多功能智能充电器设计

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1、多功能智能充电器（恒压、恒流源）的设计学校:专业：电气工程及其自动化带队教师:参赛队员:第一章前言…………………………………………………3第二章 方案论证……………………………………………4第三章 整体设计思路………………………………………51）、整体主电路框图2)、整体框图3)、电源主体4）、控制电路5第四章 单元电路…………………………………………71)、充电电流取样检测电路2)、充电电压取样检测电路3)、检查及保护电路4)、时钟芯片DS1302辅助电路5)、1602液晶显示模块第五章软件设计…………………………………………13第七章 结论………………………………………………14附页前言5

2、铅酸蓄电池是目前世界上广泛使用的一种化学电源，该产品具有良好的可逆性，电压特性平稳，使用寿命长，适用范围广，原材料丰富（且可再生使用）及造价低廉等优点而得到了广泛的使用。是社会生产经营活动中不可缺少的产品。但是，若使用不当，其寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，而采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。研究发现：电池充电过程对电池寿命影响最大，放电过程的影响较少。也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是“充坏”的。由此可见，一个好的充电器对蓄电池的使用寿命具有举足轻重的作用。而且，传统充电器的充电策略比较单一，只能进行简单的恒压或者恒流充电，以致充电时间很长，充电效率降低。

3、另外，充电即将结束时，电池发热量很大，从而造成电池极化，影响电池寿命。针对上述问题，设计了一种智能充电器，尽量延长铅酸蓄电池的使用寿命。第二章方案论证一、方案论证与比较1.1控制器的选择方案1：采用AT89S52单片机，该单片机做为经典单片机，方便使用，价格便宜，较长使用；但其功能单一，使用中需要外加多个其他电路，增加外围电路的设计及成本；方案2：选择STC12C5A60S2单片机，此款作为本控制器自身带有AD转换、捕捉、PWM等功能，可减少外围设计且价格适中，开发周期短，编程及调试环境简单，容易实现；5方案3：选择PIC16F1829单片机，本款控制器功能齐全，属于当前高端的8位MCU，其工

4、作速度快，功耗低，可靠性高，但其开发调试环境都需要专门的调试器，不利于任务的完成。综上所述，选择方案2；1.2稳压电路选择方案1：采用集成稳压模块，如LM7805、LM317等。此种拓扑形式的稳压电路可控性较差，控制精度较低；方案2：采用分离式元件，如大功率达林顿、场效应管等。电路较复杂，但性能指标可通过自己设计其大小，利于根据单片机的需要设置工作环境，如短路保护定值，负载电流的测量等。综上所述，选择方案2；第三章整体设计思路1）整体主电路框图变压器整流器滤波器器稳压器负载电网电压主电路框图2）、整体框图5交流220V输入单片机降压、整流、滤波电源主电路电压采样电流采样蓄电池液晶显示按键控制3

5、、电源主体3.1、辅助电源直流电源部分的工作原理：交流220V的市电经变压器TI降压、桥式整流电路进行整流，然后通过C1滤波，所得到的电压V=15V同时提供给BUCK变换器和7805，7805三端稳压器稳压后的输出为单片机提供5V的直流工作电源。若电源准就绪，备发光二极管发亮，显示电源正常。3.2、主电路5主控电路部分主要由开关型电流控制回路、检测取样电路、液晶显示电路组成。主电路4控制电路4.1、主控电路主控电路5铅酸蓄电池智能充电器2012年3月第四章 单元电路4.1、充电电流取样检测电路该电路设置了过流保护，能达到恒流充电目的。电流取样放大电路，是把取样后的电流以电压形式送回到PWM比较

6、器中去比较，从而决定输出的占空比。如图2.5所示：图2.5电流取样检测电路4.2、充电电压取样检测电路当接入电池时，检测到电池两端有电压，充电器开始充电。当检测到电池端电压已经达到最大值时，确定充电已满，调整PWM输出占空比，充电器自动转入浮充电状态，并发出声光报警。如图2.6所示：图2.6电压取样检测电路4.3、检查及保护电路-19-铅酸蓄电池智能充电器2012年3月过载检查及短路保护电路4.4时钟芯片DS1302辅助电路DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.

7、5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。[6]4.4.1引脚功能及结构在DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在