51单片机的智能充电器的设计与制作
目录
一、 绪论 1
（一）课题研究的背景及现实意义 1
（二）智能充电器发展前景 1
（三）本课题的主要研究内容 1
二、系统硬件设计 2
（一）系统功能需求 2
（二）系统框架图 2
（三）STC89C52单片机控制模块 2
1.模块功能 2
2.单片机的选型 3
3.单片机控制模块电路 4
（四）MAX1898充电控制模块 5
1.模块功能 5
2.芯片的选型 5
3.充电控制电路 7
（五）电压转换模块 7
（六）蜂鸣报警模块 8
三、系统软件设计 9
（一）软件程序设计语言 9
（二）程序设计功能 9
（三）单片机初始化程序 9
（四）外部中断服务子程序 9
（五）定时器服务子程序 10
四、系统调试 11
（一）硬件调试 11
（二）软硬件联调 11
五、总结与展望 12
（一）全文总结 12
（二）工作展望 12
致谢 13
参考文献 14
附录一 总原理图 15
附录二 源程序代码 16
附录三 设计成果展示 18
附录四 元器件清单 19
一、 绪论
（一）课题研究的背景及现实意义
如今科学技术飞速发展，电子产品更新换代也越来越快，手机在我们的生活中已经成为不可或缺的一部分，每天使用手机的时间越来越多，充电的次数就越来越多，所以手机充电器的好坏，也影响着我们的手机的性能，电池的循环放电是有限度的，许多人因为不注意充电的方式，让手机电池较早就损坏了，如果有一种充电器可以在充电环境为220V的市电时，可以将能源转换为5V的直流电，可以监测电池充电状态，并且可以在充满电后自动断电并且报警提示，如果是这样的充电器，我们充电不是更加便利吗?为了解决这些问题，因此设计了这款智能充电器，在设计智能充电器的过程中，我们逐渐掌握了充电器的制作
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
充电器的好坏，也影响着我们的手机的性能，电池的循环放电是有限度的，许多人因为不注意充电的方式，让手机电池较早就损坏了，如果有一种充电器可以在充电环境为220V的市电时，可以将能源转换为5V的直流电，可以监测电池充电状态，并且可以在充满电后自动断电并且报警提示，如果是这样的充电器，我们充电不是更加便利吗?为了解决这些问题，因此设计了这款智能充电器，在设计智能充电器的过程中，我们逐渐掌握了充电器的制作流程，增强了自己的动手操作能力，同时也使我们了解到自己的不足。
（二）智能充电器发展前景
自从有了手机，手机市场发展的越来越大，因此对于手机充电器的需求也越来越多，越来越多方便、安全、智能化、有创意的手机充电器随之产生，但是现在我们使用的手机充电器一般只会完成充电的工作不具备报警的功能，有很多市面上的充电器不仅存在质量问题，还有安全隐患，这直接导致缩手机电池使用寿命的缩短，并且我们会发现手机的待机的时间越来越短，如何解决这些问题呢，单片机技术在手机充电器智能化的体现中有着至关重要的作用，结合专用充电芯片，让手机在充电的过程中更加安全，方便，并且延长了电池的使用寿命。由此可见手机充电器必然会朝着智能化发展，发展前景也非常乐观。
（三）本课题的主要研究内容
本课题设计的智能稳压充电器，研究主要内容包括三个部分：硬件电路设计、软件程序设计及系统运行调试。设计好的充电器应该满足以下功能：预充、充电保护、自动断电、充满电后报警，希望本设计可以让人们更加了解智能充电器，同时也希望我的设计能够得到认证。
二、系统硬件设计
（一）系统功能需求
本课题设计的智能手机充电器，是基于STC89C52单片机和MAX1898芯片的智能充电器，是将220V的市电转换为5V直流电后，结合单片机控制整个充电过程，再根据锂离子电池的特性，对电池的不同状态智能的采取不同方案充电，使充电器实现电池的预充、充电保护、自动断电和充电完成报警提示功能。
（二）系统框架图
本课题所设计的智能充电器的系统框图如2.1所示，其中单片机模块用于实现充电器的智能化控制，充电控制电路主要利用MAX1898芯片来实现，电压转换电路主要目是将220交流电转化为固定的5V输出。
图2.1 系统总体结构框图
（三）STC89C52单片机控制模块
1.模块功能
单片机控制模块电路主要是以STC89C52为核心的最小系统电路，STC89C52单片机具有非常强大的控制能力，并且具有广泛的兼容性，特别合适于许多较多复杂的控制应用场合，在本设计中主要利用该模块实现智能化控制，如低电压预充，自动断电，报警提示等。
2.单片机的选型
本设计选取的控制芯片是STC89C52单片机，它完全满足设计需求，STC89C52单片机为40个引脚双列直插芯片，其中有2个专用于主电源引脚，2个外接晶振的引脚，4个控制或与其他电源复用的引脚，32条输出输入I/0引脚。每个单片机包括：一个8位微型处理器CPU；片内程序存储器ROM；一个512K片内数据存储器RAM；4个8位可编程并行的I/0接口P0-P3；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART的串行I/0口，用于数据串行通信；三个定时器/计数器；片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需外接，最高允许振荡频率是12MHz。同时，STC89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，其节电模式可供两种软件选择。STC89C52单片机引脚图如图2.2所示。
图2.2 STC89C52单片机引脚图
在课题设计的智能充电器中，控制核心是STC89C52单片机，该单片机为51系列增强型8位单片机，它是一种低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，功能十分齐全，其最小系统主要包括：复位电路、震荡电路以及存储器选择模式，电路如图2.3所示。
图2.3 单片机最小系统
一、 绪论 1
（一）课题研究的背景及现实意义 1
（二）智能充电器发展前景 1
（三）本课题的主要研究内容 1
二、系统硬件设计 2
（一）系统功能需求 2
（二）系统框架图 2
（三）STC89C52单片机控制模块 2
1.模块功能 2
2.单片机的选型 3
3.单片机控制模块电路 4
（四）MAX1898充电控制模块 5
1.模块功能 5
2.芯片的选型 5
3.充电控制电路 7
（五）电压转换模块 7
（六）蜂鸣报警模块 8
三、系统软件设计 9
（一）软件程序设计语言 9
（二）程序设计功能 9
（三）单片机初始化程序 9
（四）外部中断服务子程序 9
（五）定时器服务子程序 10
四、系统调试 11
（一）硬件调试 11
（二）软硬件联调 11
五、总结与展望 12
（一）全文总结 12
（二）工作展望 12
致谢 13
参考文献 14
附录一 总原理图 15
附录二 源程序代码 16
附录三 设计成果展示 18
附录四 元器件清单 19
一、 绪论
（一）课题研究的背景及现实意义
如今科学技术飞速发展，电子产品更新换代也越来越快，手机在我们的生活中已经成为不可或缺的一部分，每天使用手机的时间越来越多，充电的次数就越来越多，所以手机充电器的好坏，也影响着我们的手机的性能，电池的循环放电是有限度的，许多人因为不注意充电的方式，让手机电池较早就损坏了，如果有一种充电器可以在充电环境为220V的市电时，可以将能源转换为5V的直流电，可以监测电池充电状态，并且可以在充满电后自动断电并且报警提示，如果是这样的充电器，我们充电不是更加便利吗?为了解决这些问题，因此设计了这款智能充电器，在设计智能充电器的过程中，我们逐渐掌握了充电器的制作
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
充电器的好坏，也影响着我们的手机的性能，电池的循环放电是有限度的，许多人因为不注意充电的方式，让手机电池较早就损坏了，如果有一种充电器可以在充电环境为220V的市电时，可以将能源转换为5V的直流电，可以监测电池充电状态，并且可以在充满电后自动断电并且报警提示，如果是这样的充电器，我们充电不是更加便利吗?为了解决这些问题，因此设计了这款智能充电器，在设计智能充电器的过程中，我们逐渐掌握了充电器的制作流程，增强了自己的动手操作能力，同时也使我们了解到自己的不足。
（二）智能充电器发展前景
自从有了手机，手机市场发展的越来越大，因此对于手机充电器的需求也越来越多，越来越多方便、安全、智能化、有创意的手机充电器随之产生，但是现在我们使用的手机充电器一般只会完成充电的工作不具备报警的功能，有很多市面上的充电器不仅存在质量问题，还有安全隐患，这直接导致缩手机电池使用寿命的缩短，并且我们会发现手机的待机的时间越来越短，如何解决这些问题呢，单片机技术在手机充电器智能化的体现中有着至关重要的作用，结合专用充电芯片，让手机在充电的过程中更加安全，方便，并且延长了电池的使用寿命。由此可见手机充电器必然会朝着智能化发展，发展前景也非常乐观。
（三）本课题的主要研究内容
本课题设计的智能稳压充电器，研究主要内容包括三个部分：硬件电路设计、软件程序设计及系统运行调试。设计好的充电器应该满足以下功能：预充、充电保护、自动断电、充满电后报警，希望本设计可以让人们更加了解智能充电器，同时也希望我的设计能够得到认证。
二、系统硬件设计
（一）系统功能需求
本课题设计的智能手机充电器，是基于STC89C52单片机和MAX1898芯片的智能充电器，是将220V的市电转换为5V直流电后，结合单片机控制整个充电过程，再根据锂离子电池的特性，对电池的不同状态智能的采取不同方案充电，使充电器实现电池的预充、充电保护、自动断电和充电完成报警提示功能。
（二）系统框架图
本课题所设计的智能充电器的系统框图如2.1所示，其中单片机模块用于实现充电器的智能化控制，充电控制电路主要利用MAX1898芯片来实现，电压转换电路主要目是将220交流电转化为固定的5V输出。
图2.1 系统总体结构框图
（三）STC89C52单片机控制模块
1.模块功能
单片机控制模块电路主要是以STC89C52为核心的最小系统电路，STC89C52单片机具有非常强大的控制能力，并且具有广泛的兼容性，特别合适于许多较多复杂的控制应用场合，在本设计中主要利用该模块实现智能化控制，如低电压预充，自动断电，报警提示等。
2.单片机的选型
本设计选取的控制芯片是STC89C52单片机，它完全满足设计需求，STC89C52单片机为40个引脚双列直插芯片，其中有2个专用于主电源引脚，2个外接晶振的引脚，4个控制或与其他电源复用的引脚，32条输出输入I/0引脚。每个单片机包括：一个8位微型处理器CPU；片内程序存储器ROM；一个512K片内数据存储器RAM；4个8位可编程并行的I/0接口P0-P3；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART的串行I/0口，用于数据串行通信；三个定时器/计数器；片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需外接，最高允许振荡频率是12MHz。同时，STC89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，其节电模式可供两种软件选择。STC89C52单片机引脚图如图2.2所示。
图2.2 STC89C52单片机引脚图
在课题设计的智能充电器中，控制核心是STC89C52单片机，该单片机为51系列增强型8位单片机，它是一种低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，功能十分齐全，其最小系统主要包括：复位电路、震荡电路以及存储器选择模式，电路如图2.3所示。
图2.3 单片机最小系统
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