p><

12、;p>　　2.2.1 鋰離子電池的容量5</p><p>　　2.2.2 溫度的影響5</p><p>　　2.2.3 放電深度5</p><p>　　2.2.4 放電率關系6</p><p>　　2.2.5 自放電6</p><p>　　2.3 充電模式及控制方式6</p><p

13、>　　2.3.1 充電模式6</p><p>　　2.3.2 控制方法7</p><p><b>　　2.4 小結8</b></p><p>　　3 手機電池智能充電器的硬件設計9</p><p>　　3.1 智能充電器的設計原理9</p><p>　　3.2智能充電器的硬件設計

14、9</p><p>　　3.2.1 MAX1898的作用10</p><p>　　3.2.2 充電電路的設計11</p><p>　　4 智能充電器的軟件設計14</p><p>　　4.1 充電控制程序14</p><p>　　4.2 充電系統(tǒng)主程序設計14</p><p>&l

15、t;b>　　4.3 小結17</b></p><p>　　5 智能充電器的測試18</p><p>　　5．1 智能充電器的仿真測試18</p><p>　　5.2自制硬件電路20</p><p>　　6 結論和展望22</p><p><b>　　6.1 結論22</b

16、></p><p>　　6.2 展望22</p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　參考文獻23</b></p><p>　　附錄 1 系統(tǒng)實物圖24</p><p>　　附錄2 實驗原理圖25</p><p>　　附錄3 畢

17、業(yè)設計作品說明書26</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 研究的背景</b></p><p>　　隨著3G網(wǎng)絡的全球化發(fā)展，3G用戶數(shù)大幅增長。技術上的先進性，3G業(yè)務所具有的獨特吸引力，促使用戶越來越頻繁地使用各種多媒體業(yè)務。手機從僅具有通話功能發(fā)展成了集多種功能于一體的

18、便攜設備。與此同時，手機電池也經(jīng)歷了復雜的發(fā)展變化。隨著便攜式電子產(chǎn)品的日益普及，作為其電源的二次電池市場正迅速拓寬。而鋰離子電池由于能量密度高、循環(huán)壽命長、無記憶效應、自放電率低等諸多優(yōu)點使其成為了二次電池的主流產(chǎn)品。但另一方面，由于鋰離子電池極易受到過充電、過放電、過電流等損壞，其中充電器的好差對電池起著不可無視的作用。</p><p>　　本文首先介紹了鋰離子電池的工作原理及其保護電路的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。以及

19、一些影響電池壽命的因素。在此基礎上，對鋰離子電池充電器模塊進行了設計。主要模塊包括：充電指示，電池充電，電壓轉換。</p><p>　　1.2手機蓄電池的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢</p><p>　　隨著用戶對手機性能以及形態(tài)大小的要求趨勢，手機電池從早期的占2/3體積的鎳鎘電池為主，逐步過度到以鎳氫為主。隨著鋰電池成本的迅速下降，現(xiàn)在市場上的主流手機基本上都已采用鋰離子電池。這是因為鋰電池的輕薄小

20、巧以及鋰電池的容量更大，輸出功率密度更高，充電速度更快。</p><p>　　鋰電池主要應用于筆記本計算機、手機、攝錄像機、攜帶式光盤等電子產(chǎn)品上。電子、信息及通訊等3C產(chǎn)品均朝向無線化、可攜帶化方向發(fā)展，對于產(chǎn)品的各項高性能組件也往“輕、小、薄、短”的目標邁進，而鋰電池是最佳的電源供應來源。未來隨著3G手機和其它電動工具的發(fā)展，國內鋰電池市場份額將快速增長，國內鋰電池企業(yè)擁有巨大的市場增長空間?！　τ诂F(xiàn)在一

21、般常用的幾種電池比較可見：</p><p>　　表1 各類蓄電池性能比較</p><p>　　通過表一的蓄電池性能比較可以看到，雖然它們各有優(yōu)缺點，但考慮到作為手機電池，鋰離子電池要比其他電池綜合性能更高一些，因此根據(jù)手機對電池的性能要求，在手機上使用鋰離子電池的前景是可觀的。但是在鋰離子電池的安全性和成本上還是有待提高，這是鋰離子電池發(fā)展的必然趨勢。</p><p&

22、gt;　　目前鋰電池已逐步向電動自行車、電動汽車等領域拓展。全球鋰電池需求量隨著應用領域的不斷擴展而逐年遞增。</p><p>　　1.3 充電技術的發(fā)展</p><p>　　蓄電池充電技術是從二次電池誕生開始的，而且和蓄電池的發(fā)展與應用有著極為密切的關系。當時各國對蓄電池充電特性的認識提出了總結性的充電經(jīng)驗法則，即常規(guī)充電的經(jīng)驗規(guī)律，這些經(jīng)驗法則是（姜紹信 1984）： </p&

23、gt;<p>　?。?）蓄電池溫度為 75℉（24℃）時，充電電壓應為 2.3V 左右，在此基礎上溫度每上升一度，電壓應相應的降低 0.004V。 </p><p>　?。?）蓄電池的充電電流（單位為安培）不應超過蓄電池待重新充入的安時數(shù)。 </p><p>　?。?）在不減損蓄電池循環(huán)壽命的情況下，完成蓄電池滿充電的時間，不能少于 5小時。 </p><

24、p>　　這些經(jīng)驗法則雖然是在當時的科學技術水平上提出來的，以往的蓄電池充電方法都是遵循這些法則設計的，但對于目前的常規(guī)充電技術仍具有一定的指導意義。</p><p>　　充電技術也從原來的常規(guī)充電往智能化方向發(fā)展，從以往的電壓轉換向著如今的單片機程控化。同時電池產(chǎn)品也在快速發(fā)展著。其中手機常用的電池也從原來的傳統(tǒng)鋰離子電池向著聚合物鋰離子電池發(fā)展。</p><p>　　1.4 本文研

25、究的內容和意義</p><p>　　3G業(yè)務的全球化發(fā)展以及手機等電子產(chǎn)品的應用對鋰離子有著很大的需求，手機鋰離子電池的各方面性能都影響著它們的發(fā)展，鋰離子電池以其特有的性能優(yōu)勢已在便攜式電器如手提電腦、攝像機、移動通訊中得到普遍應用。目前開發(fā)的大容量鋰離子電池已在電動汽車中開始試用，它將成為21世紀電動汽車的主要動力電源之一，并將在人造衛(wèi)星、航空航天和儲能方面得到應用。</p><p>

26、　　本文主要手機鋰離子電池自身的特點，研究如何建立一個良好的智能化程度較高的鋰離子電池充電系統(tǒng)。本設計以單片機作為核心控制部件，設計一款基于單片機控制的智能型充電器，采用常規(guī)充電與脈沖充電相結合的充電方法，不僅可以有效的提高充電效率，而且可以有效的延長鋰離子電池的循環(huán)壽命。</p><p>　　1.5 論文各部分的主要內容</p><p>　　第二章主要介紹手機智能充電器的設計基礎，通過分

27、析鋰離子電池的內部結構和充電特性，以及影響鋰離子電池壽命的主要因素，提出一種基于單片機的充電技術。 </p><p>　　第三章主要介紹手機智能充電器硬件電路的設計，包括設計的原則和主要的技術參數(shù)。 </p><p>　　第四章主要對智能充電器進行軟件設計，對各部分控制程序進行設計，使其對硬件起到較好的控制作用。 </p><p>　　第五章主要是對智能充電器的硬件

28、和軟件進行試驗調試，并對系統(tǒng)進行驗證性試驗，以比較試驗數(shù)值和理論設計的誤差。 </p><p>　　第六章主要對所設計的智能型充電器進行總結，找出其中的問題，并對蓄電池智能充電器的進一步發(fā)展做出展望。</p><p>　　2 手機智能充電器的設計基礎</p><p>　　要想實現(xiàn)手機智能充電器的智能化，首先就必須要了解鋰離子電池的基本知識。本章主要介紹鋰離子電池的基

29、本知識及其應用方面的問題。 </p><p>　　2.1 鋰離子電池的基本結構</p><p>　　圖2 鋰電池結構圖</p><p>　　鋰離子電池由正極端子、負極端子（電池連接外部的正負極）、正極板、負極板、隔膜組成。當電池充電時，鋰離子從正極中脫嵌，在負極中嵌入，放電時反之。這就需要一個電極在組裝前處于嵌鋰狀態(tài)，一般選擇相對鋰而言電位大于3V且在空氣中穩(wěn)

30、定的嵌鋰過渡金屬氧化物做正極。</p><p>　　2.2 鋰離子電池的電特性</p><p>　　2.2.1 鋰離子電池的容量</p><p>　　電池容量是指從電池獲得電量的量，常用C表示，單位常用Ah或mAh表示。容量是電池電性能的重要指標。電池的容量通常分為理論容量、實際容量和額定容量。</p><p>　　電池容量由電極的容量決定，

31、若電極的容量不等，電池的容量取決于容量小的那個電極，但決不是正負極容量之和。鋰離子電池有一個對電量計量很有用的特性，就是在放電的時候,，電池電壓隨電量的流逝會逐漸降低，并且有相當大的斜率。</p><p>　　2.2.2 溫度的影響</p><p>　　鋰離子電池的實際容量及活性物質的利用率隨溫度的升高而增加，在蓄電池放電容量不變的情況下，蓄電池的放電深度隨著溫度的升高而降低，故蓄電池的使

32、用壽命會隨著溫度的升高而延長（朱松然 2002）。在溫度低的地方會影響鋰電池的電容量，但當回到溫度高的地方時又恢復電容量。</p><p>　　2.2.3 放電深度</p><p>　　鋰離子電池的放電深度是指蓄電池放電停止時達到何種放電程度。若在放電停止時放出了電池的全部電量，則稱為 100%的放電深度。在影響電池的壽命的諸多因素中，放電深度對電池循環(huán)壽命的影響是最大的。放電深度對鋰離

33、子電池使用壽命的影響如圖 1所示：</p><p>　　圖3 鋰電池放電深度影響圖</p><p>　　由圖中可以看出，當電池經(jīng)過百次充放電使用以后；電池能放出的電將越來越少，也就是說電池性能越來越差。</p><p>　　2.2.4 放電率關系</p><p>　　鋰離子電池在放電時，放電電壓不能低于終止電壓，否則會損害蓄電池的壽命，蓄電

34、池經(jīng)不同的放電電流放電，所放出的電量不同。一般在蓄電池放電深度為 60%～80%時充電，是最佳的充電時機。</p><p><b>　　2.2.5 自放電</b></p><p>　　鋰電池存在的自放電現(xiàn)象，如果電池電壓在3.6V以下長時間保存，會導致電池過放電而破壞電池內部結構，減少電池壽命。因此長期保存的鋰電池應當每3~6個月補電一次，即充電到電壓為3.8~3.9

35、V（鋰電池最佳儲存電壓為3.85V左右）為宜，不宜充滿。</p><p>　　2.3 充電模式及控制方式</p><p>　　2.3.1 充電模式</p><p>　　在本次實驗中，充電過程分預充，快充，滿充，斷電，報警5個部分。</p><p><b>　　預充</b></p><p>　　在充

36、電器接入電源時，當充電其檢測到電池時將定時器復位，從而進入預充過程，在此期間充電器以快充電流的1/10給電池充電，使電池電壓、溫度恢復到正常狀體.預充電時間由外接電容確定，如果在預充時間內電池電壓達到標準電壓，且電池溫度正常,則進入快充過程；如果超過預充時間后，電池電壓低于標準電壓，則認為電池不可充電,充電器顯示電池故障，由單片機發(fā)出故障指令，LED指示燈閃爍。</p><p><b>　　快充<

37、/b></p><p>　　快充就是以恒定電流對電池充電，恒流充電時，電池的電壓緩慢上升，一旦電池電壓達到所設定的終止電壓時 ，恒流充電終止，充電電流快速遞減，充電進入滿充過程。</p><p><b>　　滿充</b></p><p>　　在滿充過程中，充電電流逐漸遞減，直到充電速率降到設置值以下，或滿充超時時，轉入頂端截止充電。頂端截

38、止充電時，充電器以極小的充電電流為電池補充能量。由于充電器在檢測電池電壓是否達到終止電壓時 有充電電流通過電池電阻，盡管在滿充和頂端截至充電過程中充電電流逐漸下降，減小了電池內阻和其它串聯(lián)電阻對電池端電壓的影響，但串聯(lián)在充電回路中的電阻形成的壓降仍然對電池終止電壓的檢測有影響。一般情況下，滿充和頂端截止充電可以延長電池5%～10%的使用時間。（《單片機典型模塊設計實例導航》P270）</p><p><b&

39、gt;　　斷電</b></p><p>　　當電池充滿后，Max1898芯片的2腳/Chg發(fā)送的脈沖電平會由低變高，這將會被單片機檢測到，引起單片機的中斷，在中斷中，如果判斷出充電完畢，則單片機將通過P2.0 口控制光耦切斷L7805向Max1898供電，從而保證芯片和電池的安全，同時也減小功耗。</p><p><b>　　報警</b></p>

40、;<p>　　當電池充滿后，Max1898芯片本身會熄滅LED顯示.但是，為了安全起見，單片機在檢測到充滿狀態(tài)的脈沖后，不會馬上自動切斷Max1898的供電，而且會通過蜂鳴器報警，提醒用戶及時取出電池.當電池出錯時，Max1898本身會控制LED以低頻率閃爍，提示用戶。</p><p>　　2.3.2 控制方法</p><p>　　對蓄電池來講，選擇適當?shù)某潆娔Ｊ綄π铍姵氐膲?/p>

41、命和使用性能起到至關重要的作用，但充電過程中的控制方法則直接決定著充電效果的好壞，因此，充電過程中的控制方法對蓄電池的充電有著非常重要的作用，也決定著蓄電池的壽命和性能。常用的充電控制方法有以下幾種（朱松然 2002）。 </p><p><b>　　（1）電流控制法 </b></p><p>　　對于遵循最佳充電曲線的快速充電模式來講，電流控制法是最佳的充電控制方

42、法。它可以通過氣體檢測元件對蓄電池析出氣體的速率進行檢測，當蓄電池內部產(chǎn)生的氣體達到一定的值時，氣體檢測元件參數(shù)變化，對充電線路發(fā)出控制信號，進而對充電電流實施控制。但是由于遵循最佳充電曲線是非常困難的，將會使充電線路非常復雜，設備的體積也很龐大，并且在充電初期，充電電流很大，設備容量也必須很大，造成充電后期設備利用率很低，在實際應用中，多數(shù)都設計成近似最佳充電曲線的充電模式。 </p><p><b>

43、;　?。?）電壓控制法 </b></p><p>　　電壓控制法是利用在充電過程中檢測到的蓄電池的最高電壓，控制充電電壓的方法。也是一般最常用的方法，一般情況下，蓄電池電壓達到最大值時，電池就充滿電。在充電過程中，當電壓達到規(guī)定值時，應立即停止快速充電。但是電池充足電的最高電壓會隨著外部環(huán)境的變化而變化，并且組成電池組的單體電池的最高點電壓也不一致，因此采用電壓控制法的準確性不高。 </p>

44、;<p><b>　　（3）溫度控制法 </b></p><p>　　溫度控制法是利用溫度傳感器檢測充電過程中蓄電池電解液的溫度實施控制的一種方法隨著充電的進行，蓄電池的電解液溫度會逐漸升高。當蓄電池溫度超過 45℃時，應考慮停止充電。通常采用熱敏電阻傳感器對蓄電池的溫度進行檢測，但是由于熱敏電阻在使用過程中有一定的響應時間，檢測到的蓄電池溫度就帶有一定的遲滯性，這會造成蓄電池

45、充電控制過程的響應時間延后，會使得整個蓄電池充電時間就會相應的延長。且熱敏電阻與溫度之間的非線性關系，也會使檢測到的溫度有一定的誤差。因此用溫度傳感器檢測溫度時，不能十分準確的檢測到蓄電池充滿電的時刻，易造成蓄電池過充。 </p><p>　　以上所述的各種控制方法，都有各自的缺陷，要想保證在任何情況下，都能準確的控制電池的充電狀態(tài)，就需要一種綜合的控制方法。本次實驗設計所采用的為電壓控制法。</p>

46、<p><b>　　2.4 小結</b></p><p>　　本章介紹了鉛酸蓄電池的一般結構、工作原理、充電特性、充電模式及控制方法，分析了常規(guī)充電法和快速充電法的優(yōu)缺點，以及各個模式的過程分析。提出了一種新型的單片機控制的充電技術，為下一章智能型充電器的設計奠定了基礎。 </p><p>　　3 手機電池智能充電器的硬件設計</p>&

47、lt;p>　　一個智能化程度較高的充電器，應能在蓄電池充電過程中準確的檢測蓄電池的狀態(tài)，并能在控制過程中及時的作出反應，這就需要完善的硬件設施。本章主要對智能充電器的硬件電路進行設計。根據(jù)本次實驗中用到的關鍵芯片MAX1898以及單片機89C52，分析智能充電器硬件電路的工作原理，計算智能充電器所需的主要參數(shù)，選擇各部分所需的元器件，并對硬件電路的各部分電路進行詳細的設計。</p><p>　　3.1 智能

48、充電器的設計原理</p><p>　　該充電器具有如下功能：</p><p><b>　　具有預充功能；</b></p><p><b>　　巨涌充電保護功能；</b></p><p><b>　　具有自動斷電功能；</b></p><p>　　具有完成

49、充電后提示功能。</p><p>　　整個充電過程為:當檢測到電池時，定時器復位，先以1/10的快充電流進行預充，同時檢測電池是否為可充電鋰電池，若不是則斷開電流并提示，若可充電，當電池電壓達到一定標準時，進行快充時間為1小時左右，在電池進入滿充狀態(tài)后，充電電流減小直至電池充滿，此時MAX1898的2引腳發(fā)送的脈沖點評被單片機檢測到，引起單片機中斷，判斷出電池充電完畢，單片機通過P2.1控制光耦，切斷7805向M

50、AX1898供電，減小功耗并保證安全，同時MAX1898會向外接的LED發(fā)出指示（燈閃爍）提示充電結束。</p><p>　　3.2智能充電器的硬件設計</p><p>　　本章主要設計了以單片機為核心部件的鋰離子智能充電器的硬件電路。通過分析各部分硬件電路的工作原理，選擇各部分硬件電路所需的元件，使得設計的系統(tǒng)可以根據(jù)充電過程中蓄電池的實際情況，選擇合適的充電模式，提高充電效率。 <

51、;/p><p>　　3.2.1 MAX1898的作用</p><p>　　MAX1898配合外部PNP或者PMOS晶體管可組成完整的鋰電池充電器。MAX1898提供精確的恒定電流，提高電池性能并且延長電池壽命。同時MAX在實驗中提供了用于監(jiān)視充電狀態(tài)的輸出、輸入電源是否與充電器連接的輸出指示和充電電流指示。 </p><p>　　MAX1898的基本特點：</p

52、><p>　　圖4 MAX1898電路圖</p><p>　　4.5～12V輸入電壓范圍；</p><p><b>　　內置檢流電阻；</b></p><p>　　±0.75%的電壓精度；</p><p><b>　　可編程充電電流；</b></p>&

53、lt;p><b>　　輸入電源自動檢測；</b></p><p>　　LED充電狀態(tài)指示；</p><p><b>　　檢流監(jiān)視輸出；</b></p><p><b>　　MAX引腳功能 ：</b></p><p>　　1-IN：傳感器輸入，檢測輸入電壓和電流。</

54、p><p>　　2-CHG:LED驅動器；</p><p>　　3-EN/OK：邏輯電平輸入允許/電源輸入；</p><p>　　4-ISET：電流調節(jié)；</p><p>　　5-CT：安全的充電時間設置；</p><p>　　6-RSTRT：自動重新啟動控制引腳。</p><p>　　7-BATT

55、：接單個Li+的正極；</p><p><b>　　8-GND：地；</b></p><p>　　9-DRV：外接電阻驅動器；</p><p>　　10-CS：電流傳感器輸入； </p><p>　　3.2.2 充電電路的設計</p><p>　　在本次實驗中，采用的是將12V電壓轉換為5V電壓，

56、作為單片機和MAX1898的電源。電壓轉換部分為：</p><p>　　圖5 電壓轉換原理圖</p><p>　　R4即為所需要的5V電壓。整個電路圖為如圖所示：</p><p>　　圖6 智能充電器原理圖</p><p>　　7805在電路中主要是電路轉化，由于實驗原因，選擇的是講12V電壓轉化為線路所需的5V電壓。右下角BAT1處連接

57、電池。</p><p>　　圖7 電路運行流程圖</p><p>　　上圖為整個電路運行過程中運行時的程序，從開始隨著芯片的智能判斷，充電器會選擇正確的充電方式。</p><p>　　4 智能充電器的軟件設計</p><p>　　4.1 充電控制程序</p><p>　　在電路運行中，系統(tǒng)接通電源初始化后，系統(tǒng)開始

58、工作。首先檢測電池的狀態(tài)信息，若檢測到的電池為不可充電電池或其他異常情況，則直接終止充電并亮燈提醒，若電池無異狀，則判斷電池電壓后選擇充電方式，當檢測到手機電池電壓=4.2V時。則表示電池充電完成，此時反饋信息，充電斷開，指示燈亮并蜂鳴。</p><p><b>　　圖8 程序運行圖</b></p><p>　　4.2 充電系統(tǒng)主程序設計</p>&l

59、t;p>　　此次設計采用的核心控制部件是AT89C52,主程序采用C語言進行編譯，C 語言作為常用的組合語言，以其適用范圍大等優(yōu)點在很多方面得到了廣泛的應用。它功能強大，可以單獨使用，也可以和其他語言結合使用，語言簡潔緊湊，運算符和數(shù)據(jù)結構豐富，C 語言的語法限制沒有其他語言嚴格，在使用時設計者的自由度較大。并且 C 語言允許直接訪問物理地址，因此它可以直接對硬件進行操作。</p><p>　　此次設計中所

60、編譯的代碼如下：</p><p>　　#include "reg51.h"</p><p>　　#include "my_type.h"</p><p>　　sbit GATE = P2^0;</p><p>　　sbit BP = P2^1;</p><p>　　uint16

61、t_count,int0_count;</p><p>　　/*timer init</p><p>　　void initTimer(void)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TMOD=0x1;</b></p><p><b>

62、;　　TH0=0xee;</b></p><p><b>　　TL0=0x19;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*timer0/counter0 interrupt</p><p>　　void timer0(void) interrupt 1&l

63、t;/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TH0=0xee;</b></p><p><b>　　TL0=0x19;</b></p><p>　　/*add your code here.</p><p>　　t_count++;

64、</p><p>　　if(t_count>600) /*第一次外部中斷0產(chǎn)生后3S*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(int0_count == 1) /*還沒有出現(xiàn)第二次外部中斷*/</p><p><b>　　{</b></p

65、><p>　　GATE = 0; /*關閉充電電源*/</p><p>　　BP = 0; /*打開蜂鳴器報警*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else /*否則即是充電出錯*/</p><p><b>　　{</b>&l

66、t;/p><p>　　GATE =1; /*應該為1*/</p><p><b>　　BP = 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　ET0 = 0 ; /*關閉T0中斷*/</p><p>　　EX0 = 0 ; /*

67、關閉外部中斷0*/</p><p>　　int0_count = 0 ; </p><p>　　t_count = 0 ;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　/*add your code here.</p><p><b>　　}</b><

68、;/p><p>　　/*int0 interrupt</p><p>　　void int0(void) interrupt 0</p><p><b>　　{</b></p><p>　　/*add your code here</p><p>　　if(int0_count == 0 )</

69、p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TH0=0xee;</b></p><p><b>　　TL0=0x19;</b></p><p>　　TR0 = 1; /*啟動第時器/計數(shù)器0計數(shù)*/</p><p>　　t_count

70、 = 0 ; /*產(chǎn)生定時器0中斷的計數(shù)器清0*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　int0_count += 1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*the main fun</p><p>　　void main

71、(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　IT0=1; /*INT0下降沿中斷*/</p><p>　　EX0=1; /*允許INT1中斷*/</p><p>　　/*PT0 = 1; /*設置外部中斷0為最高優(yōu)先級*/</p><p>　　i

72、nitTimer();</p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p>　　int0_count = 0 ;</p><p><b>　　GATE = 1;</b></p><p><

73、;b>　　BP = 1;</b></p><p><b>　　while(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　4.3 小結</b></p><p>　　本章主要完成了智能充電器的軟件部分設計，在PROTElS

74、中繪制了工作原理圖，初步定制了線路流程。</p><p>　　5 智能充電器的測試</p><p>　　5．1 智能充電器的仿真測試</p><p>　　在前面由于已經(jīng)完成了智能充電器的電路原理圖，因此在PROTEUS 7.5 進行了仿真測試，由于在仿真時發(fā)現(xiàn)MAX1898無法實現(xiàn)仿真功能，這是由于在PROTEUS內暫時還沒有關于MAX1898仿真的數(shù)據(jù)，因此在仿

75、真中我將圖中關于MAX1898的部分用一個button按鈕來代替。</p><p>　　圖9 以指示燈代替MAX1898芯片</p><p>　　當按下電路圖左側的按鈕時，圖中左下角的指示燈滅，這時候提醒用戶提示充電完成：</p><p>　　圖10 充電完成時電路顯示</p><p>　　當按鈕松開的時候，既充電器在充電時指示燈是一直亮著

76、：</p><p>　　圖11 充電過程電路圖</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　5.2自制硬件電路</b></p><p>　　根據(jù)原理圖，我在此基礎上自制了硬件電路：</p><p>　　在電源選擇上，我選擇了USB接口電源，可以連接電

77、腦來選擇充電，最上方的指示燈1是當連接到電源時提示外來電源存在。當連接了外來電源卻沒接通電池時，指示燈2一直閃爍，當連接到鋰電池后指示燈3亮起提示在充電，充滿電后指示等3黑燈4亮并蜂鳴提示。</p><p>　　當給1塊800mAh的鋰電池充電，大概在2小時左右充滿，充電功率就是：</p><p>　　400/1000*4=1.6W.</p><p>　　充電器的充

78、電電壓為4V.</p><p>　　當給電池充電時，它的恒流充電電流為0.4A.</p><p>　　在給充電器測試時，對原定的任務目標功能基本達到了實現(xiàn)。</p><p><b>　　6 結論和展望</b></p><p>　　隨著3G應用的全面化以及將來的4G時代，手機等掌上電子產(chǎn)品越來越離不開人們的需求，人們對于電

79、池的要求也會越來越高。</p><p><b>　　6.1 結論</b></p><p>　　本文主要研究了智能充電器的設計，以AT89C51為核心控制部件，結合外圍工作電路進行工作，采用單片機控制電路及時調整充電過程中的充電電流，使電池的壽命能更長使用。</p><p><b>　　6.2 展望</b></p&g

80、t;<p>　　未來人們對電子器件的需求會越來越大，同時對電池的要求也會越來越高，對電池的安全性、容量、壽命等因素也會有更高的要求，不能滿足人們需求的電池注定要被淘汰，傳統(tǒng)鋰電池必定需要改進。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 胡漢才。單片機原理及其接口技術[M]。北京:清華大學出版社，2003.</p>

81、;<p>　　[2]張俊謨。單片機中級教程[M]。北京:北京航空航天大學出版社，2007.</p><p>　　[3]求是科技。單片機典型模塊設計實例導航[M]。北京:人民郵電出版社，2008.</p><p>　　[4]田進，景占榮微?；贛CU的智能充電控制器的設計與應用[J]。微處理機，2006(2):78-81.</p><p>　　[5]劉美

82、俊?；趩纹瑱C的通用智能充電器設計[J]。儀表技術與傳感器，2009(9):41-43.</p><p>　　[6]羅劍。低成本交直流兩用后備電源的設計[J]。工業(yè)控制技術，2009(12):100-102.</p><p>　　[7]何立民。MCS-51系列單片機應用系統(tǒng)設計。北京航空航天大學出版社，2006.</p><p>　　[8]趙負國主編。傳感器集成電路

83、手冊，化學工業(yè)出版社，2002，ISBN 7-5025-3474-1/TP。296.</p><p>　　[9]童詩白，華成英。模擬電子技術基礎（第三版）【M】。北京：高等教育出版社，2001.</p><p>　　[10]路秋生，常用充電器電路和應用，機械工業(yè)出版社2007.</p><p>　　[11]曲學基。穩(wěn)定電源電路設計手冊[M]。北京:電子工業(yè)出版社，2

84、003.</p><p>　　[12]TI analog/Mixed-Signal Products designer’s Gudide CD-ROM SL YC005D Februrary 2000 ISBN7-980029-43-7H.</p><p>　　[13] TI analog/Mixed-Signal Products designer’s Master selection

85、Guide CD-ROM SL YC005G august 2002.</p><p>　　附錄 1 系統(tǒng)實物圖</p><p><b>　　附錄2 實驗原理圖</b></p><p>　　附錄3 畢業(yè)設計作品說明書</p><p><b>　　作品名稱 </b></p><

86、p><b>　　智能電池充電器</b></p><p><b>　　作品功能 </b></p><p>　　對手機鋰電池進行充電；</p><p>　　充電過程下有指示燈提示</p><p><b>　　操作步驟</b></p><p>　　通過U