基于MAX1898智能充电器的设计.doc

[摘要] 本设计是AT89S51单片机在实现手机电池充电器方面的应用，结合MAX1898锂离子电池充 电芯片，配合外部PNP或PMOS晶体管可以组成完整的单节电锂离子(Li+)电池智能充电器 。MAX1898提供精确的恒流/恒压充电。电池电压调节精度为±0.75%，提高了电池性能并 延长了使用寿命。AT89S51单片机控制实现电池预充、快充、满充、充电保护、自动断电 和充电完成自动报警提示功能。 [关键词] 单片机AT89S51 MAX1898芯片 智能充电器 [Abstract] The design is to achieve AT89S51 in the application of mobile phone battery charger, rechargeable lithium-ion battery combined with MAX1898 chip, with external PNP or PMOS transistors may form a complete single-power-saving lithium-ion (Li+) battery smart charger. MAX1898 provides accurate constant current/constant voltage charging. Battery voltage regulation accuracy of ± 0.75%, improved performance and extended battery life. AT89S51 MCU to achieve battery pre-charge, fast charge, over charge, charging protection, auto power off, and charge completion automatic alarm function. [Key words] MCU AT89S51 MAX1898 chip Intelligent Charger 1 前 言 随着越来越多的手持式手机充电器的出现，对高性能、小尺寸、轻重量的电池充电器的 需求也越来越大。市场上的手机充电器存在诸多弊端，大多数外观相似，但内部线路却 大不一样，其性能也大不同。虽然都能实现充满自停，但其实现的方式却大不相同，直 接导致充电效果不同，由于采用大电流快速充电，所以电池充满后也不能及时停止，使 电池过充发热严重，过度过充会严重损害电池的寿命。低成本的手机电池充电器（万能 充）采用电压比较法，为防止过充一般只充到电池电量的90%就停止大电流充电，采用小 电流涓流补充充电，此时充电器指示灯不再闪烁，用户此时拔下电池，无疑只充电90%左 右，再加上电压比较具有离散性，所谓的90%也只是个理论值，很难精确。 手机技术的持续进步也产生了更大容量的手机电池，因此要求更复杂的充电算法以实 现快速、安全地充电。一部好的手机充电器不仅能在短时间内将电量充足，而且能对电 池起到一定的维护作用，可以修复由于电池的记忆效应引起的电池活性衰退现象，同时 避免由于电池发热引起的不安全因素。因此大部分商家极力推荐手机直充，但是这其中 存在许多不方便的因素，比如手机直充的携带，以及手机直充体积较大。 本文提出一种结合智能充电芯片MAX1898和单片机AT89C51的充电器软硬件设计方案。 MAX1898功能十分强大，内部电路包括输入电流调节器、电压检测器、充电电流检测器、 定时器、温度检测器和主控器。它与单片机强大的控制功能配合使用，使得手机电池充 电器更加智能化，通过改良外围电路可以大大减小手机电池充电器的体积，使之携带更 加方便。因此该设计方法将在高端手机充电器技术领域占领一席之地，并且引导现有手 机充电器的发展趋势。 2 方案设计和论证 2.1 设计思路 概述 要实现智能化充电器，需要从以下两方面着手： 智能化的实现。在充电过程中引入51单片机的控制。 充电的实现。包括两部分：一是充电过程的控制；二是需要提供基本的充电电压。 2.2 方案设计与论证 2.2.1 充电控制芯片的选择 随着科学技术的飞速发展，市场上出现了大量的微控制芯片。单片机作为微型计算机 的一个重要分支，应用面很广，发展很快。自单片机诞生至今，已发展为上百种系列的 近千个机种。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化 、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。随着 集成度的不断提高，有可能把众多的各种处围功能器件集成在片内。除了一般必须具有 的CPU、ROM、RAM、定时器/计数器等以外，片内集成的部件还有模/数转换器、DMA控制 器、声音发生器、监视定时器、液晶 在当今科技高速发展的背景下，手机已经成为我们生活中不可或缺的一部分，随之而来的便是对手机电池充电器的性能要求不断提高。市场上虽然各式各样的充电器琳琅满目，但它们在充电效果和安全性上存在较大差异。为了应对这一需求，本文提出了一种基于MAX1898智能充电器的设计方案，以期提供更精确、高效和安全的充电体验。 该设计方案的核心在于结合了MAX1898锂离子电池充电芯片和AT89S51单片机。MAX1898芯片能够提供精确的恒流/恒压充电，电压调节精度高达±0.75%，显著提高了电池的性能和使用寿命。其内部电路包括输入电流调节器、电压检测器、充电电流检测器、定时器、温度检测器和主控器等，这些功能模块确保了充电过程的安全性和高效性。例如，温度检测器可以防止因过热而损坏电池，主控器则能够根据电池的状态精确控制充电模式的切换，如从快充转为满充。 AT89S51单片机在充电控制中扮演了至关重要的角色，它不仅负责监控整个充电过程，实现预充、快充、满充等充电模式，还提供了充电保护和自动断电功能，确保了电池的安全使用。除此之外，在充电完成之后，AT89S51单片机还能发出自动报警提示，提醒用户充电已满，从而避免过度充电对电池寿命的影响。 设计思路方面，本方案着重于实现充电器的智能化控制和稳定的充电电压供给两个方面。智能化控制部分通过51单片机完成，它通过软件算法对充电过程进行精细控制，极大提升了充电器的智能化水平。而稳定的充电电压供给则需要通过硬件电路设计来实现，以确保电池能够在最佳状态下完成充电。 在选择单片机时，本设计方案考虑了单片机的多项性能指标，包括其处理速度、功耗、体积、存储容量以及成本效益。AT89S51单片机因其具备这些特点成为了本设计的理想选择。随着单片机技术的不断进步，未来的单片机有望集成更多的外围功能，进一步提升智能充电器的性能和便携性。 本文提出的设计方案在高端手机充电器技术领域具有显著的创新性和实用性。通过智能充电控制和高精度充电技术的结合，不仅满足了用户对于充电速度和便利性的要求，而且大幅提升了电池的安全性和使用寿命。这一设计不仅为用户带来更优质的充电体验，降低使用风险，同时也为手机充电器行业的发展指引了新方向，具有重要的现实意义和市场潜力。随着技术的不断完善和优化，这种基于MAX1898和AT89S51单片机的智能充电器将成为未来手机充电器市场的主流产品。