智能型充電器控制電路的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書智能型充電器控制電路的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)

2、校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定

3、，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)閱書指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫（設(shè)計(jì)）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)

4、方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章

5、）年 月 日評(píng)閱教師評(píng)閱書評(píng)閱教師評(píng)價(jià)：一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“”）評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組

6、）評(píng)價(jià)：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對(duì)答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格

7、 不及格評(píng)定成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“”）教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日智能型充電器控制電路的設(shè)計(jì)摘 要:電子信息技術(shù)的快速發(fā)展使得各種各樣的電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，并朝著便攜和小型輕量化的趨勢(shì)發(fā)展，這也使得更多的電氣化產(chǎn)品采用基于電池的供電系統(tǒng)。目前，較多使用的電池有鎳鎘、鎳氫、鉛蓄電池和鋰電池，由于它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)使得它們?cè)谙喈?dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)將共存發(fā)展。由于不同類型的電池的充電特性不同，目前通常對(duì)不同類型，甚至不同電壓、容量等級(jí)的電池使用不同的充電器，這在實(shí)際使用中有諸多不便。本文設(shè)計(jì)了一種通用型的充電器，介紹了

8、基于單片機(jī)89c51的智能型充電器。設(shè)計(jì)的充電器可以通過電流傳感器max471和多路模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)cd4051實(shí)時(shí)采集電池的電壓、電流，并將采集到的信息經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)ad574轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)進(jìn)行處理后由單片機(jī)的一個(gè)端口輸出合適寬度的pwm脈沖對(duì)開關(guān)電源進(jìn)行控制，從而對(duì)充電過程進(jìn)行智能控制，并由單片機(jī)計(jì)算剩余的充電時(shí)間；還可以通過并口和led數(shù)碼管連接給用戶顯示必要的信息；另外，它也可以改變參數(shù)以適應(yīng)各種不同電池的充電。關(guān)鍵詞: 單片機(jī) ；充電器 intelligent charger control circuit designabstract : electronic information t

9、echnology makes the rapid development of a wide variety of electronic products continue to emerge, and in the small portable and lightweight trend of development, and this makes more electric battery products based on the power supply system. at present, more use of a nickel-cadmium batteries, nicke

10、l hydrogen, lithium batteries and lead-acid batteries, as their respective advantages and disadvantages of allowing them for a long period of time will be the development of coexistence. is different as a result of the different types batterys charge characteristic, at present usually to different t

11、ype, even different voltage, the capacity ranks battery use different battery charger, this has many inconveniences in the actual use. in this paper, a general-purpose design of the charger, based on the mcu 89c51 intelligent charger. charger designed by current sensor max471 and multi-channel analo

12、g switch cd4051 real-time acquisition of the battery voltage, current and collected the information is analog-digital conversion ad574 converted into the scm processed by the mcu a port output of the pwm pulse width of the right to switch power to control, thus the process of charging intelligent co

13、ntrol by the scm calculation of the charge remaining time can also parallel port and led digital display of users connected to the necessary information in addition, it also can change the parameters to adapt to the different battery charging. key words: scm ; charger目 錄1 概 述12 課題研究背景與意義22.1 課題研究背景2

14、2.2 課題研究意義23系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)23.1 pwm控制電路33.2 電源變換電路43.3 采樣電路的設(shè)計(jì)53.4 單片機(jī)控制電路及a/d轉(zhuǎn)換電路63.5 鍵盤輸入電路123.6 顯示接口電路124系統(tǒng)軟件功能154.1 系統(tǒng)軟件功能154.2 系統(tǒng)主程序164.3 系統(tǒng)主要子程序165 結(jié)束語(yǔ)25致 謝26參考文獻(xiàn)27附 錄28附錄1程序清單28附錄1.1系統(tǒng)主程序清單28附錄1.2 系統(tǒng)主要子程序29附錄1.2.1 充電策略選擇子程序29附錄1.2.2 充電控制子程序清單29附錄1.2.3 數(shù)據(jù)采集子程序清單34附錄 1.2.4 顯示子程序35附錄2 設(shè)計(jì)圖紙38附錄2.1 智能型充電器

15、控制電路的原理圖38附錄2.2 智能型充電器控制電路的pcb圖39智能型充電器控制電路的設(shè)計(jì) 1 概 述 隨著越來(lái)越多的手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能、小尺寸、重量輕的電池充電器的需求也越來(lái)越大。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更復(fù)雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全的充電。因此需要對(duì)充電過程進(jìn)行更精確的監(jiān)控，以縮短充電時(shí)間、達(dá)到最大的電池容量，并防止電池?fù)p壞。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集電池的參數(shù)，對(duì)充電過程進(jìn)行智能控制；可以將單片機(jī)通過并行口與led數(shù)碼管相連，對(duì)電池的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；還可以根據(jù)不同的電池調(diào)整充電方法。充電時(shí)間約為120分鐘。鎳鎘電池的恒流充電電流為0.9c，鎳氫電池的恒流充電電流為0.5c，

16、鋰離子電池的恒流充電電流為0.3c。電池充電是通過逆向化學(xué)反應(yīng)將能量存儲(chǔ)到化學(xué)系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)的。由于使用的化學(xué)物質(zhì)的不同，電池有自己的特性。這里列舉幾種不同的電池充電試驗(yàn),來(lái)說明智能充電器的實(shí)用價(jià)值?，F(xiàn)代消費(fèi)類電器主要使用如下三種電池：a.鎳鎘電池 b.鎳氫電池c.鋰電池在正確選擇電池和充電算法時(shí)需要了解這些電池的背景知識(shí)。鎳鎘電池：鎳鎘電池的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)便宜，易于使用；缺點(diǎn)是自放電率比較高。典型的鎳鎘電池可以充電1000 次。失效機(jī)理主要是極性反轉(zhuǎn)。在電池包里第一個(gè)被完全放電的單元會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)。為了防止損壞電池包，需要不間斷地監(jiān)控電壓。一旦單元電壓下降到1.0v 就必須停機(jī)。鎳鎘電池以恒定電流的方式

17、進(jìn)行充電。鎳氫電池：鎳氫電池在輕重量的手持設(shè)備中如手機(jī)、手持?jǐn)z象機(jī)等等中是使用最廣的。這種電池的容量比鎳鎘的大。由于過充會(huì)造成鎳氫電池的失效，在充電過程中進(jìn)行精確地測(cè)量以在合適的時(shí)間停止是非常重要的。鎳氫電池的自放電率大概為20%/月，鎳氫電池也為恒定電流充電。鋰電池：鋰電池和其他電池相比，鋰電池具有最高的能量/重量比和能量/體積比。鋰電池以恒定電壓進(jìn)行充電，同時(shí)要有電流限制以避免在充電過程的初期電池過熱。當(dāng)充電電流下降到生產(chǎn)商設(shè)定的最小電流時(shí)就要停止充電。過充電將造成電池?fù)p壞，甚至爆炸。鋰離子電池以其優(yōu)良的特性，被廣泛應(yīng)用于: 手機(jī)、攝錄像機(jī)、筆記本電腦、無(wú)繩電話、電動(dòng)工具、遙控或電動(dòng)玩具、

18、照相機(jī)等便攜式電子設(shè)備中。2 課題研究背景與意義2.1 課題研究背景現(xiàn)代通訊設(shè)備、便攜式電子產(chǎn)品、筆記本電腦、電動(dòng)汽車、小衛(wèi)星等普遍使用蓄電池作為電源,應(yīng)用非常廣泛。然而大多數(shù)設(shè)備中的蓄電池,只能使用專用的充電器,而且普通的充電器大多充電時(shí)間長(zhǎng),無(wú)法判斷其充電參數(shù)和剩余的充電時(shí)間。隨著便攜式設(shè)備日新月異的發(fā)展，電源技術(shù)己經(jīng)越來(lái)越多得到人們的重視。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，功能越來(lái)越強(qiáng)大，對(duì)電源系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。智能化主要體現(xiàn)在對(duì)電池的充電算法和對(duì)環(huán)境的自適應(yīng)性方面，一個(gè)新型的充電系統(tǒng)要能自動(dòng)識(shí)別被充電電池的類別，根據(jù)電池的參數(shù)以及環(huán)境溫度等自適應(yīng)地生成充電曲線，

19、以最佳的方式完成快速充電工作。隨著越來(lái)越多的手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能、小尺寸、重量輕的電池充電器的需求也越來(lái)越大。2.2 課題研究意義現(xiàn)代日常生活中普遍使用的鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池作為電源，應(yīng)用廣泛。電池充電形成了先小電流預(yù)充，以適應(yīng)在低溫等條件下的充電，再大電流快速充電，接近滿時(shí)進(jìn)入小電流的涓流充電模式，但如果電池很空時(shí)，可能處于受損情況，要改變充電方式。這時(shí)可以采用脈沖充電方式修復(fù)，根據(jù)電池受損程度設(shè)置不同充電脈寬比。本設(shè)計(jì)中的充電器有恒壓充電、恒流充電、涓流充電等多種充電方式。隨著智能電池在國(guó)內(nèi)的日益普及，智能充電器也己經(jīng)成為國(guó)內(nèi)電源行業(yè)研究的新熱點(diǎn)，其技術(shù)生命力和應(yīng)用前景將非

20、常廣闊。3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)介紹了基于單片機(jī)89c51的數(shù)字化充電器。設(shè)計(jì)的充電器可以通過電流傳感器max471和多路模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)cd4051實(shí)時(shí)采集電池的電壓、電流，并將采集到的信息經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換ad574轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)進(jìn)行處理后由單片機(jī)的一個(gè)端口輸出合適寬度的pwm脈沖對(duì)開關(guān)電源進(jìn)行控制，從而對(duì)充電過程進(jìn)行智能控制，并由單片機(jī)計(jì)算剩余的充電時(shí)間；還可以通過并口和led數(shù)碼管連接給用戶顯示必要的信息；另外它也可以改變參數(shù)以適應(yīng)各種不同電池的充電。基于單片機(jī)89c51的數(shù)字化充電器原理框圖如圖3-1所示。主要包括電源變換電路、采樣電路、單片機(jī)控制電路、脈寬調(diào)制控制器、顯示器和電池組等,形成一

21、個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。交流電源經(jīng)電源變換電路變換成供電池充電的直流電源，直流電源經(jīng)pwm控制器后對(duì)電池進(jìn)行充電，并且通過單片機(jī)對(duì)充電過程中的電池的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行采集與處理，由單片機(jī)的一個(gè)端口輸出合適的脈沖寬度來(lái)控制開關(guān)電源，從而使主電路輸出合適的充電電流對(duì)電池進(jìn)行充電，系統(tǒng)中顯示電路用來(lái)對(duì)充電過程中電池的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行顯示。電池組pwm控制器電源變換電路 單片機(jī)控制器采樣電路 顯示電路圖3-1 智能充電器原理框圖3.1 pwm控制電路 控制器采用脈寬調(diào)制方式控制供電電流的大小。用pwm方式控制的開關(guān)電源可以減小功耗,同時(shí)便于進(jìn)行數(shù)字化控制。單片機(jī)的一個(gè)端口輸出一個(gè)合適的高電平信號(hào)后，高電平信號(hào)驅(qū)動(dòng)光電耦合器

22、后對(duì)主回路上的mosfet進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。通過mosfet導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)調(diào)整脈沖從而控制充電電流的大小。pwm控制電路如圖3-2所示。圖3-2 pwm控制電路3.1.1 脈沖寬度調(diào)制pwm是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來(lái)對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。pwm信號(hào)仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿幅值的直流供電要么完全有(on)，要么完全無(wú)(off)。電壓或電流源是以一種通(on)或斷(off)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候，斷的時(shí)候即是供電被斷開的時(shí)候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用pwm進(jìn)

23、行編碼。3.1.2 光電隔離器光電隔離器或光電耦合器,簡(jiǎn)稱光耦。它是以光為媒介來(lái)傳輸電信號(hào)的元件。通常把發(fā)光器與受光器封裝在管殼內(nèi)。當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)發(fā)光器發(fā)出光線，受光器接收后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實(shí)現(xiàn)“電光電”轉(zhuǎn)換。普通光耦合器只能傳輸數(shù)字信號(hào)，不適合傳輸模擬信號(hào)。近年來(lái)線性光耦合器能夠傳輸連續(xù)變化的模擬電壓或模擬電流信號(hào)，使其應(yīng)用領(lǐng)域大為拓寬。光耦器件的典型應(yīng)用有3種：微機(jī)接口電路中的光電隔離，功率驅(qū)動(dòng)電路中的光電隔離和遠(yuǎn)距離的隔離傳送。本設(shè)計(jì)中pwm信號(hào)通過光電隔離驅(qū)動(dòng)主回路上的mosfet，在微機(jī)控制系統(tǒng)中，大量應(yīng)用是對(duì)開關(guān)量的控制，這些開關(guān)量經(jīng)過i/o口輸出，而i/o的驅(qū)

24、動(dòng)能力有限，一般不足以驅(qū)動(dòng)一些點(diǎn)磁執(zhí)行器件，需加接驅(qū)動(dòng)接口電路，為避免微機(jī)受影響，須采取隔離措施。 3.2 電源變換電路電源變換電路由交流變壓器和單相橋式整流電路組成。將輸入為220v、50hz的交流電壓經(jīng)過交流變壓器變換為合適的交流電壓后，由單相橋式整流電路整流后輸出給開關(guān)電源的直流電壓，然后經(jīng)過電容濾波后作為開關(guān)電源的電源輸入。電源變換電路如圖3-3所示。圖3-3 電源變換電路3.3 采樣電路的設(shè)計(jì) 圖3-4 采樣電路采樣電路連接如圖3-4所示。本設(shè)計(jì)中充電電流通過電流傳感器max471轉(zhuǎn)換為電壓值。電流采樣的電壓值和池組的端電壓值兩者經(jīng)過模擬開關(guān)cd4051,再經(jīng)過電壓跟隨器輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)

25、換器ad574分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換,其結(jié)果由單片機(jī)讀取,并進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。3.3.1 多路模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)計(jì)算機(jī)為了從多個(gè)模擬量中選取一個(gè)進(jìn)行輸入，通常采用模擬多路開關(guān)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分時(shí)切換。本設(shè)計(jì)中采用cd4051作為多路模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)。轉(zhuǎn)換過程在允許輸入端控制下進(jìn)行的，當(dāng)inh=1時(shí)，通道斷開。當(dāng)inh=0時(shí)，其中一個(gè)通道接通。將控制輸入端a、b、c分別與p1.5、p1.6、p1.7和相連，通過輸出不同高低電平，改變a、b、c值。當(dāng)abc的值為110時(shí)，y6通道的電流采樣電壓信號(hào)選通；當(dāng)abc的值為111時(shí)，y7通道的電池端電壓信號(hào)選通。3.3.2 傳感器芯片max471a. max471芯片的特點(diǎn)、功能a

26、. 具有完美的高端電流檢測(cè)功能。b. 內(nèi)含精密的內(nèi)部檢測(cè)電阻。c. 工作溫度范圍內(nèi)，其精度為2%。d. 具有雙向檢測(cè)指示，可監(jiān)控充電和放電狀態(tài)。e. 內(nèi)部檢測(cè)電阻和檢測(cè)能力為3a，并聯(lián)使用時(shí)還可擴(kuò)大檢測(cè)電流范圍。f. 最大電源電流為100a。g. 關(guān)閉方式時(shí)的電流僅為5a。h. 電壓范圍為336v。i. 采用8腳dip/so/sto三種封裝形式。b. max471的引腳功能說明圖3-5 max471芯片引腳圖max471引腳排列如圖3-5所示。各引腳功能如下：shdn：關(guān)閉端。正常運(yùn)用時(shí)連接到地。當(dāng)此端接高電平時(shí)，電源電流小a。rs+：內(nèi)部電流檢測(cè)電阻電池（或電源端）。gnd：地或電池負(fù)端rs

27、-：內(nèi)部電流檢測(cè)電阻的負(fù)載端。sign：集電極開路邏輯輸出端。低電平表示電流從rs-流向rs+。當(dāng)shnd為高電平時(shí)，sign不為高阻抗，如果不需要sign，可將其懸空。out：電流輸出，它正比于流過tsense被測(cè)電路的幅度，此引腳到地之間應(yīng)接一個(gè)2k電阻，每一安培被測(cè)電流將產(chǎn)生大小等于1v的電壓 本設(shè)計(jì)中將max471串接到充電回路中，電流輸出端通過電阻實(shí)現(xiàn)以地為參考點(diǎn)的電流到電壓的轉(zhuǎn)換，然后將轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)接入多路轉(zhuǎn)換器。3.4 單片機(jī)控制電路及a/d轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路及單片機(jī)控制電路如圖3-6所示。采樣的電池電流信號(hào)和端電壓信號(hào)經(jīng)多路轉(zhuǎn)換器分時(shí)輸出后，輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器ad574，由模數(shù)

28、轉(zhuǎn)換器將采樣的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再輸出到單片機(jī)，交給單片機(jī)處理后，由一個(gè)端口輸出合適脈沖信號(hào)，從而控制充電電流大小。圖3-6 單片機(jī)控制電路及a/d轉(zhuǎn)換電路3.4.1 單片機(jī)89c51芯片89c51單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí)器、兩個(gè)外部中斷和一個(gè)串口中斷、三個(gè)八路的i/o口,采用11.0592mhz的晶振。89c51單片機(jī)是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)的低電壓，高性能8位微處理器。單片機(jī)的任務(wù)是通過采樣電路實(shí)時(shí)采集電池的充電狀態(tài),通過計(jì)算決定下一階段的充電電流，然后發(fā)送命令給控制器控制電流的大小。單片機(jī)通過8255a并行接口與顯示器相連,用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和虛擬顯示。89c51單片機(jī)引腳如圖3

29、-7所示。圖3-7 89c51單片機(jī)a. 89c51引腳功能說明vss: 電路接地端。vcc: 電源電壓。p2.0p2.7: 8位擬雙向通道。p1.0p1.7: 8位擬雙向通道。p0.0p0.7: 8位漏極開路的雙向通道。x1: 內(nèi)部振蕩器外接晶振的一個(gè)輸入端。x2: 內(nèi)部振蕩器外接晶振的另一個(gè)輸入端。: 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖。: 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫脈沖。t0: 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0外部事件脈沖輸入端。t1: 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1外部事件脈沖輸入端。int0: 外部中斷0輸入口。int1: 外部中斷1輸入口。rxd: 串行輸入口。txd: 串行輸出口。psen: 程序選通有效信號(hào)，低電平時(shí)，指令寄存器的

30、內(nèi)容讀到數(shù)據(jù)總線上。ale/: 地址鎖存有效信號(hào)，主要作用是提供一個(gè)適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)信號(hào)。/vp: 片選使能，當(dāng)保持ttl高電平時(shí),執(zhí)行內(nèi)部rom指令；當(dāng)使ttl為低電平時(shí)，從外部程序存儲(chǔ)器取出所有指令。b. 89c51主要性能參數(shù)a. 與mcs-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容b. 4k字節(jié)可重擦寫flash閃速存儲(chǔ)器c. 1000次擦寫周期d. 全靜態(tài)操作：0hz-24mhz e. 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器f. 1288字節(jié)內(nèi)部ramg. 32個(gè)可編程i/o口線h. 2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器i. 6個(gè)中斷源g. 可編程串行uart通道c. 單片機(jī)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路是單片機(jī)不可缺少的電路組成部分，在一個(gè)單片機(jī)系

31、統(tǒng)中，沒有晶振，就沒有時(shí)鐘周期，就無(wú)法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無(wú)法工作。在本設(shè)計(jì)中89c51單片機(jī)采用11.0592mhz的晶振。振蕩電容值無(wú)嚴(yán)格要求，但它對(duì)晶振輸出頻率的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路的起振速度有一些影響。本設(shè)計(jì)采用22pf的電容。在實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)實(shí)際起振情況選擇。單片機(jī)89c51的時(shí)鐘電路如圖3-8所示。圖3-8 時(shí)鐘電路d. 單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)單片機(jī)在工作之前都要有個(gè)復(fù)位過程，復(fù)位對(duì)單片機(jī)來(lái)說，是程序還沒有開始執(zhí)行，是在做準(zhǔn)備工作。復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)一般有倆種：一種是電源復(fù)位，即外部的復(fù)位電路在系統(tǒng)通上電后直接使單片機(jī)工作，單片機(jī)的起停通過電源控制；另一種方法是在復(fù)位電路中設(shè)計(jì)按鍵開

32、關(guān)，通過按鍵開關(guān)觸發(fā)復(fù)位電平，控制單片機(jī)的復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位電路，復(fù)位電路由10f電容和10k的電阻及1n4001二極管組成。在滿足單片機(jī)可靠復(fù)位的前提下，該電路優(yōu)點(diǎn)在于降低復(fù)位引腳的對(duì)地阻抗，可以顯著增強(qiáng)單片機(jī)復(fù)位電路的抗干擾能力。二極管可以實(shí)現(xiàn)快速釋放電容電量的功能，滿足短時(shí)間復(fù)位的要求。上電復(fù)位電路如圖3-9所示。圖3-9 單片機(jī)復(fù)位電路3.4.2 a/d轉(zhuǎn)換電路本設(shè)計(jì)中電壓和電流采樣采用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ad574，本次設(shè)計(jì)選用單極性輸入范圍為020v的模擬量輸入端20vin。通過89c51的p1.0、p1.1、p1.2和p1.3這四個(gè)端對(duì)ad574的轉(zhuǎn)換形式進(jìn)行控制，摸數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)束后由

33、ad574的12位數(shù)據(jù)輸出端按雙八位形式通過89c51的p1口輸出到單片機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量進(jìn)行處理。ad574為15v雙電源供電,12位輸出,最大誤差為4bit,合計(jì)電壓0.01v。a/d轉(zhuǎn)換器是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心，擔(dān)負(fù)著將模擬信號(hào)變換成適合于數(shù)字處理的二進(jìn)制代碼的任務(wù)。 a. a/d轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù) a. 分辨率分辨率表示輸出數(shù)字量變化一個(gè)相鄰數(shù)碼所需輸入模擬電壓的變化量。 b. 量化誤差 a/d轉(zhuǎn)換是將連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量。對(duì)一定范圍連續(xù)變化的 模擬量只能反映成同一個(gè)數(shù)字量。這個(gè)誤差是量化過程不可避免的。 c. 精度除了量化誤差，還有其他因素，如非線性引起的誤差。在手冊(cè)中，將這種

34、附加誤差的總和，稱為總不可調(diào)誤差，實(shí)際上就是a/d調(diào)整到最精確情況下還存在的附加誤差。精度指量化誤差和附加誤差之和。d. 轉(zhuǎn)換時(shí)間a/d轉(zhuǎn)換時(shí)間指的是從發(fā)出啟動(dòng)轉(zhuǎn)換命令到轉(zhuǎn)換結(jié)束獲得整個(gè)數(shù)字信號(hào)為止所需的時(shí)間間隔。 b. a/d轉(zhuǎn)換芯片ad574ad574是一個(gè)通用a/d轉(zhuǎn)換器芯片，利用微機(jī)系統(tǒng)的中斷和端口技術(shù)都很容易與ad574接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 c. ad574的引腳功能ad574是一種逐次副近型12位a/d轉(zhuǎn)換器芯片，也可以用作8位a/d轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間為1535s。若轉(zhuǎn)換成12位二進(jìn)制數(shù)，可以一次讀出，也可分成兩次讀出，即先讀出高8位，后讀出低4位，ad574內(nèi)部自動(dòng)提供基準(zhǔn)電壓，并具

35、有三態(tài)輸出緩沖器，使用十分方便。ad574芯片引腳如圖3-10所示。圖3-10 ad574芯片引腳圖ad574芯片引腳定義如下：片選信號(hào)。/c：讀或轉(zhuǎn)換選擇。12/：輸出數(shù)據(jù)選擇，當(dāng)接高電平時(shí)，輸出數(shù)據(jù)是12位字長(zhǎng)；當(dāng)接低電平時(shí)，是將轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)據(jù)變成兩個(gè)8位字輸出。ce：芯片允許信號(hào)，用來(lái)控制轉(zhuǎn)換或讀操作，它為高電平并且0時(shí)，/c信號(hào)的控制才起作用，也就是說，ce、/c信號(hào)共同控制操作。 a0：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)長(zhǎng)度選擇，如果a0為高時(shí)，啟動(dòng)a/d轉(zhuǎn)換，進(jìn)行8位轉(zhuǎn)換；如果a0為低時(shí)，啟動(dòng)a/d轉(zhuǎn)換，則為12位轉(zhuǎn)換。vcc：正電源，其范圍為11.4v16.5v。ref in：參考電壓輸入。ref out

36、：10v參考電壓輸出，具有1.5ma的帶負(fù)載能力。bip off：雙極性偏移，當(dāng)單極性或雙極性輸入時(shí)，該端加相應(yīng)的偏移電壓，用于零點(diǎn)調(diào)整。10vin：?jiǎn)螛O性輸入010v輸入端，雙極性輸入5v輸入端。20vin：?jiǎn)螛O性輸入020v輸入端，雙極性輸入10v輸入端。agnd：模擬信號(hào)公共端，微機(jī)使用時(shí)，可作為模擬地。sts：狀態(tài)輸出信號(hào)，轉(zhuǎn)換時(shí)為高電平，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為低電平。d0d11：輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)據(jù)線。3.5 鍵盤輸入電路本設(shè)計(jì)中89c51單片機(jī)的p2.3、p2.4和p2.5三個(gè)輸入輸出接口通過s1、s2和s3按鈕接到一個(gè)的電源上，讀入這三個(gè)端口的狀態(tài)來(lái)選擇合適的充電方式，三個(gè)端口分別對(duì)應(yīng)了鎳鎘

37、電池、鋰離子電池和鎳氫電池的充電方式的選擇。當(dāng)不充電時(shí)，三個(gè)按鈕處于斷開狀態(tài)，單片機(jī)的三個(gè)端口為低電平；當(dāng)充電時(shí)，依照電池類型按下對(duì)應(yīng)的按鈕，單片機(jī)的三個(gè)端口為高電平。3.6 顯示接口電路本設(shè)計(jì)中采用8255a芯片作為單片機(jī)89c51的i/o擴(kuò)展芯片，74ls244芯片驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管和74ls07芯片對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行位選。顯示電路用來(lái)對(duì)充電過程中電池的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行顯示，它也可以改變參數(shù)以適應(yīng)各種不同電池的充電。3.6.1 并行接口芯片8255a芯片具有24條輸入/輸出引腳、可編程的通用并行輸入/輸出接口電路。它是一片使用單一+5v電源的40腳雙列直插式大規(guī)模集成電路。8255a的通用性強(qiáng)，使用靈活，通

38、過它c(diǎn)pu可直接與外設(shè)相連接。a. 8255a芯片結(jié)構(gòu)8255a芯片由4部分組成：a. 數(shù)據(jù)總線緩沖器。b. 讀/寫控制邏輯 。c. a組和b組的控制電路。d. 三個(gè)8位端口pa、pb和pc，其中pc口可分為兩個(gè)4位端口，可分別同端口a和端口b配合使用，可以用作控制信號(hào)輸出等。b. 8255a芯片的引腳功能說明圖3-11 8255a芯片引腳圖8255a芯片的引腳如圖3-11所示。a. 面向系統(tǒng)總線的信號(hào)線有：d0d7：雙向數(shù)據(jù)線。cpu通過它向8255a發(fā)送命令、數(shù)據(jù)；8255a通過它向cpu回送狀態(tài)、數(shù)據(jù)。：選片信號(hào)線，該信號(hào)低電平有效，由系統(tǒng)地址總線i/o地址譯碼器產(chǎn)生。cpu通過發(fā)高位端

39、口地址信號(hào)使它變成低電平時(shí)，才能對(duì)8255a進(jìn)行讀寫操作。當(dāng)cs為高電平時(shí)，切斷cpu與芯片的聯(lián)系。a1，a0：芯片內(nèi)部端口地址信號(hào)線，與系統(tǒng)地址總線低位相連。該信號(hào)用來(lái)尋址8255a內(nèi)部寄存器。兩位地址,可形成片內(nèi)四個(gè)端口地址。：讀信號(hào)線，該信號(hào)低電平有效cpu通過執(zhí)行in指令，發(fā)讀信號(hào)將數(shù)據(jù)或狀態(tài)信號(hào)從8255a讀至cpu。：寫信號(hào)線，該信號(hào)低電平有效，cpu通過執(zhí)行out指令，發(fā)寫信號(hào)，將命令代碼或數(shù)據(jù)寫入8255a。reset：復(fù)位信號(hào)線，該信號(hào)高電平有效。它清除控制寄存器并將8255a的a、b、c三個(gè)端口均置為輸入方式；輸出寄存器和狀態(tài)寄存器被復(fù)位，并且屏蔽中斷請(qǐng)求；24條面向外設(shè)的

40、信號(hào)線呈現(xiàn)高阻懸浮狀態(tài)。這種勢(shì)態(tài)一直維持，直到用方式命令才能改變，使其進(jìn)入用戶所需的工作方式。b. 面向i/o設(shè)備的信號(hào)線有：pa0pa7：端口a的輸入輸出線pb0pb7：端口b的輸入輸出線pc0pc7：端口c的輸入輸出線c. 8255a的工作方式8255a有三種工作方式：方式0、方式1和方式2 a.方式0基本輸入/輸出在此工作方式下， 每個(gè)口都作為基本的輸入輸出口，c口的高4位和低4位以及a口和b口都可獨(dú)立地設(shè)置為輸入口和輸出口。在此工作方式下：輸出的數(shù)據(jù)被鎖存，而輸入的數(shù)據(jù)不被鎖存。 b.方式1選通輸入/輸出在此工作方式下，三個(gè)端口分為a、b兩組，a、b兩個(gè)口仍用作數(shù)據(jù)輸入輸出口，而c口分

41、成兩部分，分別作為a口和b口的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。在8255a中，聯(lián)絡(luò)信號(hào)是3位，兩個(gè)數(shù)據(jù)口，共用去c口的6位，剩余的兩位仍可作為數(shù)據(jù)位使用。 c.方式2雙向選通輸入/輸出 只限于a組使用，它用a口的8位數(shù)據(jù)線，用c口的5位進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。工作時(shí)輸入輸出都能被鎖存。當(dāng)a口工作在方式2時(shí)，b口可以在方式0或方式1工作。3.6.2 數(shù)碼管數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。本設(shè)計(jì)采用的是4位八段數(shù)碼管作為顯示器，對(duì)電池的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。a. 數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩大類。a. 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的i/o端口進(jìn)

42、行驅(qū)動(dòng)，或者使用諸如bcd碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用i/o端口多。b. 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃“a，b，c，d，e，f，g，dp”的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極com增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的i/o線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟哪個(gè)數(shù)碼管顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通com端電路的控制，我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的com端，使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在

43、輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為12ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能節(jié)省大量的i/o端口，而且功耗更低。本設(shè)計(jì)中采用的是8段led數(shù)碼管來(lái)顯示電壓值。它由8個(gè)發(fā)光二極管組成，其中7個(gè)按8字型排列，另一個(gè)發(fā)光二極管為圓點(diǎn)形狀，位于右下角，常用于顯示小數(shù)點(diǎn)。把8個(gè)發(fā)光二極管連在一起，公共端接高電平，叫共陽(yáng)極接法，相反，公共端接低電平的叫共陰極接法。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一段筆畫或點(diǎn)就發(fā)亮，從而形成不同的發(fā)光字符。其8段分別命名為a、b、c、d、e、f、g、dp。數(shù)碼管的管腳如圖3-12所

44、示。圖3-12 數(shù)碼管的管腳圖3.6.3 led驅(qū)動(dòng)電路一般i/o接口芯片的驅(qū)動(dòng)能力是很有限的，在led顯示器接口電路中，輸出口所能提供的驅(qū)動(dòng)電流一般是不夠的尤其是設(shè)計(jì)中需要用到多位led，此時(shí)就需要增加led驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路有多種，常用的是ttl或mos集成電路驅(qū)動(dòng)器，在本設(shè)計(jì)中采用了74ls244芯片增大總線驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管和74ls07對(duì)四個(gè)數(shù)碼管進(jìn)行位選。4系統(tǒng)軟件功能4.1 系統(tǒng)軟件功能a.根據(jù)s1,s2和s3按鈕開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)，讀入p1、p2和p3三個(gè)輸入輸出端口的高低電平，從而選擇合適的充電程序。b.對(duì)充電參數(shù)進(jìn)行顯示。4.2 系統(tǒng)主程序主程序主要進(jìn)行初始化，分配內(nèi)存單

45、元及設(shè)置定時(shí)器參數(shù)，以便系統(tǒng)正常工作。本系統(tǒng)的采樣周期為5s，采用兩個(gè)定時(shí)器串聯(lián)，即設(shè)t0為定時(shí)方式，設(shè)t1為計(jì)數(shù)方式。設(shè)t0為定時(shí)方式1，時(shí)間間隔為50ms，時(shí)鐘頻率為12mhz。代入公式t=（2-x）121/f，可得t0應(yīng)裝入的時(shí)間常數(shù)x=3cb0h，可分別裝入th0和tl0。設(shè)t1為計(jì)數(shù)方式2，計(jì)數(shù)值為100（即64h）。系統(tǒng)主程序流程圖如圖4-1所示。開始清數(shù)據(jù)區(qū)at89s52初始化置采樣周期計(jì)數(shù)值8255a初始化置中斷字開中斷等待中斷圖4-1 系統(tǒng)主程序流程圖4.3 系統(tǒng)主要子程序4.3.1充電策略選擇程序當(dāng)充電器開始充電前，首先由單片機(jī)讀入開關(guān)按鈕s1、s2和s3對(duì)應(yīng)的輸入輸出口的

46、對(duì)應(yīng)狀態(tài)，選擇合適的充電策略。程序流程如圖4-2所示。n中斷p2.5為高?np2.4為高?p2.3為高?nyyy充電策略3充電策略2充電策略1圖4-2 充電策略選擇程序流程圖4.3.3 充電策略1當(dāng)對(duì)鎳鎘電池進(jìn)行充電時(shí)，按下對(duì)應(yīng)的開關(guān)按鈕，對(duì)應(yīng)的輸入輸出口為高電平，該狀態(tài)由單片機(jī)讀入轉(zhuǎn)入充電策略1的控制程序。充電策略1的程序流程圖如圖4-3所示。開始初始化4分鐘預(yù)充1c電流快充電流充足ny轉(zhuǎn)入涓流n2小時(shí)到y(tǒng)停止圖4-3 策略1的程序流程圖a.為了在低溫條件下也能對(duì)鎳鎘電池充電的特殊要求，本系統(tǒng)充電初有4分鐘預(yù)充。預(yù)充是為了提高電池的溫度，第一分鐘以0.1c的電流充電，第二分鐘以0.3c的電流

47、充電，第三分鐘以0.5c的電流充電，第四分鐘以0.7c的電流充電，從第五分鐘進(jìn)入快充階段。要完成的工作如下：a.定時(shí)控制。每一分鐘的充電電流都不同，軟件須分辨出預(yù)充的各個(gè)階段。b.穩(wěn)流控制。預(yù)充的每個(gè)階段，電流相對(duì)不變，必須調(diào)節(jié)電流的pi調(diào)節(jié)程序。c.電流和電壓采樣并進(jìn)行軟件濾波。預(yù)充階段流程圖如圖4-4所示。充電策略n是否慢充?yy4分鐘到?n設(shè)定充電電流0.7cy設(shè)定充電電流0.9c3分鐘到?y設(shè)定充電電流0.5cn2分鐘到?y設(shè)定充電電流0.3cn1分鐘到?快充程序n圖4-4 預(yù)充階段的流程圖b.快充階段軟件設(shè)計(jì)4分鐘預(yù)充結(jié)束后，進(jìn)入快充階段。軟件除控制充電電流外，就是判斷電池何時(shí)充足電

48、，以便及時(shí)轉(zhuǎn)入涓流充電。軟件還要控制充電開關(guān)管交替開通和關(guān)斷從而形成快速充電要的脈沖充電波形?？斐潆A段軟件流程如圖4-5所示。開充電管，延時(shí)500ms采樣充電電流并校正n987ms到？y開充電管，延時(shí)2ms采樣電池電壓y充足n轉(zhuǎn)涓流延時(shí)10ms圖4-5 快充階段流程圖4.3.3 充電策略2對(duì)于鋰離子電池，采用恒流-恒壓充電方式，充電過程包括小電流預(yù)充、大電流充電、恒壓充電等幾個(gè)部分。充電控制流程如圖4-6所示。中斷讀取電池參數(shù)ynv3v小電流充電ynnv2.4v大電流充電ynv=2.4v恒壓充電i4.2v或i1cyn關(guān)斷電路完畢yn重新啟動(dòng)其它圖4-6 充電策略2程序流程圖4.3.4 充電策略

49、3本系統(tǒng)設(shè)置了4分鐘的充電預(yù)設(shè)，來(lái)四月在低溫條件下對(duì)鎳氫電池充電。設(shè)置的預(yù)充電流為c/10，四分鐘預(yù)充結(jié)束后轉(zhuǎn)入充電電流為c/2的快充階段，電池充滿后轉(zhuǎn)入涓充，整個(gè)過程設(shè)為2小時(shí)，時(shí)間到后結(jié)束充電。程序流程如圖4-7所示。開始初始化四分鐘c/10電流預(yù)充n四分鐘到？yc/2電流快充n電流充滿？yc/20電流涓充n二小時(shí)到？y停止圖4-7 充電策略3程序流程圖4.3.5 a/d轉(zhuǎn)換子程序ad574為15v雙電源供電，12位輸出，最大誤差為4bit，合計(jì)電壓0.01v。a/d轉(zhuǎn)換器是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心，擔(dān)負(fù)著將模擬信號(hào)變換成適合于數(shù)字處二進(jìn)制代碼的任務(wù)。a/d轉(zhuǎn)換流程如圖4-8所示。置采樣次數(shù)10a/d置位采樣nyt0=1?a/d置為保持讀轉(zhuǎn)換結(jié)果采完10次否ny返回圖4-8 a/d轉(zhuǎn)換流程圖4.3.6 采樣子程序采樣部分由電流傳感器、電壓跟隨器和多路轉(zhuǎn)換器組成。程序流程圖如圖4-9所示。送采樣地址和采樣次數(shù)設(shè)通道值送出通道號(hào)延時(shí)，使s/h穩(wěn)定啟動(dòng)a/d轉(zhuǎn)換延時(shí)，讀a/d數(shù)據(jù)修改通道號(hào)和地址號(hào)各通道采樣一次？采樣次數(shù)到？啟動(dòng)t0重裝定時(shí)器0返回修改地址nn采