智能充电器设计
本课题在当前智能手机充电器系统的研究基础上，提出了一种可以通过AT89C51单片机作为主控来实现的一款新型智能手机充电器控制系统，在其内部使用了新型模块布雷克曼型光伏板、ADC0832模数转换器以及LCD1602液晶屏等作为核心部分，构建了其硬件框架结构，实现了光伏转换、电能保存、输出电压显示以及输出电压为5V/1A等功能，经过了系统仿真以及专业仪器测量发现这款系统的实现大大降低了目前相关产品的总体功耗，在硬件上由于大多数使用的都是新型并且价格低廉的芯片模块，大大压缩了总体系统的生产成本。本系统最终经过了多方面的测试和发现问题后的不断改进完善，最终呈现出了很高的实用性，推向市场后将淘汰大量现有相关产品。
目录
一、引言 1
（一）智能手机充电器控制系统的发展背景 1
（二）国内外发展现状 2
（三）本文主要研究内容 2
二、方案选择及元器件介绍 3
（一）主控单片机的对比与选择 3
（二） AT89C51型控制器介绍 4
（三）光伏板介绍 5
（四）锂电池介绍 5
（五）XL6009升压稳压模块 5
（六） LCD1602液晶屏幕介绍 6
（七） ADC0832模数转换器介绍 7
三、硬件系统设计 8
（一）智能手机充电器系统的硬件结构框图设计 8
（二）单片机最小系统设计 8
1. 复位电路的设计 9
2. 时钟电路的设计 9
（三）锂电池充电电路与升压稳压电路设计 10
（四）充电器输出电压采集电路设计 10
（五） LCD1602显示电路设计 11
四、软件系统设计 12
（一）智能手机充电器系统的软件工作流程设计 12
（二） LCD1602显示流程设计 13
（三）充电器输出电压采集工作流程设计 13
总结 15
参考文献 16
致谢 17
附录一原理图 18
附录二程序 19
引言
智能手机充电器控制系统的发展背景
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
本课题将要设计的这款基于AT89C51单片机的智能手机充电器控制系统是一种采用AT89C51芯片作为主要控制器的电子系统，这款系统的出现在某种程度上极大的方便了手机使用者野外或者乘车远行时没有220V供电情况下为手机充电，只需要将系统中的光伏板暴露在较强光源下即可实现电能转换从而为手机快速充电，不仅满足了现代人们对于优质出行的不断追求与向往，更在很大程度上推进了单片机与日常生产生活之间的距离，使得单片机系统趋向生活化和普遍化。智能手机充电器控制系统通常情况下由微处理器作为核心部分，周围配合其他必要的功能模块如显示以及声音提示等，通过微处理器的强大控制作用，实现整个控制系统的一体化，智能手机充电器控制系统之所以能够达到今天这种性能和功能，主要得益于人们对于单片机等一些微处理器的不断改进和性能提升，在这之前，要想实现一款智能手机充电器电子系统，只能依靠一些功能简单的数字逻辑芯片来实现，此时的智能手机充电器控制系统的典型特点是实现恒压或者横流充电，这种充电方式的典型特点是“粗暴”，充电速度较快，但是对锂电池的使用寿命却有较大影响，这种早期的智能手机充电器电子系统无论是在功能还是性能上，都是与现在市面上智能手机充电器系统所无法比拟的，首先在电路结构上，由于要完成一个简单的功能需要借助大量的逻辑门电路芯片来搭建，更有甚者需要大量分立的三极管基本部件来搭建一个逻辑门，可想而知要完成一整个智能手机充电器控制系统需要搭建一个庞大的硬件电路结构，这么大的体积使得系统非常容易受到各种各样的电磁或者机械干扰，使得其稳定性和抗干扰性极差，并且复杂的电子线路也给智能手机充电器控制系统的检修工作带来了极大的阻碍；其次在功能上表现得非常的简单，就以显示功能来说，最佳效果也只能是以数码管来显示一串数字来作为系统的人机交互，与现如今的液晶显示相差甚远。而现如今的智能手机充电器控制系统采用了具有集成外观的芯片并且是以单片机等微处理器作为控制器，性能得到了极大的提升，对于手机锂电池的横流、恒压和涓流充电模式相互组合并且过充保护等功能的实现变得极其容易，并且通过复杂的接口协议，高清晰显示效果使得用户能够更好的使用智能手机充电器控制系统。本次毕业设计就将以智能手机充电器控制系统来作为研究的核心对象，结合大学期间所学的单片机、模拟电路、数字电路以及传感器等重要课程，通过对这些课程的综合融会贯通，并结合课外积累到的一些电子项目设计经验，来完成对这款系统的设计与实现。
国内外发展现状
国内外对于这种新型实用性的智能手机充电器电子控制系统的研究一直处于炙热的状态，通过前期对网络显示的资料以及图书馆查阅到的相关文献后可总结为，当前这种控制系统或者称之为产品所存在的普遍不足和缺点为充电模式单一，对手机锂电池的保护功能较为欠缺，充电器控制系统中缺乏对锂电池使用状况的分析，另外在主控的选择上，大多数产品为了降低产品的生产成本以及提高其性价比，在系统硬件上尤其是内部控制器的选择上主要是一些性能较为落后的16位机。
本文主要研究内容
本文提出了采用8位型51单片机作为主控核心的智能手机充电器控制系统，通过将这种性价比超高并且带有高稳定性性能的芯片嵌入到这种系统中，能够大幅度地降低目前市场上相关产品的生产成本，并且在很大程度上改进了相关产品所存在的普遍缺点。在论文的结构安排上，文章的第一章主要通过到图书馆以及互联网查阅资料对智能手机充电器控制系统的发展背景进行了简要的阐述，并对目前国内外相关院校、企业或者兴趣小组的研究成果进行了调查与对比，从而分析出他们的研究现状；文章第二章快速确定了智能手机充电器控制系统的主控核心单片机即51单片机，该核心确立后，通过查阅大量资料，选择出了单片机外围模块所要使用的型号，并对其性能特点进行了简要介绍；论文的第三章是智能手机充电器控制系统的硬件设计章节，在这一部分，笔者将详细描述控制系统的硬件结构以及各个模块电路的设计过程；论文的第四章是软件设计章节，在这一部分，笔者将通过流程图形式对程序的设计过程进行详细的分析；论文的第五章将对本文所设计的系统进行系统仿真，以此来验证系统的可行性和实用性。
在功能实现上，本课题将以AT89C51单片机作为主控芯片，在其片外设计复位电路以及时钟电路，通过这三个模块构成51单片机最小系统，实现对ADC0832模数转换器、液晶屏以及按键等模块的驱动，通过光伏板电路实现了将光能转换为电能，并将其保存在锂电池中，通过升压稳压电路的作用实现了将锂电池电压升压至+5V，从而为单片机系统内各芯片供电和手机充电，最大充电电流可达1A，同时通过LCD1602液晶屏实现了对充电器充电电压的显示。
方案选择及元器件介绍
主控单片机的对比与选择
在进行系统的硬件和软件系统设计之前，首先要对系统所使用的主控单片机进行选取，在选取时主要应该对单片机的内部资源丰富度、成本高低、开发语言、使用熟练程度以及能够胜任本系统的功能指标等方面进行考核，经过三年的大学学习，我主要从以下两款单片机中进行对比和最终选取，第一是ATMEL公司生产的AT89C51单片机，第二个是德州仪器公司生产的MSP430系列单片机。
目录
一、引言 1
（一）智能手机充电器控制系统的发展背景 1
（二）国内外发展现状 2
（三）本文主要研究内容 2
二、方案选择及元器件介绍 3
（一）主控单片机的对比与选择 3
（二） AT89C51型控制器介绍 4
（三）光伏板介绍 5
（四）锂电池介绍 5
（五）XL6009升压稳压模块 5
（六） LCD1602液晶屏幕介绍 6
（七） ADC0832模数转换器介绍 7
三、硬件系统设计 8
（一）智能手机充电器系统的硬件结构框图设计 8
（二）单片机最小系统设计 8
1. 复位电路的设计 9
2. 时钟电路的设计 9
（三）锂电池充电电路与升压稳压电路设计 10
（四）充电器输出电压采集电路设计 10
（五） LCD1602显示电路设计 11
四、软件系统设计 12
（一）智能手机充电器系统的软件工作流程设计 12
（二） LCD1602显示流程设计 13
（三）充电器输出电压采集工作流程设计 13
总结 15
参考文献 16
致谢 17
附录一原理图 18
附录二程序 19
引言
智能手机充电器控制系统的发展背景
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
本课题将要设计的这款基于AT89C51单片机的智能手机充电器控制系统是一种采用AT89C51芯片作为主要控制器的电子系统，这款系统的出现在某种程度上极大的方便了手机使用者野外或者乘车远行时没有220V供电情况下为手机充电，只需要将系统中的光伏板暴露在较强光源下即可实现电能转换从而为手机快速充电，不仅满足了现代人们对于优质出行的不断追求与向往，更在很大程度上推进了单片机与日常生产生活之间的距离，使得单片机系统趋向生活化和普遍化。智能手机充电器控制系统通常情况下由微处理器作为核心部分，周围配合其他必要的功能模块如显示以及声音提示等，通过微处理器的强大控制作用，实现整个控制系统的一体化，智能手机充电器控制系统之所以能够达到今天这种性能和功能，主要得益于人们对于单片机等一些微处理器的不断改进和性能提升，在这之前，要想实现一款智能手机充电器电子系统，只能依靠一些功能简单的数字逻辑芯片来实现，此时的智能手机充电器控制系统的典型特点是实现恒压或者横流充电，这种充电方式的典型特点是“粗暴”，充电速度较快，但是对锂电池的使用寿命却有较大影响，这种早期的智能手机充电器电子系统无论是在功能还是性能上，都是与现在市面上智能手机充电器系统所无法比拟的，首先在电路结构上，由于要完成一个简单的功能需要借助大量的逻辑门电路芯片来搭建，更有甚者需要大量分立的三极管基本部件来搭建一个逻辑门，可想而知要完成一整个智能手机充电器控制系统需要搭建一个庞大的硬件电路结构，这么大的体积使得系统非常容易受到各种各样的电磁或者机械干扰，使得其稳定性和抗干扰性极差，并且复杂的电子线路也给智能手机充电器控制系统的检修工作带来了极大的阻碍；其次在功能上表现得非常的简单，就以显示功能来说，最佳效果也只能是以数码管来显示一串数字来作为系统的人机交互，与现如今的液晶显示相差甚远。而现如今的智能手机充电器控制系统采用了具有集成外观的芯片并且是以单片机等微处理器作为控制器，性能得到了极大的提升，对于手机锂电池的横流、恒压和涓流充电模式相互组合并且过充保护等功能的实现变得极其容易，并且通过复杂的接口协议，高清晰显示效果使得用户能够更好的使用智能手机充电器控制系统。本次毕业设计就将以智能手机充电器控制系统来作为研究的核心对象，结合大学期间所学的单片机、模拟电路、数字电路以及传感器等重要课程，通过对这些课程的综合融会贯通，并结合课外积累到的一些电子项目设计经验，来完成对这款系统的设计与实现。
国内外发展现状
国内外对于这种新型实用性的智能手机充电器电子控制系统的研究一直处于炙热的状态，通过前期对网络显示的资料以及图书馆查阅到的相关文献后可总结为，当前这种控制系统或者称之为产品所存在的普遍不足和缺点为充电模式单一，对手机锂电池的保护功能较为欠缺，充电器控制系统中缺乏对锂电池使用状况的分析，另外在主控的选择上，大多数产品为了降低产品的生产成本以及提高其性价比，在系统硬件上尤其是内部控制器的选择上主要是一些性能较为落后的16位机。
本文主要研究内容
本文提出了采用8位型51单片机作为主控核心的智能手机充电器控制系统，通过将这种性价比超高并且带有高稳定性性能的芯片嵌入到这种系统中，能够大幅度地降低目前市场上相关产品的生产成本，并且在很大程度上改进了相关产品所存在的普遍缺点。在论文的结构安排上，文章的第一章主要通过到图书馆以及互联网查阅资料对智能手机充电器控制系统的发展背景进行了简要的阐述，并对目前国内外相关院校、企业或者兴趣小组的研究成果进行了调查与对比，从而分析出他们的研究现状；文章第二章快速确定了智能手机充电器控制系统的主控核心单片机即51单片机，该核心确立后，通过查阅大量资料，选择出了单片机外围模块所要使用的型号，并对其性能特点进行了简要介绍；论文的第三章是智能手机充电器控制系统的硬件设计章节，在这一部分，笔者将详细描述控制系统的硬件结构以及各个模块电路的设计过程；论文的第四章是软件设计章节，在这一部分，笔者将通过流程图形式对程序的设计过程进行详细的分析；论文的第五章将对本文所设计的系统进行系统仿真，以此来验证系统的可行性和实用性。
在功能实现上，本课题将以AT89C51单片机作为主控芯片，在其片外设计复位电路以及时钟电路，通过这三个模块构成51单片机最小系统，实现对ADC0832模数转换器、液晶屏以及按键等模块的驱动，通过光伏板电路实现了将光能转换为电能，并将其保存在锂电池中，通过升压稳压电路的作用实现了将锂电池电压升压至+5V，从而为单片机系统内各芯片供电和手机充电，最大充电电流可达1A，同时通过LCD1602液晶屏实现了对充电器充电电压的显示。
方案选择及元器件介绍
主控单片机的对比与选择
在进行系统的硬件和软件系统设计之前，首先要对系统所使用的主控单片机进行选取，在选取时主要应该对单片机的内部资源丰富度、成本高低、开发语言、使用熟练程度以及能够胜任本系统的功能指标等方面进行考核，经过三年的大学学习，我主要从以下两款单片机中进行对比和最终选取，第一是ATMEL公司生产的AT89C51单片机，第二个是德州仪器公司生产的MSP430系列单片机。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/1191.html
