没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
基于单片机的智能充电器设计本科论文.doc
0 下载量 129 浏览量
2023-07-09
11:09:26
上传
评论
收藏 338KB DOC 举报
温馨提示
试读
24页
基于单片机的智能充电器设计本科论文.doc
资源推荐
资源详情
资源评论
目 录
摘要 ......................................................................1
关键词 ....................................................................1
Abstract ..................................................................1
Key Words .................................................................1
引言 ......................................................................2
1 课题研究与设计指导思想 .................................................2
1.1 课题研究背景 ..........................................................2
1.2 设计指导思想 ..........................................................2
1.3 智能化的功能设计要求 ..................................................2
2 主要元器件介绍及选用 ...................................................2
2.1 单片机的介绍及选用 ....................................................2
2.2 模数转换器 CS5522 芯片.................................................6
2.3 温度传感器 PT100.......................................................7
3 几种常见电池介绍及基本参数特性 .........................................8
3.1 几种常见电池 ..........................................................8
3.2 锂离子电池基本参数特性 ................................................8
3.3 锂离子电池的优缺点 ....................................................9
4 硬件电路的设计........................................................10
4.1 硬件电路的总体设计思路 ...............................................10
4.2 电源电路部分 .........................................................10
4.3 测温电路部分 .........................................................10
4.4 模数转换部分 .........................................................12
4.5 充电指示部分 .........................................................12
4.6 充电控制电路 .........................................................12
4.7 单片机控制部分 .......................................................12
5 软件设计 ..............................................................14
5.1 程序流程图 ...........................................................14
5.2 单片机的主要控制程序 .................................................14
6 软件仿真与调试 ........................................................15
6.1 电源仿真 .............................................................15
6.2 充电器两端的电压显示部分 .............................................15
7 总结 ..................................................................16
参考文献 .................................................................17
附录 .....................................................................18
致谢 .....................................................................22
基于单片机的智能充电器设计
1
基于单片机的智能充电器设计
自动化专业学生 XXX
指导教师 XXX
摘要:电子技术的快速发展使得各种各样的电子产品都朝着便携式和小型轻量化的方向发展,也使
得更多的电气化产品采用基于电池的供电系统。为了解决各种类型的电池充电问题,所以设计了基
于 AT89S52 单片机为核心的智能充电器。主要对单片机的工作原理、智能化设计和几种充电方式,
进行了较为详细的介绍,并对系统的硬件组成以及软件的设计进行了论述。该设计采用了高性能的
微处理控制器和分辨率较高的的数模转换电路,来确保充电器安全与高效。在对电池的基本参数特
性做出介绍的基础上,还介绍了设计的硬件系统组成,包括数据采集电路、控制电路和电源电路等部
分,并对充电器的核心元件 AT89S52 单片机进行了完整的介绍。阐述的重点还包括了充电器的软件
功能设计,不仅对软件控制系统进行了需求性分析,还可以实现充电控制系统的可靠性、稳定性、
安全性和经济性。程序设计以 C 语言为工具,进行了详细设计和编码实现。
关键词:智能充电器;单片机;A/D 转换
Intellgent Battery Charger Design Based on Single-chip Computer
Student majoring in automation XXX
Tutor XXX
Abstract: Electronic technology's fast development causes various electronic products develops toward
portable and the small lightweight direction, it also causes the more electrification products to use based on
battery's power supply system. To resolve the battery charging problem , designed a AT89S52
microcontroller core universal smart charger, describes working principle, design of intelligent charger
features some modes of charging ,and discussed in detail the system of hardware and software
implementation. As a result of the high-performance micro-controller and high resolution A/D conversion
circuit, ensure that the charger has a very high precision. In the basic parameters characteristics of battery is
introduced on the basis of, also introduces the design of hardware system, including data acquisition circuit,
control circuit, man-machine interface and microprocessor controller and power part, and the core
components of the charger AT89S52 single chip microcomputer was introduced in full. Focus on include
the charger software function design, the software control system not only has carried on the demand
analysis, must also be charging control system reliability, stability, security and economy. Programming
with C language as the tool, has carried on the detailed design and code implementation.
Key Words: Intelligent battery charger;Single-chip computer;A/D convert
XXXX 本科毕业设计(论文)
2
引言
随着电子技术的迅猛发展,越来越多的手持式电器开始出现,对性能高、尺寸小、
重量轻的电池以及智能化充电器的需求也越来越大。电池技术的不断进步也要求更复杂
的控制算法以实现快速、安全、有效的充电。因此需要对充电过程进行更精确、缜密的
监控,来缩短充电时间、尽量达到最大的电池容量,并防止电池被损坏。智能充电器就
在这种需求环境下应运而生。
1 课题研究与设计指导思想
在人们日常生活和工作中,随着各种电子产品的普及应用,各种类型的充电器就不
可或缺。目前,市场上卖得最多的是便携式旅行充电器,但是从充电控制电路上分析,
只有很少部分充电器才能真正意义上被称为智能充电器。
1.1 课题研究背景
单片机在蓄电池充电器领域有着比较广泛的应用,利用它的可编程及处理控制能力
可以实现充电器的智能化设计。充电器种类很多,但一般只有单片机参与处理和控制充
电过程,可以自动有效的计算电池的已充电量和剩余的充电时间,也可以改变参数来适
应其它方面的设计要求,才可以称为智能充电器。并且充电控制系统中的管理电路还应
具有保护功能,可以避免电池的过充和过放对电池造成损害。
1.2 设计指导思想
(1)充电过程的实现。充电可分为两个方面的控制:一是充电过程的程序控制;
二是提供基本充电电压,充电电压波动应控制在稳定范围以内,同时降低充电电流,当
充电电流逐渐减小到某一规定的值时,可结束充电过程。
(2)充电器智能化的实现。引入单片机实时采集电池的电压和电流信号,并对充电
过程进行智能控制,以实现智能化。
1.3 智能化的功能设计要求
本设计是基于 AT89S52 单片机的控制功能实现的电池充电方面的应用,充电器在单
片机的控制下,可以实时采集电池的电压和电流,并对充电过程进行智能控制。不但可
以自动计算电池的已充电量和剩余的充电时间,还可以改变参数来适应各种不同电池的
充电,以及防止电池过充或过放电对电池造成损害。
2 主要元器件介绍及选用
2.1 单片机的介绍及选用
大多数充电器都是采用大电流的快速充电法的方法,如果电池被充满了,人们不及
时断电就会使电池发烫,甚至会严重损害电池的寿命。一些成本比较低的普通充电器可
能采用电压比较法,为了防止过度充电,基本上充电到一定的程度就停止大电流快充,
转而用小电流来补充充电。
基于单片机的智能充电器设计
3
一部分的充电器不但能在很短时间内将电量充足,而且还可以对电池起到一定的维
护作用,修复由于使用不当造成的记忆效应,即容量下降现象。设计比较好的充电器往
往采用专用充电控制芯片配合单片机控制的方式。专用的充电芯片具有业界公认较好的-
△v 检测,可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号,比较精确地结束充电工作,
通过单片机对这些芯片的控制,可以实现充电过程的智能化,例如,在充电后增加及时
关段电源、蜂鸣报警和液晶显示等功能。充电器的智能化可以缩短充电的时间,同时能
够维护电池,延长电池使用寿命。
51 系列单片机是当前使用最为广泛的 8 位单片机系列之一,其丰富的开发资源和较
低的开发成本,使 51 系列单片机现在以至将来都仍会有强大的生命力。在众多的 51 系
列单片机中,AT89 系列单片机在我国得到了极其广泛的应用,AT89 系列单片机是美国
Atmel 公司的 8 位机产品。他的特点是片内含有 Flash Memory,Flash Memory 是一种电
可摩除和电写入的闪速存储器(记为 FPEPROM),在系列的开发过程中可以很容易地进行
程序修改,使开发调试更为方便
[1]
。
2.1.1 单片机的功能特点介绍 在微机中央处理器(CPU)基础上,将 I/O 接口电路、
时钟电路和一定容量的存储器等部件集成在一个芯片上,再加上一些必须的外围组件,
如晶体振荡器等,就可以组成了一个比较完整的计算机处理系统。因为这类计算机系统
基本部件在同一微处理控制芯片内,因此被称为单片微控制器、微控制单元或嵌入式控
制器,简称单片机
[2]
。
目前,8 位高档机和 16 位机在单片机应用中占主导地位,产品众多,已有几十个系
列、几百个型号,除了通用单片机以外,集成更多资源,如 A/D 转换器、D/A 转换器、
“看门狗”(Watchdog)电路、LCD 控制器、网路控制模块等,将单片机嵌入式系统和
Intenet 连接起来已是一种趋势。还有专用单片机产品,如专门用于数据处理(图像和
语言处理等)的单片机。总之,单片机正在向微型化、低功耗、高速、集成、高集成度、
多资源、网络化、专用型方向发展
[3]
。
单片机的芯片是控制系统的核心部件,它不仅具备通用微机处理器的数值计算功能,
还应该具有灵活、强大的控制功能,以便对系统的输入量做到实时监测,从而实现自动
化的控制功能。单片机处理器的发展方向和技术特性如下:
(1)单片机中的 CPU 具有很强的抗干扰性,并且具有很宽的温度工作范围(按工
作温度分类,有民用级、工业级、汽车级及军用级)。
(2)单片机中的 CPU 具有很高的可靠性能。在工控过程中,任何一点差错都有可
能造成非常严重的后果,所以单片机芯片大都采用看门狗技术来保证可靠性,通过定时
“复位”方式唤醒处于“失控”状态下的单片机芯片。
(3)单片机 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
时钟频率很低。为此,单片机芯片一般采用 HARVARD 双总线结构,即指令和数据存储器
空间相互独立,并通过各自的数据总线与 CPU 相连,使取指和读/写数据能同时进行。
剩余23页未读,继续阅读
资源评论
zzzzl333
- 粉丝: 688
- 资源: 7万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功