【单片机控制的手机锂电池充电器系统硬件和软件设计案例3700字】

单片机控制的手机锂电池充电器系统硬件和软件设计案例目录 1 1 2 3 4 5 6 8 8 1 1硬件电路设计在搭建整体框架的过程中，不仅要注意硬件参数。同时，应当在整体设计过程中，突出将系统的稳定性和可持续性摆在较为重要的位置。当处于充电过程的阶段，为了使系统不会出现永久损坏的结果。在设计的过程中，应该安排相应的保护措施。包括温度保护、过流保护、过压保护。此外，在充电过程中，其将会包含两个工作阶段。其分别为恒流阶段与恒压阶段。为此，需要保持系统的恒流恒压相对稳定。为了使所设计的充电器具有智能功能，应当在系统中采用MAX1898电源控制芯片和对应的单片机，以便锂电池锂电池MAX1898充电输出输出控制状态输出电压采样STC89C51智能控制LCD1602显示进度和状态充电报警在进行整体设计的构思中，需要对充电器采取恒压充电方式。将电压220V转换，在进行一系列的处理后(整流、滤波、稳压),使其能够以5V的直流电压进行输出，采用相应的电池控制芯片，进行限制和输出处理。在充电进程中，通过收集电池两端的电压，然后经A/D转换，之后把处理后的结果传输到单片机进行处理和判断。当单片机处理完成后，会将信号传导到液晶显示屏，通过液晶显示屏将相应的参数和充电进度进行显示。1.2电路原理图及说明1.2.1控制电路设计STC89C51单片机最小系统是在保证正常工作的前提下使用最少的元件。通常上包括扩展程序存储。单片机的最小系统如下：8P1.5P3.7/4226分42(1)供电电路将40脚接至电源(+5V),20脚进行接地，实现单片机供电(3)系统中的复位电路由电容C3与电阻R1组成。复位电路针对单片机的RAM和内部的寄存器进行复位错误!未找到引用源。。其目的就是在单片机未进行工作的时候，复位电路会把寄存器内部的值全部复位到默认的初始值后才可能正常工作，从而规避程序运行中的错乱。此时，若对单片机进行通电处理的时候，电容两侧会进行电压的获取。从而进行到充电的操作。当电容进行充电时，电流流通电阻R1,电阻R会产生一个瞬时电压，从而使得瞬时电压传导到RST端错误!未找到引用源。。然后，随着时间的流逝，在电容实现充电操作后。这个时候就不会有电流流经电阻R1了，其电阻R1的两侧的电压也就随之消失。使得单片机的RST从高电平变成低电平。从而使得单片机开始工作。(4)时钟电路时钟电路由C1、C2与晶振X1构成。在其收到时钟脉冲后，单片机才将执行程序。1.1.2显示电路7LCD1602写入自己的字符及显示汉字：因为LCD是作为外部设备运行的，它的处理事件的速度相对于CPU要慢上很多。因此，当向LCD写入命令的过程到其执行完整的功能就需要一定的时间。在整个流程中，LCD将会进入忙状态。这个时候不可以再向LCD传入新的指令。此外，如何判断忙指令可以通过读忙标指令来进行了解。当使用state=LCDPORT指令进行读取I/O端□的操作时，我们可以把state&Ox80用作判断其是否处在忙状态。如果IO端□为1,其就为忙状态。否则，就处于空闲的状态。1.1.3充电芯片电路充电芯片MAX1898具备许多优良的功能，比如电压和温度的检测等。当它处在检测过程中发现输入电流比默认的门限电流大，这是可以采取削弱充电时电流从而控制充电电流。它可以接入限流型的电源模块与PNP三极管，进而可以使得充电变得高效。其最大优点是在未使用电感的情况下可以仍能维持较低的功耗。它也可以其温度保护的作用，并且能够为系统中的电源模块提供二次保护。LED-G即98_SET12E45平图3-4MAX1898电路设计ADC0832A/D转换电路，是把收集到的模拟电压传输到单片机中。同时将数字信息传输到单片机显示并由单片机处理。然后与内部充电参数进行对照，进行运算和驱动操作，进而实现充电电路的驱动。ADCO832在系统设计中，仅需要一个通道，使用CHO当进行电压采集操作时，为了确保输出电压的正常输出。其应该对输出模拟电压进行A/D转换，此外对输入端加入高阻抗的集成运放LM358。本设计的优点是：不会对原充电电路输出产生影响，从而使得控制变得更为精准。PP2P2.2323P2.A14)334EP4EP5333P0.2ADDD5CHiCHi3亭A亭21.1.5自动报警电路智能充电器设计的重点在于，在电池充满电的时候，能够降低对电池的损伤进而使得使用周期变得更长。采用单片机进行智能控制，在充满后可以自动断开，其主要是由耳机管与继电器完成。在完成充电后，继电器会将电源断开。因为继电器线圈中的电流不会立即发生变化。因此，当中断电源后，需要一个回路对原线圈中的电流进行释放。虽然在断电时，其电流很小，但若不添加一个回路，将会导致线圈两侧电压处在较高的位置，会造成线圈的损坏。所以，设计中需要给继电器外加一个泄放的二极管，从而规避线圈的损坏。OFF-ONBZX55C30K1.52充电器的软件设计2.1软件功能实现从可充电电锤收集信号，经集成运算放大器放大。然后进行A/D转换后送单片机处理，从而实现温度与充电进度的显示。若电量未充满，则应当开启充电模式继续进行充电。如果是满的，则应当停止充电。当电池充满的时候，就应当自动断电。在充电过程中，其可以通过LCD1602显示温度和充电时的电压情况。本项目程序代码采用C语言编写，经过编译器处理后自动编译为机器语言代码。其软件流程图如下：否是否是图4-1程序流程图图4-1是软件框架的主要流程图，包括液晶屏初始化、系统电压采样及ADC0832的相关转换、adc08的数据采集采集电池采样、加载并显示电池数据、判断电池是否重组错误!未找到引用源。。如果电池被重组，充电模式将关闭，并启动full提示，然后报警时间自动停1.MCU进行充电时，会使得寄存器被初始化方面错误!未找到引用源。。首要，实现MCU端所有寄存器的定义。第二，端口条件和片上寄存器2.调用电池检测子程序，独立完成测试在未安装电池的时候，可以使用本次的状态值去覆盖上次的无效值。之后，可以根3系统调试对于硬件部分的调试主要分为两个方面。首先对单片机的电路进行测试和校核。其对于整个电路，单片机控制的电路比较容易处理和调试。内部主要输入输出接□为来说，51单片机需要与其他控制元件连接处理，才能给锂电池充电。我们可以分别检测其功能的特点，从而判断我们设计的整体硬件电路是否能够正常Y二Y二多出8588885÷4V欲4D3图5-1系统仿真图当我们完成硬件电路的调试后，就可以接上电源了。当充电器进入充电状态时，我们可以打开计数器进行计数。电池充电完毕后，单片机进行预操作。接收到51单片机发送的信号后，进行终端操作。然后使用蜂鸣器进行报警处理。在测试的最后，如果整个硬件电路的功能能够正常实现，则说明我们的软件测试结果是正确的。相反，在我们的软件测试结果中会出现相应的问题。3.3系统整机调试在系统调试的过程中，首先将手机连接至USB端口。并且将电源连接到系统上，DC输入以12V进行电压的输入。打开充电开关，此时USB端□的提示灯亮起。在LCD显示屏上的电压显示正在以5V进行充电，并且此时的温度为20摄氏度。若电压大于5V的时候，将会触发充电器的报警机制，蜂鸣器开始进行报警。在调试中，可以将发热探触发系统的预警机制。这将会导致蜂鸣器进行报警处理。在整机调试的过程中也出现了一些问题，针对这些问题具体去分析和总结。例如：1.在充电过程中，温度超过30摄氏度为进行报警处理。2.液晶显示屏上的电压采集信息的数据有偏差。3.在连接至手机进行充电时，手机未显示充电流程。针对上述的问题，其分析的原因如下：(1)对系统中DS18B20模块进行程序分析，程序编译正常。然后，对实物的焊接部分拿验电笔进行检测。发现焊接存在异常，针对此问题进行重新焊接。在之后再进行调试，温度模块的报警机制可以正常运行。(2)首先，对实物的液晶显示模块进行检测。液晶模块的焊接未见异常，之后对于液晶模块的子程序进行编译运行处理。结果发现程序编译错误，针对程序中的错误进行修改。在程序进行修改后，液晶显示的电压参数恢复正常。(3)针对手机未进行充电的情况，对于USB模块进行检测。发现USB模块上的提示灯未正常发光，大体推断USB充电模块存在问题。使用验电笔进行检验，发现USB模块的元器件存在问题。之后在更换了USB模块后，手机可以正常充