自动化基于avr单片机的智能充电器的设计

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1、基于AVR单片机的智能充电器的设计《智能仪器》课程论文论文题目：基于AVR单片机的智能充电器的设计2010年11月6日第17页共17页基于AVR单片机的智能充电器的设计目录摘要3引言4一、概述4二、各种充电电池的特性41、各种充电电池的优缺点42、影响充电电池使用寿命的因素5三、智能型充电器的设计要求5四、AVR单片机的特点61、速度快62、性能价格比高63、系统内从新编程（ISPIn-SystemProgramming)功能64工作电压范围宽（2.7-6V）、抗干扰能力强7五、CPU电路71、MCU系统时钟和实时时钟的选择82、PWM脉宽调制波产生器83、A

2、D转换器8六、1602B字符型液晶模块8七、恒流/恒压电路111、工作原理112、电感L的计算方法12八、基准电压源12九、电流检测电路13十、电池电压检测电路14十一、温度传感电路15十二、RS232接口电路16十三、小结17参考文献17第17页共17页基于AVR单片机的智能充电器的设计摘要介绍了以AVR单片机为核心智能充电器的控制原理，讨论了充电器的硬件结构和软件设计思想。该充电器对充电过程进行全面管理，描述了充电检测的关键技术，实现了智能充电。并对充电电源、电压进行自动检测调整，充电后自动转为恒压浮充状态，使充电过程按理想的充电曲线进行，达到既保护电池、

3、又能使电池充满的最佳效果等要求。这种全新的智能充电方式，有效地解决了普通充电器将蓄电池“充坏”的技术难题，大幅度提高了蓄电池的实际循环寿命，最重要的还加快了充电的速率。关键词：智能充电器，AVR单片机充电速率第17页共17页基于AVR单片机的智能充电器的设计引言如今，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。从2

4、0世纪60年代的商用镍镉和密封铅酸电池到近几年的镍氢和锂离子技术，可充电电池容量和性能得到了飞速的发展。目前各种电器使用的充电电池主要有镍镉电池（NiCd）、镍氢电池（NiMH）、锂电池（Li-Ion）和密封铅酸电池（SLA）四种类型。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

5、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：AtmelAVR微处理器是当前市场上能够以单片方式提供Flash、EEPROM和10位ADC的最高效的8位RISC微处理器。由于程序存储器为Flash，因此可以不用象MASKROM一样，有几个软件版本

6、就库存几种型号。Flash可以在发货之前再进行编程，或是在PCB贴装之后再通过ISP进行编程，从而允许在最后一分钟进行软件更新。EEPROM可用于保存标定系数和电池特性参数，如保存充电记录以提高实际使用的电池容量。10位A/D转换器可以提供足够的测量精度，使得充好后的容量更接近其最大容量。而其他方案为了达到此目的，可能需要外部的ADC，不但占用PCB空间，也提高了系统成本。AVR是目前唯一的针对象“C”这样的高级语言而设计的8位微处理器。一、概述：　　 移动通讯、消费类数码产品、笔记本电脑、便携仪器等便携设备市场的不断扩张，使得我们对电池的性能和工作寿命的要求

7、不断地提高。从20世纪60年代的商用镍镉和密封铅酸电池到近几年的镍氢和锂离子技术，可充电电池容量和性能得到了飞速的发展。 　　但充电电池的使用离不开对其补充能量的充电器，而且充电器的好坏将会直接影响到电池的充电性能和使用寿命。本文详细介绍了镍镉、镍氢、锂电池这三种最为常用的充电电池的特点，同时介绍本站设计的智能型充电器的电路原理。二、各种充电电池特性：目前各种电器使用的充电电池主要有镍镉电池（NiCd）、镍氢电池（NiMH）、锂电池（Lilon）和密封铅酸电池（SLA）四种类型。1．各种充电电池的优缺点第17页共17页基于AVR单片机的智能充电器的设计NiCd

8、电池是前几年使用最为普遍的充电电池。它