基于单片机的通用型智能充电器设计
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密 惠 保
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资料介绍：
摘要：电子信息技术的快速发展使得各种各样的便携和小型轻量化电子产品不断涌现，这些产品采用基于电池的供电系统。目前，较多使用的电池有镍镉、镍氢、铅蓄电池和锂电池，由于它们各自的优缺点使得它们在相当长的时期内将共存发展。由于不同类型的电池的充电特性不同，目前通常对不同类型，甚至不同电压、容量等级的电池使用不同的充电器，这在实际使用中有诸多不便。因此要求设计一种通用型的充电器，可对不同电压等级为的镍镉、镍氢、铅蓄电池和锂电池进行充电。为了实现各种等级和容量的电池进行充电，采用电路拓扑和简单的PWM联动控制，设计出一个宽输入,宽输出范围的充电电源。并采用单片机控制该充电电源，以实现对各种类型和电压、容量等级的电池进行充电。
关键词：充电器； 单片机；宽范围；智能；
1.绪论??? 11.1课题背景及研究意义??? 11.2基于单片机的通用型智能充电器设计的研究目的??? 11.3通用型智能充电器设计研究现状??? 11.4充电器的设计方案??? 22.主要设计软件介绍??? 22.1 PROTEUS软件简介??? 22.2 KEIL简介??? 33.主控芯片AT89C51简介??? 33.1主要特性??? 43.2管脚说明??? 43.3.复位电路??? 63.4 晶振电路??? 63.4.1单片机晶振的作用??? 74电路的设计??? 84.1数码管显示原理??? 84.2变压电路??? 94.3整流电路??? 104.4串联稳压??? 114.4.1基本结构及原理??? 114.5开关型电流控制回路??? 124.5.1. BUCK变换器的开关原理??? 124.6 74hc595??? 124.7 ADC0832的简介??? 144.8 整体电路??? 155.程序设计??? 165.1系统流程图??? 165.2按键程序：??? 185.3电压的采样??? 19总结??? 21致谢??? 22参考文献??? 23附录??? 24
课题背景及研究意义
随着信息技术的高速的发展，信息化正以令人惊叹的速度渗透到各个领域。电池作为一个传统的产业，正经历着前所未有的变革，特别是在通信，动力等领域，对电池有了新的要求。智能充电器就在这种环境下应运而生。
在人们日常工作和生活中，随着各种电子产品的广泛应用，各种充电器就不可或缺。从电动刮胡刀到mp3，从手机到笔记本电脑，几乎只要用到电池的设备都会用到充电器。这些充电器都有便携的特点，所以充电器为人们外出旅游和出差提供了相当大的方便。
1.2基于单片机的通用型智能充电器设计的研究目的
手机电池的使用寿命和.单次使用时间预充电过程密切相关，铿电池是手机最为常用的一种电池，它具有较高的能量重量比、能量体积比，具有记忆效应，可重复充电多次，使用寿命较长，价格也越来越低。钾电池对于充电器的要求也比较苛刻，需要保护电路，为了有效利用电池容量，须将钾电池充点值最大电压，但是过电压充电会导致电池损坏，这就要求较高的充电精度。?
而大部分充电器多采用大电流的快速充电法，在电池充满后如果不及时停止会使电池发烫，过度的充电会严重损害电池的寿命。一些低成本的充电器采用电压比较法，为了防止过充，一般充电到90%停止大电流快充，而采用小电流涓流补充充电，这样就使充电时间增长了。 一部好的充电器不但能在短时问内将电量充足，而且还可以对埋电池起到一定的维护作用，修复由于记忆造成的记忆效应，即电池容量下降现象。设计比较科学的充电器往往采用专用充电芯片配合单片机控制的方法。专用的充电可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号，比较精确的结束充电工作，通过单片机对这些芯片的控制，可以实现允电过程的智能化，以缩短充电时间，同时能够维护电池，延长电池使用寿命。
另外，比起一般充电器，智能充电器还增加了充电电压的显示，让我们能直观的看到电池的由预充、快充、满充充电阶段，从而加强对电池的维护。
1.3通用型智能充电器设计研究现状
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)等基本单元并网型光伏系统的MPPT控制比独立型光伏系统的MPPT控制更加困难。随着大规模集成IC的出现，充电设备进入了一个全新的自适应、智能阶段，即称为第三代充电器。
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