智能充电器的设计与实现
目录
一、引言 5
二、设计器件的介绍 5
(一)主控器件 5
1.主要特性 6
2.外部中断 6
(二)ADC0832模数转换 6
1.ADC0832的概述 6
2.ADC0832特点:? 7
3.ADC0832控制原理 7
三、硬件电路的设计及其原理 8
(一)单片机控制电路最小系统 8
(二)报警电路的设计 10
(三)ADC0832电路设计 10
(四)MAX1501充电电路设计 11
(五)接口电路 12
(六)显示电路 13
四、软件设计 13
五、实物 17
(一)元器件清单 17
(二) 实物图 17
(三) 调试过程 18
六、总结 19
参考文献 20
致谢 21
附录一:系统原理图 22
附录二:程序 23
一、引言
当今社会,随着智能手机的普及,智能手机充电器的需求越来越多,已经成为当代社会家庭中的常用电器之一,即使现代手机的品牌和型号多种多样,但是它们的构造原理和基本功能一样,都是大同小异的。对于充电器开发的最重要的动力力是方便快捷设备的发展。日益更新的手机、便携式笔记本、数码照相设备、MP3设备的开发,对于这些设备的体积、重量、性能的充电电池的要求不断扩展。
另一方面,针对我们周围的环境污染问题已经全世界的可利用资源的缺乏和全球气候问题,这些都与我们的生活息息相关,不可忽视。
这篇文章用到的芯片是采用独特的充电控制与单片机控制相结合的方式。从而可以充分的对充电的时间进度进行控制,这样就起到使电池的使用寿命被延长的效果,最后可以达到延长电池寿命以及智能充电的效果。
二、设计器件的介绍
系统主要包括由单片机控制的指令系统,ADC0832模拟电路与数字电路相互转换的电路、MAX1501芯片控制的充电电路以及电源管理的芯片模块组成。
(一)主控器件
本设计是STC89C5
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
相结合的方式。从而可以充分的对充电的时间进度进行控制,这样就起到使电池的使用寿命被延长的效果,最后可以达到延长电池寿命以及智能充电的效果。
二、设计器件的介绍
系统主要包括由单片机控制的指令系统,ADC0832模拟电路与数字电路相互转换的电路、MAX1501芯片控制的充电电路以及电源管理的芯片模块组成。
(一)主控器件
本设计是STC89C52单片机要完成功能就是检测锂电池充电状态并给出相应的指示,当电池接反的时候提示报警。系统框图如图1:
图1系统模块
单片机主要包括有Flash程序存储器、静态随机存储器、通用异步收发传输器、串行外设接口、脉冲宽度调制等模块。封装图如图2:
图2封装图
1.主要特性
1)工作电压:5.5V~3.3V(5V单片机)/3.8V~2.0V(3V单片机);?
2) 工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051的0~80MHz,实际工作频 率可达48MHz;?
3) 用户应用程序空间为8K字节;?
4)?片上集成512字节RAM;?
5)共3个16位定时器/计数器,即定时器T0、T1、T2。?
2.外部中断
单片机正在主程序里无穷无尽的循环的时候,突然发生了一个紧急事件,程序就“飞”到了另一处(发生突发事件的地方)执行。表1为中断允许寄存器。
表1 中断允许寄存器IE
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
EA
无
ET2
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
(二)ADC0832模数转换
1.ADC0832的概述
芯片采用的是ADC0832,以下介绍ADC0832的引脚及功能。芯片如图3所示。
图3 ADC0832的引脚
2.ADC0832特点:?
(1)采用分辨率位数为8位;
(2)采用的转换方式为双双向通道;?
(3)输入与输出的电位与TTL/CMOS是互相兼容的;
(4)5V电源供电时输入电压为0~5V;?
(5)工作频率为250KHZ,转换时间为32μS;
(6)一般功耗仅为15mW;?
(7)8P、14P—DIP(双列直插)、PICC多种封装;?
芯片接口说明:?
(1)CS_:若选用片选,低电平即工作。?
(2)CH0:模拟输入通道?0,或作为?IN+/-使用。
(3)CH1:模拟输入通道?1,或作为?IN+/-使用。
(4)DNG:芯片参考?0?电位(地)。?
(5)DI:数据信号输入,选择通道控制。
(6)DO:数据信号输出,转换数据输出。
(7)CLK:芯片时钟输入。?
(8)VCC/REF:电源输入及参考电压输入(复用)。
3.ADC0832控制原理
对于单向通道的模拟信号进行输入信号时,ADC0832 转换电路的输入的电压值在零到五伏之间,同时,在8 位分辨率的情况下的电压的精度值大约在19.53mV左右。如果作为由 IN+与 IN-输入的输入时,则可以把电压值设定在一个比较大的数值范围之内,即达到提高转换的宽度的目的。
(三)MAX1501
MAX1501是一种独特的最优话的充电控制芯片,可以为多种电池进行充电,本文主要介绍锂电池充电。
MAX1501封装图如图4所示,具有如下特点:
(1)可以单独工作。也可以利用微处理器来控制;
(2)输入大于6.5v时充电停止;
(3)电流检测监视器输出;
(4)在电池的电压下降四伏以下的情况下,将自动启动开始对电池
一、引言 5
二、设计器件的介绍 5
(一)主控器件 5
1.主要特性 6
2.外部中断 6
(二)ADC0832模数转换 6
1.ADC0832的概述 6
2.ADC0832特点:? 7
3.ADC0832控制原理 7
三、硬件电路的设计及其原理 8
(一)单片机控制电路最小系统 8
(二)报警电路的设计 10
(三)ADC0832电路设计 10
(四)MAX1501充电电路设计 11
(五)接口电路 12
(六)显示电路 13
四、软件设计 13
五、实物 17
(一)元器件清单 17
(二) 实物图 17
(三) 调试过程 18
六、总结 19
参考文献 20
致谢 21
附录一:系统原理图 22
附录二:程序 23
一、引言
当今社会,随着智能手机的普及,智能手机充电器的需求越来越多,已经成为当代社会家庭中的常用电器之一,即使现代手机的品牌和型号多种多样,但是它们的构造原理和基本功能一样,都是大同小异的。对于充电器开发的最重要的动力力是方便快捷设备的发展。日益更新的手机、便携式笔记本、数码照相设备、MP3设备的开发,对于这些设备的体积、重量、性能的充电电池的要求不断扩展。
另一方面,针对我们周围的环境污染问题已经全世界的可利用资源的缺乏和全球气候问题,这些都与我们的生活息息相关,不可忽视。
这篇文章用到的芯片是采用独特的充电控制与单片机控制相结合的方式。从而可以充分的对充电的时间进度进行控制,这样就起到使电池的使用寿命被延长的效果,最后可以达到延长电池寿命以及智能充电的效果。
二、设计器件的介绍
系统主要包括由单片机控制的指令系统,ADC0832模拟电路与数字电路相互转换的电路、MAX1501芯片控制的充电电路以及电源管理的芯片模块组成。
(一)主控器件
本设计是STC89C5
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
相结合的方式。从而可以充分的对充电的时间进度进行控制,这样就起到使电池的使用寿命被延长的效果,最后可以达到延长电池寿命以及智能充电的效果。
二、设计器件的介绍
系统主要包括由单片机控制的指令系统,ADC0832模拟电路与数字电路相互转换的电路、MAX1501芯片控制的充电电路以及电源管理的芯片模块组成。
(一)主控器件
本设计是STC89C52单片机要完成功能就是检测锂电池充电状态并给出相应的指示,当电池接反的时候提示报警。系统框图如图1:
图1系统模块
单片机主要包括有Flash程序存储器、静态随机存储器、通用异步收发传输器、串行外设接口、脉冲宽度调制等模块。封装图如图2:
图2封装图
1.主要特性
1)工作电压:5.5V~3.3V(5V单片机)/3.8V~2.0V(3V单片机);?
2) 工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051的0~80MHz,实际工作频 率可达48MHz;?
3) 用户应用程序空间为8K字节;?
4)?片上集成512字节RAM;?
5)共3个16位定时器/计数器,即定时器T0、T1、T2。?
2.外部中断
单片机正在主程序里无穷无尽的循环的时候,突然发生了一个紧急事件,程序就“飞”到了另一处(发生突发事件的地方)执行。表1为中断允许寄存器。
表1 中断允许寄存器IE
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
EA
无
ET2
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
(二)ADC0832模数转换
1.ADC0832的概述
芯片采用的是ADC0832,以下介绍ADC0832的引脚及功能。芯片如图3所示。
图3 ADC0832的引脚
2.ADC0832特点:?
(1)采用分辨率位数为8位;
(2)采用的转换方式为双双向通道;?
(3)输入与输出的电位与TTL/CMOS是互相兼容的;
(4)5V电源供电时输入电压为0~5V;?
(5)工作频率为250KHZ,转换时间为32μS;
(6)一般功耗仅为15mW;?
(7)8P、14P—DIP(双列直插)、PICC多种封装;?
芯片接口说明:?
(1)CS_:若选用片选,低电平即工作。?
(2)CH0:模拟输入通道?0,或作为?IN+/-使用。
(3)CH1:模拟输入通道?1,或作为?IN+/-使用。
(4)DNG:芯片参考?0?电位(地)。?
(5)DI:数据信号输入,选择通道控制。
(6)DO:数据信号输出,转换数据输出。
(7)CLK:芯片时钟输入。?
(8)VCC/REF:电源输入及参考电压输入(复用)。
3.ADC0832控制原理
对于单向通道的模拟信号进行输入信号时,ADC0832 转换电路的输入的电压值在零到五伏之间,同时,在8 位分辨率的情况下的电压的精度值大约在19.53mV左右。如果作为由 IN+与 IN-输入的输入时,则可以把电压值设定在一个比较大的数值范围之内,即达到提高转换的宽度的目的。
(三)MAX1501
MAX1501是一种独特的最优话的充电控制芯片,可以为多种电池进行充电,本文主要介绍锂电池充电。
MAX1501封装图如图4所示,具有如下特点:
(1)可以单独工作。也可以利用微处理器来控制;
(2)输入大于6.5v时充电停止;
(3)电流检测监视器输出;
(4)在电池的电压下降四伏以下的情况下,将自动启动开始对电池
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