基于单片机智能充电器的设计课程设计报告书毕设论文.doc

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1、《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称基于单片机智能充电器的设计姓名学号专业指导教师机电与控制工程学院年月日41任务书一、设计题目：基于单片机智能充电器的设计二、设计要求：（1）在单片机的控制系，具有充电保护的功能。（2）能够自动断电和充电完成报警提示功能。（3）能够实现充电器的智能化控制。（4）能够方便快捷地答道正常充电的标准。41目录一、绪论…………………………………………………1二、程序系统流程图………………………………………8三、硬件设计………………………………………………9四、单片机选择……………………………………………17五、充电过程………………………………………………28

2、六、总结……………………………………………………29七、附录……………………………………………………3041一、绪论1.1概述如今，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻的电池充电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。因此需要对充电过程进行更精确的监控，以缩短充电时间、达到最大的电池容量，并防止电池损坏。与此同时，对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地提高。电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的。由于使用的化学物质的不同，电池有自己的特性。设计充电器时要仔细了解这些特性以防止过度充电而损坏电。目前，市场上卖得

3、最多的是旅行充电器，但是严格从充电电路上分析，只有很少部分充电器才能真正意义上被称为智能充电器，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、轻重量的电池充电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全地充电，因此，需要对充电过程进行更精确地监控(例如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控)，以缩短充电时间，达到最大的电池容量，并防止电池损坏。因此，智能型充电电路通常包括了恒流／恒压控制环路、电池电压监测电路、电池温度检测电路、外部显示电路(LED或LCD显示)等基本单元。其框图如下：41411.2常见充电电池特性及充电方式电池充电是通过逆向化学反应将能

4、量存储到化学系统里实现的，由于使用的化学物质的不同，电池的特性也不同，其充电的方式也不大一样。电池的安全充电：现代的快速充电器(即电池可以在小于3个小时的时间里充满电，通常是一个小时)需要能够对单元电压、充电电流和电池温度进行精确地测量，在充满电的同时避免由于过充电造成的损坏。充电方法：SLA电池和锂电池的充电方法为恒定电压法要限流；NiCd电池和NiMH电池的充电方法为恒定电流法，且具有几个不同的停止充电的判断方法。最大充电电流：最大充电电流与电池容量(C)有关。最大充电电流往往以电池容量的数值来表示。例如，电池的容量为750mAh，充电电流为750mA，则充电电流为1C(1倍的电池容量

5、)。若涓流充电时电流为C/40，则充电电流即为电池容量除以40。过热：电池充电是将电能传输到电池的过程。能量以化学反应的方式保存了下来。但不是所有的电能都转化为了电池中的化学能。一些电能转化成了热能，对电池起了加热的作用。当电池充满后，若继续充电，则所有的电能都将转化为电池的热能。在快速充电时这将使电池快速升温，若不及时停止充电就会造成电池的损坏。因此，在设计电池充电器时，对温度进行监控并及时停止充电是非常重要的。41二、系统程序流程图本充电器主要包括单片机控制、MAX1898主电路控制，单片机由AT89S52控制工作在12时钟，外接蜂鸣器。由单片机控制发出警报声单片机的P2.0脚输出控制

6、光耦器件，在在需要时可以及时关断充电电源。单片机中断0由充电芯片MAX1898的充电状态输出信号/CHG经过反相后触发。MAX1898是电路的主控制部分，当MAX1898芯片的2引脚/CHG发送的脉冲电平由低变高，这将会被单片机检测到，引起单片机的中断，在中断中，如果判断出充电完毕停止MAX1898的供电，从而保证芯片和电池的安全，同时也减小功耗。单片机模块实现充电器的智能化控制，比如自动断电、充电完成报警提示等。本系统的程序流程图如下所示4141一、硬件设计硬件设计主要是根据电路设计要求选择主要电路控制芯片和单片机以及电路所需的元器件并且简单介绍其作用。一个智能化程度较高的充电器，应能在

7、电池充电过程中准确的检测电池的状态，并能在控制过程中及时的作出反应，这就需要完善的硬件设施。根据蓄电池快速充电技术的各项指标和设计原则，分析智能充电器硬件电路的工作原理，计算智能充电器所需的主要参数，选择各部分所需的元器件，并对硬件电路的各部分电路进行详细的设计。3.1电池充电芯片的选择目前市场上存在大量的电池充电芯片，它们可直接用于进行充电器的设计。在选择具体的电池充电芯片时，需要参考以下标准。（1）电池类型：不同的电