基于51单片机的智能充电器的设计

1、目录1 .引言11.1课题背景11.2指导思想21.3本设计完成的智能功能22 .单片机介绍22.1单片机的特点22.2单片机的应用32.3单片机应用于充电器以实现智能化32.4用于本设计的单片机芯片42.4.1针定义的说明43 .锂离子电池的介绍和充电芯片max1898的介绍63.1锂离子电池介绍63.1.1锂离子电池的基本参数特性63.1.2锂离子电池的优缺点73.2max1898充电芯片83.2.1max1898的特征和充电芯片的选择理由83.2.2max1898的销结构93.2.3max1898的充电原理94 .硬件电路的设计114.1主要设备114.2电路图和说明124.3智能充电器

2、的充电过程155 .软件设计165.1程序流程图175.2主要步骤的说明186 .总结18参考文献19附录29道谢21基于51单片机的智能充电器设计。熊兴智(电子电气工程学院通信工程专业2006级1组062312379 )摘要：本设计是一种采用maxim公司的max1898作为电池充电芯片，用单片机at89c52控制的智能充电器的设计。 在介绍锂离子电池的基本参数特性的基础上，该充电器的硬件电路包括单片机控制部、电压转换和光耦合隔离部、充电控制部。 软件设计以c51语言为工具，实现了预充电、快速充电、低速充电、停电、报警等智能充电过程。关键词：基于充电器智能at89c52的单片机max1898

3、智能电脑51单计算机，英特尔智能电子计算机兴兴兴直。(collegeofelectronicandelectricengineering，通信工程，等级1 grade 2006，062312379 )abstract : ichoicemax 1898 whichisfrommaximcompanyasthechargechiponanduseat 89 c52 asthegratingparttofingthedesignofaneintelli gen sedontheinstructionofthebasicparametersandcharacteristicsoflithiumbat

4、tery文章的完整部署voltageconversionsandcouplerisolationpartandcha 1 lationasthetorageofsofsoftwaredesigning.thisbatterychargecannfu lfilletheprocesofprecharging，快速充电，慢速充电key words :电池标志； 智能化； 基本donat 89 c52单处理器； max18981 .引言1.1课题背景随着信息技术的迅速发展，信息化以惊人的速度渗透到各个领域。 电池作为传统产业，经历了前所未有的变革，特别是在通信、动力等领域对电池有新的要求。 智能充电

5、器是在这样的环境下诞生的。在人们的日常工作和生活中，随着各种电子产品的广泛应用，各种充电器是不可或缺的。 从电动剃须刀到mp3，从手机到笔记本电脑，几乎都使用电池的机器使用充电器。 这些充电器具有便携性的特征，所以充电器便于人们旅行和出差。单片机在电池充电器领域得到广泛应用，利用其处理控制能力实现充电器的智能化。 虽然充电器的种类多种多样，但严格来说，只有单片机参与处理和控制的充电器才被称为智能充电器。1.2指导思想(1)实现充电过程。 充电分为两个方面。 一是充电过程的控制，二是需要供给基本充电电压。(2)智能的实现。 通过引进单片机，可以实现智能化.的发展。1.3本设计完成的智能功能本设计

6、基于51单片机在实现锂离子电池充电上的应用。 该智能充电器在单片机的控制下，实现了预打、充电保护、自动停电和充电完成警报通知功能。2 .单片机介绍基于通用微机中央处理器(cpu )，在同一芯片中集成输入输出(i/o )接口电路、时钟电路、一定容量的存储器等部件，添加必要的外围设备，例如水晶振荡器，构成了比较完整的计算机硬件系统。 由于这种计算机系统的基本部件集成在同一芯片内，因此单片机控制器(单片机-微控制器)、微控制器单元(mcu )。 1目前，第8名的高级机和第16名机在单片机的应用中占主导地位，产品多，已有几十系列、数百种，除了通用单片机外，还聚集了更多的资源，如a/d转换器、d/a转换

7、器、“看门狗”。 将intenet与单片机(例如网络控制模块)连接已经是一种趋势。 也有专门处理数据(图像和语言处理等)的单片机这样的专用单片机产品。 也就是说，单片机向小型化、低耗电、高速化、集成化、高集成化、多资源化、网络化、专用型的方向发展。 22.1单片机的特点单片机作为控制系统的核心部件，除了通用微机cpu的数值计算功能外，还必须实时监控系统的输入量，控制系统，实现自动控制功能3。 单片机主要面向工业控制，工作环境比较恶劣，如高温、强电磁干扰，还包括腐蚀性气体，在宇宙中工作的偏重控制系统还必须具有抗辐射功能。 从而确定了单片机cpu的技术特点和发展方向(1)单片机cpu抗干扰性强，工

8、作温度范围宽(分工作温度、民生级工业级、汽车级和军用级)。(2)单片机的cpu可靠性很高。 由于在工业控制中，任何错误都可能带来极其严重的结果，所以在单片机中一般采用硬件监视技术，以定时器“复位”方式唤醒处于“失控”状态的单片机。(3)单片机的cpu电磁辐射量小。 高可靠性和低电磁辐射指标决定了单片机系统的时钟频率较低。 因而，单片机芯片一般采用命令和数据存储器空间相互独立、经由各自的数据总线与cpu连接、并能够同时进行读取和读取/写入的harvard双总线结构。 双总线结构可以提高数据的吞吐量效率，因为使用不降低数据的吞吐量的条件下低的时钟频率。(4)单片机的控制功能很强。(5)单片机的指令

9、系统比较简单。(6)单片机不是单个数字电路芯片，而是在数字、模拟的混合电路系统或单片机中集成有一定数量的模拟比较器、a/d和d/a转换电路。(7)单片机cpu采用嵌入式结构。 尽管同一系列单片机的品种、规格多，差异却很小。2.2单片机的应用单片机由于具有上述特征，每天都在工业生产、日常生活等许多领域得到广泛应用。 单片机的主要应用领域是工业控制，如工业生产过程中参数(温度、压力、流量、液位等)的控制，数据处理功能一体化的，如转速测量仪、噪音测量仪、振动测量仪、电子秤等。 与计算机网络通信、单片机具有并行i/o接口、串行i/0接口、通信接口，例如单片机控制的自动呼叫响应系统、列车无线通信系统。

10、家用电器，由于单片机小型，控制能力强，而且有芯片内和定时器/计数器，所以被广泛应用于家用机器。 空调、洗衣机、微波炉、防盗警报等。本设计是单片机在智能充电中的应用。2.3单片机应用于充电器以实现智能化由于许多充电器一般采用大电流的快速充电法，电池装满后，人们马上关机会使电池变热，过度充电会显着损害电池的寿命4。 像低成本充电器一样采用电压比较法，为了防止过充电，基本上在一定程度上充电后会停止大电流的快速充电，取而代之的是用小电流的涓流来补充充电。有些充电器不仅能在短时间内充分供电，还能对电池发挥一定的维护作用，修复不正确使用带来的记忆效果，即容量下降(电池活性衰退)现象。 设计比较科学的充电器

11、多采用专用的充电控制芯片和单片机控制方式。 专用充电芯片有业界公认的-v检查，检测电池充电饱和时产生的电压变化信号，比较准确地结束充电，通过用单片机控制这些芯片，可以实现充电过程的智能化，例如充电后立即电源充电器的智能化在缩短充电时间的同时，还能维持电池，延长电池的寿命。51系列单片机也是目前应用最广泛的8位单片机系列，拥有丰富的开发资源和低开发成本，51系列单片机现在和未来都有很强的生命力。 在众多51系列单片机中，at89系列单片机在中国应用非常广泛，at89系列单片机是美国atmel公司的第八大机械产品。 他的特征是，电影中包含闪存，闪存是可以电擦除和电写入的闪存(记作fpeprom )

12、，可以在系列的开发过程中简单地修改程序，开发调整变得容易。2.4用于本设计的单片机本设计的单片机选择了atmel公司的at89c52，它能完全满足要求。 at89c52是低电压、高性能的cmos 8位单片机，内置8 kb可重写闪存只读程序存储器(rom )和256 b随机访问数据存储器(ram )，设备是atmel公司的高密度、 基于标准mcs-51指令系统的芯片内置通用的8位中央处理器和闪存单元。 at89c52是40管脚，32个外部双向输入输出(i/o )端口，同时2个外部中断端口，3个16位可编程定时器计数器，2个全双工串行通信端口，2个读写端口线，at89c52是按照通常的方式编程的通

13、用的微处理器和闪存组合起来，特别是可改写的闪存，能有效地降低开发成本。2.4.1针定义的说明1.vcc引脚：系统电源2 .接地引脚：接地引脚3.p0端口(p0.0p0.7):p0端口是一组8位开环的双向i/o端口。 如果p0用作输出端口，则没有管脚可以保存8个ttl输入。 在操作外部程序和数据区域时，根据设置，p0还可以用作地位的地址/数据复用端口。4.p1端口(p1.0p1.7):p1端口是一组具有内部上拉电阻的双向i/o端口。 由于存在上拉电阻，p1端口的外部电流iil低。 此外，p1.0和p1.1管脚可以被配置为定时/计数器2的外部计数输入(p1.0/t2 )和触发输入(p1.1/t2e

14、x )，并且其具体配置如表2.1所示。 p1端口也可以用于在刷新程序代码和凭据时接收地址字节。表1 p1.0和p1.1引脚结构大头针配置功能表现p1.0t2 (定时/计数器2的外部计数输入)、时钟输出p1.1t2ex (定时/计数器2的惩罚和方向选择)5.p2端口p2端口是一组具有内部上拉电阻的双向i/o端口。 系统使用16位地址信息读取外部程序区间，或操作外部数据区间时，发送高位8位地址字节。 此操作通常使用movxdptr语句实现。6.p3端口p3是一组具有内部上拉电阻的双向i/o端口，它具有许多系统功能，如表2所示。表2 p3的功能大头针设定功能p3.0rxd (串行输入端口)p3.1t

15、xd (串行输出端口)p3.2int0(外部中断0端口)p3.3int1(外部中断1端口)p3.4t0 (计时器0的外部输入)p3.5t1 (计时器1的外部输入)p3.6wr (外部数据存储区间的写入端口)p3.7rd (外部数据存储区间的读取端口)7.rst引脚：为了安抚输入信号而输入。8.ale/prog管脚： ale表示存储在地址中的使能信号，用于在保护外部存储区间时锁存低8位地址字节。 /prog表示刷新程序代码时的程序脉冲输入信号。 在正常工作中，ale以系统晶体振荡频率的1/6发送一定的频率，可以用于外部时钟和定时。9./psen管脚：/psen表示程序代码存储使能信号，主要用于读出外部的程序数据区间，虽然at89c52在执行外部程序数据区间的代码时，对每个机器总是周期性地使能/psen信号两次，但是一片式10.xtal1管脚：改变管脚，分解单片机的水晶振动，作为水晶振动放大器和内部时钟处理电路的输入。11.xtal2管脚：水晶振动放大器的输出。 5at89c52管脚图如图2.1所示。图2.1 at89c52管脚图3 .锂离子电池的介绍和充电芯片max1898的介绍3.1锂离子电池介绍锂是金