基于单片机智能充电器设计与实现

摘??????? 要?? ?2Abstrat?? ?31.?? ?前言?? ?41.1本设计的意义?? ?41.2本设计完成的内容?? ?43手机锂离子电池性能及常用的充电方法?? ?53.1手机对电池的要求?? ?53.2锂离子电池性能及特点?? ?63.2.1? 可充电锂离子电池的一般特性?? ?93.3? 电池充电的有关技术指标?? ?94充电方法的确定?? ?124.1恒流充电法?? ?124.2恒压充电法?? ?134.3恒压限流充电法?? ?144.4 普通恒流恒压充电法（CC/CV）?? ?144.5分级定电流充电法?? ?154.6脉冲充电方法?? ?154.7充电方法比较?? ?165充电主电路硬件设计?? ?175.1? 主电路方案?? ?175.2开关管的选用?? ?183.3 检测模块的调试?? ?205.4 单片机的选用?? ?216软件设计?? ?227.实验结果分析?? ?267.1BUCK开环仿真结果分析?? ?267.2检测环节仿真实验结果分析?? ?297.3 BUCK闭环仿真实验结果分析?? ?308小结?? ?318.1? 充电器的主电路?? ?318.2? 充电方法?? ?318.3? 充电数据?? ?328.4? 采样电阻的选择?? ?32参 考 文 献?? ?34致谢?? ?35附录1、电路原理图?? ?36附录2、完整程序?? ?37 摘??? ????要 ??? 本论文主要介绍了充电器的设计。为了要做好充电器，首先要做好电源。故本论文内容主要包括两大部分：一是电源部分的制作；二是充电器部分的制作。 ??? 在电源部分，本论文详细地介绍了主电路环节，检测环节，控制环节，以及由上述环节组成的系统。本论文在主电路环节包含了用示波器观看实际电路的波形，用PTOTEUS电路仿真软件仿真实际电路得到的波形图，而且结合了自动控制原理分析电路系统，说明了出现不同波形的各种原因。本论文在控制环节介绍了闭环系统的搭建，及相应的控制方法。经试验，本次毕业设计制作的电源具有良好的电压控制性能。 ??? 在充电器部分，本论文介绍了充电器的充电方法，硬件电路及相应软件的编写。论文在这部分包含了三种不同等级的充电电流的充电数据。经试验，本次设计制作的充电器能为锂离子电池充电。 关键词：电源? 充电器? 单片机? 闭环? ??? 本设计完成的内容 本文采用用PWM控制器输出的信号直接控制BUCK变换器，而在保持导通时间不变的情况下将其信号进行二分频，得到占空比减半的信号来控制单端反激变换器。源信号经分频器二分频，得到频率减半的信号，再与源信号相与，即得到导通时间不变而频率减半的信号。 ?? 由于充电方法相对较复杂，且需要对多种类型和规格的电池进行充电，故需要采用可编程器件进行控制，而单片机以其相对强大的功能和低廉的价格成为首选。反映电池充电状态的充电电流、电池电压和温度信号经采样电路送入单片机的A/D 转换口，单片机根据充电算法，通过PWM口输出信号控制充电电源的电压或电流给定，从而达到控制充电电源输出的目的。 ? ?软件系统采用模块化设计方法，整个程序由主程序模块、各类电池充电子程序模块以及错误处理模块组成，各模块相对独立，以便于算法改进及功能扩充，其中主程序模块构架了软件系统的骨架，通过其对其他模块的调用来实现完整的充电过程控制 2闭环系统的框图 ??? 本次设计完成的电路系统是一个闭环系统，系统的框图如图1所示。此框图具有普遍性，是本次设计的总指导。