智能充電器設(shè)計(jì)

1、智能充電器設(shè)計(jì)學(xué)校 ： 陜西電子科技學(xué)院 專業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù)姓名 ： 趙淑珍 學(xué)號(hào)： 1407072141 導(dǎo)師： 余建權(quán) 3摘要本設(shè)計(jì)是針對(duì)目前大多數(shù)充電器只具備充電功能,沒有充電監(jiān)控和智能控制功能而設(shè)計(jì)的。本設(shè)計(jì)的智能控制是利用價(jià)格比較便宜的51單片機(jī)，通過外圍電路的AD轉(zhuǎn)換，由MCU對(duì)充電狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)充電器的智能控制、充電進(jìn)度顯示和充滿提示功能，消除一般充電器充滿后電路繼續(xù)工作的缺點(diǎn)。本設(shè)計(jì)以集成充電管理芯片MAX1898EBU42為充電控制模塊，實(shí)現(xiàn)充電、過壓保護(hù)和溫度保護(hù)等多種保護(hù)功能，確保充電的安全進(jìn)行，采用AT89C52為控制系統(tǒng)的核心，以ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)化

2、，采集充電電壓的實(shí)際狀況，以LCD1602液晶顯示電壓及充電進(jìn)度，并通過STC89C52對(duì)電路進(jìn)行監(jiān)視和控制。本文針對(duì)以上設(shè)計(jì)，采用軟硬結(jié)合的方式，系統(tǒng)闡述設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理念。本設(shè)計(jì)通過模擬仿真實(shí)驗(yàn)證明，理論可靠，效果明顯，具備成為可用產(chǎn)品的條件，是電子產(chǎn)品充電的好幫手。關(guān)鍵詞:AT89C51單片機(jī)；MAX1898芯片；智能充電器；ADC0832轉(zhuǎn)換；LCD液晶顯示；Abstract In this paper, it designs of the circuit simple, high efficiency and low power consumption smart charger d

3、esign in system. It is on the basis of integrated charging management chip MAX1898EBU42 to charge control module. It also has some protection functions, for example charging, overvoltage protection and temperature protection. It used AT89C51 as the core of the control system, to achieve full automat

4、ically disconnect and alarm to remind users can extend battery life. ADC0832 analog-to-digital conversion, with the acquisition of voltage, through LCD1602 LCD display voltage and charge process. This paper uses the combination of hard and soft to control to charge intelligently. The experiment prov

5、es that the design of the charger has low power consumption, system stable and reliable work, high intelligent degree, and low cost, low loss, high security, high service life. It will be the ideal product in life.Key words: AT89C51; MAX1898 chips; Intelligent charger, ADC0832 transformation; LCD li

6、quid crystal display;目錄摘要1Abstract11 總體方案設(shè)計(jì)11.1 設(shè)計(jì)框圖11.2設(shè)計(jì)構(gòu)思22 方案論證與設(shè)計(jì)22.1 主控電路的設(shè)計(jì)選擇與論證22.1.1 MCU的可選方案22.1.2 選定方案22.2 電池充電控制芯片的選擇與論證32.2.1智能鋰電池充電控制芯片SMC40132.2.2智能鋰電池充電控制芯片MAX175832.2.3智能鋰電池充電控制芯片MAX1898EBU4242.3 顯示設(shè)備的選擇與論證42.3.1數(shù)碼管顯示42.3.2液晶顯示43 硬件電路設(shè)計(jì)63.1 直流電源電路的設(shè)計(jì)63.1.1電源電路原理圖63.1.2直流電源電路的功能簡(jiǎn)介63.

7、2 直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)73.2.1穩(wěn)壓電路原理圖73.2.2穩(wěn)壓電路參數(shù)設(shè)計(jì)73.3 智能充電器控制模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)83.4 ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)93.5 自動(dòng)斷開及報(bào)警電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)104 軟件流程設(shè)計(jì)114.1 軟件總流程114.2軟件子流程124.2.1 A/D轉(zhuǎn)換算法流程124.2.2電壓及充電進(jìn)度顯示流程134. 3 軟件整機(jī)程序設(shè)計(jì)145 硬件調(diào)試與仿真155.1直流穩(wěn)壓電源調(diào)試與仿真155.2 ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的測(cè)試與仿真175.3 液晶電路的測(cè)試與仿真175.4 自動(dòng)斷開及報(bào)警電路測(cè)試與仿真186 測(cè)試檢測(cè)196.1測(cè)量?jī)x器196.2 基本功能19

8、6.3 發(fā)揮功能197 總結(jié)20附錄一：元件清單21附錄二：程序說明22智能充電器的設(shè)計(jì)1 總體方案設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)框圖LCD1602顯示進(jìn)度和狀態(tài)DC5VMAX1898AC220V充電輸出ADC0832輸出電壓采樣充電報(bào)警STC89C52智能控制Li+電池輸出狀態(tài)控制圖1 系統(tǒng)框圖1.2設(shè)計(jì)構(gòu)思本方案智能充電器通過恒壓充電的方式，將220V市電通過變壓、整流、濾波和穩(wěn)定處理，輸出5V直流電壓，將該電壓輸入電源管理芯片MAX1898進(jìn)行控制和輸出用于給電池充電。在充電同時(shí)，采集電池兩端電壓，通過AD轉(zhuǎn)換，送單片機(jī)進(jìn)行預(yù)設(shè)判斷和處理，由單片機(jī)通過液晶顯示相關(guān)參數(shù)和充電進(jìn)度，在充電完成后，由單片機(jī)

9、發(fā)出一定時(shí)間的報(bào)警，自動(dòng)斷電終止充電。 2 方案論證與設(shè)計(jì)2.1 主控電路的設(shè)計(jì)選擇與論證2.1.1 MCU的可選方案1）AT89C51單片機(jī)價(jià)格便宜，可降低設(shè)計(jì)成本，但由于功能單一，內(nèi)部資源有限，所以市場(chǎng)已經(jīng)很少這種單片機(jī)。2）MSP430單片機(jī)，16位單片機(jī)，具有低功耗的節(jié)電模式，資源豐富，被廣泛使用，就功能控制和功耗來說是最佳選擇，但價(jià)格相對(duì)較高，用于本設(shè)計(jì)不經(jīng)濟(jì)實(shí)用。3）STC89C52單片機(jī)，兼容MCS-51的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，價(jià)格低廉，為本設(shè)計(jì)首選主控MCU。2.1.2 選定方案STC89C52芯片的內(nèi)核為8051芯片的增強(qiáng)型，除具有51系列單片機(jī)的性能外，還具有以下的功能特點(diǎn) ：1、 工

10、作電壓范圍寬（2.7V6V），全靜態(tài)工作，工作頻率寬在0Hz24MHz之間。2、 片內(nèi)有4k字節(jié)的在線可重復(fù)編程、快速擦除快速寫入程序的存儲(chǔ)器。3、 低損耗、高性能、CMOS八位微處理器，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，方便高效的開發(fā)環(huán)境。4、 128×8位內(nèi)部RAM，32位雙向輸入輸出線，兩個(gè)十六位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，五個(gè)中斷源,兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)。綜合上述，由于STC89C52眾多的優(yōu)良性質(zhì)，尤其是高速度和多功能引腳的特性，這樣可以減少擴(kuò)展，提高性價(jià)比。因此，本設(shè)計(jì)最終才用STC89C52單片機(jī)作為主控CPU。2.2 電池充電控制芯片的選擇與論證2.2.1智能鋰電池充電控制芯片SMC401SMC401主要

11、是用于鋰電池的充電器芯片，內(nèi)嵌8位MCU，具有全程智能檢測(cè)和智能控制，根據(jù)電池充電曲線的不同階段，進(jìn)行恒流、恒壓充電，具有過流、過放電涓流預(yù)充、溫度檢測(cè)及保護(hù)、LED狀態(tài)指示等功能。采用此芯片可以提高電池充電的飽和度，延長(zhǎng)鋰電池的使用壽命，除此之外，芯片還能通過補(bǔ)償電池的內(nèi)阻縮短充電時(shí)間。SMC401芯片的充電方式分為三個(gè)階段：預(yù)充，恒流充電及恒壓充電。此芯片是一款高級(jí)的充電控制芯片，一般用于筆記本電腦的充電控制，性能優(yōu)越但價(jià)格偏貴。2.2.2智能鋰電池充電控制芯片MAX1758MAX1758是Maxim公司生產(chǎn)的鋰電池充電控制芯片，可實(shí)現(xiàn)智能充電，自動(dòng)檢測(cè)調(diào)節(jié)電流、電壓、溫度等參數(shù)，為電池提

12、供安全、高效的設(shè)計(jì)方案。其功能和MAX1898基本相似，只是MAX1758常用于筆記本及高檔儀器的電源管理芯片，外圍電路復(fù)雜，引腳多，價(jià)格高。SMC401是一款更高級(jí)的充電控制芯片， 8位MCU集成芯片控制，使用方便簡(jiǎn)潔，外設(shè)電路簡(jiǎn)單，但是介于此次設(shè)計(jì)要用單片機(jī)為控制芯片，所以此芯片不做考慮。MAX1758和MAX1898可以作為智能充電器的電路控制芯片，考慮到MAX1898的外圍電路簡(jiǎn)單，易于焊接，更適合做小型充電器研究的青睞。2.2.3智能鋰電池充電控制芯片MAX1898EBU42MAX1898EBU42芯片是專門的充電控制管理芯片，其內(nèi)部集成了輸入電流調(diào)節(jié)、電壓檢測(cè)、電流檢測(cè)、定時(shí)器及溫

13、度檢測(cè)等電路，芯片外圍由PNP或PMOS組成鋰電池充電器，可精確的對(duì)充電電池進(jìn)行恒流、恒壓充電，精度可高達(dá)±0.75%。其MAX1898電池控制芯片的特點(diǎn)如下：1，4.5-12V的電壓輸入范圍；2，可編程充電電流；3，片內(nèi)檢流電阻及監(jiān)視輸出；4，LED充電狀態(tài)指示；5，電源自動(dòng)檢測(cè)；根據(jù)以上可選電源管理芯片的性能比較，MAX1898EBU42的功能和特點(diǎn)，符合本設(shè)計(jì)的電源管理功能，所以作為本設(shè)計(jì)的電源管理模塊使用，與STC89C52一起作為本設(shè)計(jì)的電源管理模塊。2.3 顯示設(shè)備的選擇與論證2.3.1數(shù)碼管顯示在智能顯示部分，數(shù)碼管也是一個(gè)可選用的參考方案，如果采用數(shù)碼管，可以使用一個(gè)

14、3/8譯碼器作為位選芯片，一個(gè)74LS573作為段選芯片，完成電壓及進(jìn)度顯示，此方案雖然電路簡(jiǎn)單，控制方便，但是，顯示內(nèi)容簡(jiǎn)單，缺乏全面顯示信息缺點(diǎn)，并且其功耗大，只能效果差。2.3.2液晶顯示LCD1602液晶顯示具有功耗低，顯示信息量大，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，無輻射危險(xiǎn)，顯示直觀、壽命長(zhǎng)和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在低功耗的單片機(jī)系統(tǒng)中得到大量使用。在單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)中，作為常用的程序和電路模塊進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。液晶顯示電壓及充電進(jìn)度，對(duì)顯示區(qū)域進(jìn)行控制。單片機(jī)控制顯示部分的液晶模塊作為輸出有一下優(yōu)點(diǎn)： （1） 顯示質(zhì)量高：每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，因此液晶顯示畫質(zhì)量高無閃爍。（2）

15、 數(shù)字式接口：液晶顯示都是數(shù)字的，與單片機(jī)接口連接簡(jiǎn)單。（3） 體積小，重量輕。（4） 功耗?。阂壕э@示的功耗主要消耗在內(nèi)部電極和驅(qū)動(dòng)IC上，因此耗電量低。綜上所述：此次設(shè)計(jì)應(yīng)選擇LCD液晶顯示，可以很直觀清楚地顯示電壓和進(jìn)度，為人們清楚地知道充電的情況，及時(shí)切斷電源，延長(zhǎng)電池的使用壽命。3 硬件電路設(shè)計(jì)3.1 直流電源電路的設(shè)計(jì)3.1.1電源電路原理圖 3.1.2直流電源電路的功能簡(jiǎn)介此電路通過將市電220v通過變壓，整流電路，濾波電路，穩(wěn)壓環(huán)節(jié)得到穩(wěn)定的5v電壓輸出。其各部分的作用如下：（1） 電源變壓器：將220v電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為整流電路所需要的交流電壓，而少部分電路采用電容降壓，如遙控電

16、風(fēng)扇電路。（2） 整流電路：將交流電壓轉(zhuǎn)化為直流電壓。常用的整流電路有半波整流電路、全波整流電路和橋式整流電路。（3） 濾波電路：將脈動(dòng)直流電壓轉(zhuǎn)化為平滑的直流電壓，常用的濾波電路有電感濾波、電容濾波、阻容濾波，最常用的是電容濾波。（4） 穩(wěn)壓電路：采取三端穩(wěn)壓電路LM7805將直流電源輸出的電壓穩(wěn)定，不受電網(wǎng)電壓或負(fù)載的影響。在線性電源中常用的穩(wěn)壓電路有二極管穩(wěn)壓，串聯(lián)穩(wěn)壓。3.2 直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)3.2.1穩(wěn)壓電路原理圖3.2.2穩(wěn)壓電路參數(shù)設(shè)計(jì)（1）Ui是整流濾波的輸出電壓，C1，C2陶瓷電容目的是使穩(wěn)壓器在整個(gè)輸入電壓和輸出電流變化范圍內(nèi)，提高工作穩(wěn)定性和改善瞬變響應(yīng)。C0是進(jìn)一

17、步減小輸出電壓的波紋。（2）穩(wěn)壓器輸入電壓值得確定：輸入5v集成穩(wěn)壓器，最小輸入電壓Ui為：當(dāng)Ui-Uo=210v最有較好的穩(wěn)壓輸出特性，Umin=Uo+(Ui-Uo)min+URIP+Ui =5+2+0.7+0.77 8.5v注：URIP穩(wěn)壓器輸入電壓的紋波電壓一般取Uo、(Ui-Uo)min之和的10%；電網(wǎng)電壓波動(dòng)引起輸入電壓的變化Ui取Uo、(Ui-Uo)min、URIP之和的10%。3.3 智能充電器控制模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)是用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。一般包括單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。對(duì)于STC89C52由于內(nèi)部有4k可在線編程的Flash存儲(chǔ)

18、器，不許外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)，有復(fù)位電路和時(shí)鐘電路。即單片機(jī)組成的最小系統(tǒng)如下： 3-1 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 充電芯片MAX1898內(nèi)部具有電流調(diào)節(jié)，電壓檢測(cè)、電流檢測(cè)，溫度檢測(cè)等，包括系統(tǒng)負(fù)載電流與充電電流，檢測(cè)輸入電路大于設(shè)定門限電流時(shí)，通過降低充電電流，從而控制充電電流，max1898外接限流型充電電源和PNP功率三極管，可進(jìn)行有效充電，外接電容設(shè)定充電時(shí)間，電阻設(shè)定最大充電電流。它的最大特點(diǎn)是子啊沒有使用電感的情況下仍能保持很低的功率耗散，可實(shí)現(xiàn)預(yù)充，具有過壓保護(hù)和溫度保護(hù)功能以及為電池進(jìn)行二次保護(hù)。電路圖如圖3-2圖所示： 3-2充電芯片MAX1898控制圖 3.4 ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換

19、模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路，是將采集的模擬電壓，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息送到單片機(jī)，與單片機(jī)進(jìn)行顯示處理，并與內(nèi)部設(shè)定的充電參數(shù)進(jìn)行比較，根據(jù)運(yùn)算和比較結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)充電控制電路。ADC0832可對(duì)兩路模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，本設(shè)計(jì)只需一個(gè)通道，選擇通道CH0作為A/D轉(zhuǎn)化的輸入通道。在采集充電電壓時(shí)，為了不影響充電輸出從的電壓電流參數(shù)，本設(shè)計(jì)在輸出模擬電壓采集點(diǎn)與A/D轉(zhuǎn)換的輸入端加接了輸入阻抗很大的集成運(yùn)算放大器LM358，利用集成運(yùn)放的跟隨器特性，采集輸出電壓的模擬量，這樣的設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)是：1）不影響原充電電路的輸出。2）采集的輸出電壓比較準(zhǔn)確，為準(zhǔn)確控制創(chuàng)造條件。設(shè)計(jì)圖中的電位器是仿

20、真軟件仿真時(shí)，為驗(yàn)證充電電壓的變化，MCU的控制效果而加上去的，實(shí)際的設(shè)計(jì)電路應(yīng)該去掉。 3.5 自動(dòng)斷開及報(bào)警電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷開電路設(shè)計(jì)原理：智能充電器設(shè)計(jì)的智能之處在于，當(dāng)電源給電池充電充滿時(shí)，為避免損害電池及延長(zhǎng)電池的使用壽命，用單片機(jī)智能控制，使其自動(dòng)斷開，自動(dòng)斷開電路由繼電器和二極管完成。 當(dāng)電池充滿電后，通過繼電器斷開電源，由于繼電器線圈的電流不能突變，在電源切斷后，線圈中原有的電流需要一個(gè)回路慢慢釋放的回路。盡管在斷電后，繼電器線圈中的電流很小，但如果沒有回路則相當(dāng)于小電流串接了一個(gè)無窮大的電阻，兩者相乘得到線圈兩端的電壓很高，有可能燒壞線圈，因此，本設(shè)計(jì)在繼電器旁加接了一

21、個(gè)電流泄放二極管，其作用是給切斷電源后繼電器線圈電流一個(gè)泄放回路，來避免線圈被燒壞。 蜂鳴器電路設(shè)計(jì)：蜂鳴器電路比較簡(jiǎn)單，通過單片機(jī)的編程控制，可直接啟動(dòng)蜂鳴器工作，所不同的是，如果報(bào)警沒完沒了，那么充電完成后長(zhǎng)時(shí)間的蜂鳴也會(huì)增加噪音，尤其是晚上，可能影響休息，所以，蜂鳴器在充滿自動(dòng)報(bào)警后，設(shè)計(jì)了報(bào)警一段時(shí)間自動(dòng)停止報(bào)警。初始化LCD1602液晶顯示器電壓采樣ADC0832轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換讀取ADC08采樣電池?cái)?shù)據(jù)顯示電池?cái)?shù)據(jù)1.關(guān)閉充電模式2.啟動(dòng)充滿提示3.報(bào)警一定時(shí)間自動(dòng)停止開始電量充足與否？啟動(dòng)充電模式否結(jié)束是4 軟件流程設(shè)計(jì)4.1 軟件總流程從充電電池端采集電壓，用集成運(yùn)算放大器放大組成

22、的電壓跟隨器進(jìn)行，然后將ADC0832進(jìn)行模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換，送到單片機(jī)處理，以顯示電池電量及充電進(jìn)度，判斷電量充足與否，如果電量不足啟動(dòng)充電模式繼續(xù)充電，若充滿則關(guān)閉充電模式，啟動(dòng)充滿提示，啟動(dòng)報(bào)警，并報(bào)警一段時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉，在LCD1602液晶上顯示出電壓和充電進(jìn)度。4.2軟件子流程4.2.1 A/D轉(zhuǎn)換算法流程采集電壓取A/D轉(zhuǎn)換值將算子左移1位并保存YN讀取ADC0832一位返回讀取值8次否ADC0832是8位AD轉(zhuǎn)換器，采用的是串行輸出以節(jié)省MCU的I/O資源。對(duì)于ADC0832的讀取，按照ADC0832的通信協(xié)議，從高位依此讀取，程序?qū)⑷〉玫臄?shù)字首先存入輔助運(yùn)算器的最低位B.0位，

23、然后每讀取一位，則將B左移一位，直到第八次為止，這樣，就可將ADC轉(zhuǎn)換的模擬量的數(shù)字量讀出。用右移的辦法來代替，再將各部分的移位結(jié)果進(jìn)行加（減）運(yùn)算，即可獲得轉(zhuǎn)化后的結(jié)果，軟件流程如圖所示，其中N,Y是分支轉(zhuǎn)移的判斷，表示YES和NO?；谏鲜鏊枷氡苊獬Ｒ?guī)浮點(diǎn)法占用大量CPU時(shí)間，又避免查表法需擴(kuò)展大量的程序存儲(chǔ)器，用于存放查表數(shù)據(jù)的不足。4.2.2電壓及充電進(jìn)度顯示流程液晶初始化讀入數(shù)據(jù)調(diào)整輸出U=date*196/10000數(shù)據(jù)處理ADC0832的參考電源選擇5V標(biāo)準(zhǔn)電壓，轉(zhuǎn)換為8為二進(jìn)制數(shù)，則數(shù)字量1代表5/2550.0196V，這樣，從ADC0832讀到單片機(jī)中的值轉(zhuǎn)化為實(shí)際電壓為Vo

24、lt= 196 * data/10000液晶顯示就是針對(duì)這個(gè)數(shù)值進(jìn)行顯示和處理。對(duì)于手機(jī)電池標(biāo)準(zhǔn)3.7V的電壓，一般在3V的時(shí)候就不能啟動(dòng)手機(jī)，所以，一般吧3V作為無電狀態(tài)，這個(gè)值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為153，這個(gè)值作為MCU判斷無電或低電量的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)data153時(shí)，顯示LCD顯示0%或者低電壓狀態(tài)。3.7V標(biāo)準(zhǔn)電壓對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為189，這個(gè)值作為充電完成的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)data189時(shí)作為電壓充滿的標(biāo)準(zhǔn)，LCD顯示100%。這兩個(gè)參考電壓對(duì)應(yīng)點(diǎn)ADC0832的值，兩者相差189 153 =36.所以，充電過程也是單片機(jī)讀取的ADC0832的值從153到189之間的變化過程，進(jìn)度百分比為 Percen

25、t = 100 *（Data-153）/36 當(dāng)ADC0832的值超越189為充滿，MCU切斷充電電路并發(fā)出一段時(shí)間報(bào)警。這就是軟件的設(shè)計(jì)思路。4. 3 軟件整機(jī)程序設(shè)計(jì)通過keil仿真軟件，結(jié)合單片機(jī)的智能控制實(shí)現(xiàn)模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)化，以及控制驅(qū)動(dòng)LCD1602液晶實(shí)現(xiàn)電壓及充電進(jìn)度的測(cè)量與現(xiàn)實(shí)，實(shí)時(shí)顯示充電進(jìn)度及充電電壓。當(dāng)充電器給電池充電為100%時(shí)，智能斷開電源充電并且自動(dòng)啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警并且能智能控制報(bào)警時(shí)間，自動(dòng)停止報(bào)警，以避免夜間充電報(bào)警時(shí)，打擾休息。當(dāng)然，即便如此還是會(huì)對(duì)生活帶來不便的地方，因此，將智能控制蜂鳴器的啟動(dòng)作為可預(yù)留處理問題：假設(shè)設(shè)計(jì)一種能辨別夜間和白天的電路或程序，通過

26、單片機(jī)控制其在晚間充電充滿時(shí)，不會(huì)報(bào)警，只會(huì)自動(dòng)切斷電源，避免過充，即便電路中有過充控制，但是還是對(duì)電池有一定損害，影響電池的使用壽命。而當(dāng)在白天充電充滿時(shí)，則自動(dòng)切斷電源并發(fā)出一定時(shí)間的報(bào)警，提醒及時(shí)切斷充電，延長(zhǎng)了電池的使用壽命，不僅可增加電池的重復(fù)使用次數(shù)，減少電池的生產(chǎn)量，而且可以保護(hù)環(huán)境。5 硬件調(diào)試與仿真5.1直流穩(wěn)壓電源調(diào)試與仿真經(jīng)過計(jì)算調(diào)試與仿真，使電路能完成5v穩(wěn)壓，1A電流穩(wěn)壓的功能。5.2 ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的測(cè)試與仿真在電池輸入端采集電壓，通過ADC0832的數(shù)模轉(zhuǎn)換，經(jīng)LM358集成運(yùn)放放大，送到單片機(jī)進(jìn)行智能控制，經(jīng)過對(duì)程序的調(diào)試與仿真，達(dá)到電壓采集并輸出成

27、功。充電電壓可達(dá)3.7v的容量電壓。5.3 液晶電路的測(cè)試與仿真通過protues對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程與仿真，首先將采集的數(shù)字電壓通過單片機(jī)編程控制，經(jīng)電壓值分成255份，一份則代表1%的電壓。再初始化液晶，將電壓值及電壓進(jìn)度通過LCD1602的液晶，清楚地呈現(xiàn)充電的進(jìn)度及電壓情況。5.4 自動(dòng)斷開及報(bào)警電路測(cè)試與仿真經(jīng)過對(duì)單片機(jī)程序的編寫與調(diào)試，仿真結(jié)果實(shí)現(xiàn)了繼電器控制電池充滿時(shí)自動(dòng)斷開，及蜂鳴器的一定時(shí)間報(bào)警。6 測(cè)試檢測(cè)6.1測(cè)量?jī)x器1.數(shù)字萬用表；2.示波器；3.頻率計(jì)6.2 基本功能要實(shí)現(xiàn)的功能測(cè)試結(jié)果輸出電壓為5V、電流為1A的直流電源實(shí)現(xiàn)了此功能當(dāng)直流輸入電壓在5.525V變化時(shí)，輸

28、出電壓為5±0.05V電壓實(shí)現(xiàn)了此功能實(shí)時(shí)顯示充電電壓及充電進(jìn)度達(dá)到要求6.3 發(fā)揮功能功能測(cè)試結(jié)果電池充滿時(shí)自動(dòng)切斷電源實(shí)現(xiàn)電池充滿時(shí)自動(dòng)報(bào)警實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)和溫度保護(hù)實(shí)現(xiàn)7 總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，通過自己對(duì)資料的查詢及知識(shí)的學(xué)習(xí)，讓我受益匪淺，終身難忘。我不僅完成了一件作品，而且大大提高了我們的創(chuàng)新精神，動(dòng)手能力，獨(dú)立工作的能力，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)、工作和生活中有非常重要的影響。本次設(shè)計(jì)為軟硬結(jié)合，又以軟件智能控制為主，在硬件的電路設(shè)計(jì)中，不斷找尋最合適的元器件及參數(shù)，通過Multisim測(cè)試軟件，對(duì)電路進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)。在調(diào)試的過程中遇到了不少錯(cuò)誤，通過不斷檢測(cè)細(xì)心地

29、檢查電路的連線，測(cè)量電路的參數(shù)，單步運(yùn)行可能出問題的程序段，直至找到錯(cuò)誤的根源。在實(shí)踐中不斷改進(jìn)自己的電路以及程序代碼。 實(shí)踐證明，只要細(xì)心，耐心，用心，對(duì)于不會(huì)的問題多請(qǐng)教以及查閱資料，自我充電，不斷用知識(shí)武裝頭腦才可以完成我們所期待的目標(biāo)。參考文獻(xiàn)【1】 胡宴如 耿蘇燕 模擬電子技術(shù) 高等教育出版社【2】 楊志忠 衛(wèi)樺林 數(shù)字電子技術(shù) 高等教育出版社【3】 胡宴如 高頻電子線路 高等教育出版社【4】 李全利 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) 高等教育出版社【5】 姜志海 單片機(jī)的C語言 電子工業(yè)出版社【6】 譚浩強(qiáng) C語言程序設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社【7】 葛中海 開關(guān)電源實(shí)例電路測(cè)試分析與設(shè)計(jì)附錄一：元

30、件清單元件規(guī)格數(shù)量個(gè)單片機(jī)AT89C511max18981AD轉(zhuǎn)換ADC08321LCD液晶顯示LM016L(1602)<14腳>1繼電器5v/RTE24005F1集成運(yùn)放LM358(U3:A)5v1排阻RESPACK-81喇叭BUZZER/SPEAKER1晶振11.0592HZ1變壓器220v/50hz 9v-5v1電阻2.7k150110k118212001301149.9122012.8k1電容33pf220uf10.1uf2220uf1100nf110uf1三極管PNP/DB1382PNP1極性電容470uf2二極管DIODE2IN40015穩(wěn)壓管02DZ4.7102DZ2

31、.22發(fā)光二極管LED紅，綠紅2綠1三端穩(wěn)壓LM7805CT/5V1按鍵SW-PB1PCB印刷板10cm*10cm（大的）1插頭1導(dǎo)線3mUSB接口1附錄二：程序說明/ LCD_DATA=P0 / rs=P2.4,e=P2.5 / ADC0832:DI=P2.2,DO=P3.3/#include"reg51.h"#include"intrins.h"#define uchar unsigned charsbit cs=P20;sbit clk=P21;sbit di=P22;sbit DO=P23;sbit B0=B0;sbit rs=P24;sbit

32、e=P25;sbit OFFON=P26;sbit beep=P27;unsigned int dat;uchar tab1=" Percent:"uchar tab2=" Power:"/ delay time /void delay(uchar ms)char k; while(ms-) for(k=0;k<100;k+);/ readADC0830 /uchar rADC() char i;cs=1;_nop_();cs=0; clk=0;_nop_(); di=1; /di=1 clk=1; _nop_(); clk=0; _nop_();

33、 clk=1; /di=1_nop_(); clk=0; _nop_(); di=0; /di=0 clk=1; _nop_(); clk=0; clk=1; _nop_(); /set 8bit no set 7bit clk=0; for(i=0;i<8;i+) B=B<<1; clk=1; B0=DO; _nop_(); clk=0; return B; /LCD1602 write command /void w1602c(uchar datt)char m; rs=0;e=0;P0=datt;m=4;while(m-);e=1;m=8;while(m-);e=0;/ LCD1602 write data /void w1602d(uchar datt)char m; rs=1;e=0;P0=datt;m=4;while(m-);e=1;m=8;while(m-);e=0;/ init LCD1602 /void ini