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 【基于MAX1898智能充电器的设计】 随着科技的进步，对手机电池充电器的需求日益增长，特别是对高效、小型化、轻便型产品的追求。然而，市场上的充电器产品性能各异，许多充电器虽然都能自动停止充电，但实现方式不同，导致充电效果差异明显。大电流快速充电可能导致电池过热，影响电池寿命。传统的低成本充电器通常在电池电量达到90%时停止大电流充电，然后用小电流涓流补充，但这种方法的准确性有限。 本设计提出了一种结合MAX1898锂离子电池充电芯片和AT89S51单片机的智能充电器方案，旨在提供更精确的充电控制，提高电池性能并延长使用寿命。MAX1898芯片具备精确的恒流/恒压充电能力，电池电压调节精度可达±0.75%，并且集成了输入电流调节器、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功能，确保充电过程的安全与高效。 AT89S51单片机在系统中扮演重要角色，负责电池的预充、快充、满充、充电保护、自动断电以及充电完成后的自动报警。这种智能控制使得充电器不仅能快速充满电池，还能进行电池维护，如修复因记忆效应导致的电池活性下降，并避免因过热造成的安全隐患。此外，通过优化外围电路，可以减小充电器体积，便于携带。 设计思路主要分为两部分：一是利用51单片机实现充电过程的智能化控制，二是确保充电器能提供稳定的充电电压。在选择单片机时，考虑了高性能、低功耗、小体积、大容量和低价格等因素，AT89S51因其广泛的适用性和强大的控制功能成为理想选择。随着集成度的提升，未来单片机可能集成更多外围功能，进一步优化充电器的设计。 这个设计不仅满足了高端手机充电器的技术要求，还引领了充电器的发展趋势，提高了用户体验，降低了使用风险，对于提升整个手机充电器行业的技术水平具有重要意义。