基于stc89c52的无线手机充电器设计【字数：7850】
摘 要本课题设计的这款无线手机充电器控制系统同市面上大多数相关产品一样，都能够实现对手机的快速无线充电功能，所不同的是本课题所设计的这款无线手机充电器系统具有更高的性能指标，实现了在充电过程中对无线传输电压的检测，为了防止过低电压或者过高电压对手机锂电池的非可逆型损伤，在这款无线手机充电器系统中加入了过压欠压保护机制，当检测到异常电压时立即停止对手机的充电，另外为了提升这款无线手机充电器的用户使用体验，本课题还为这款充电器配置了语音播报功能，当开始充电后即可通过真人语音播报提示用户，还能够通过液晶屏将当前的充电状态进行显示，使得用户能够掌握到更多的充电信息。这款系统在硬件电路方面采用的是STC89C52单片机芯片来作为主控芯片，通过合理的电路结构搭建，使得主控微处理器能够与它片外的LCD1602液晶屏幕、ADC0832模数转换器、有源蜂鸣器、语音播报芯片、振荡线圈和HK4100F继电器等器件实现高效高正确性的通信，从而能够保证整个硬件系统高效率工作。本课题通过了行之有效的检验方法将设计结果进行了验证，依照每一条预期设计指标进行验证，验证结果表明系统能够长时间稳定运行。
目录
一、 引言 1
（一） 无线手机充电器的发展背景 1
（二） 无线手机充电器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 无线手机充电器的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 无线手机充电器主控电路设计 4
（二） 无线电能发射模块电路设计 5
（三） 充电器输出电压采集电路设计 6
（四） 电压异常报警电路设计 8
（五） 充电器的显示电路设计 9
（六） 语音播报电路设计 11
四、 系统软件设计 13
（一） 无线手机充电器的主程序流程设计 13
（二） 充电器输出电压采集子程序设计 14
（三） 电压异常报警子程序流程设计 14
（四） 液晶显示子程序设计 15
（五） 语音播报子程序流程设计 15
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
无线手机充电器的发展背景
本课题将对一款通过STC89C52单片机芯片作为核心运算处理器的无线手机充电器系统做详细的研究和设计，之所以在众多的常用微处理器芯片中选择STC89C52单片机芯片来作为主控是考虑到前人的研究基础以及现有阶段市场上大多数产品所表现出的优缺点等因素，本课题认为能够通过STC89C52单片机芯片的控制实现各项的预期课题目标，并且能够对一些无线手机充电器系统常见的缺陷进行优化和避免，对目前市面上一些优秀的设计案例进行进一步的性能提升，同时这也是本课题提出的目的和意义。在无线手机充电器系统的发展背景中不可或缺的一个关键器件就是它的主控微处理器芯片，产品开发人员往往对单片机、基于ARM内核的微处理器、DSP数字处理器或者FPGA等主控芯片较为青睐，选取出这些芯片中性价比较高、性能较为突出的一些型号，将其嵌入到无线手机充电器系统的主控部分，通过性能流畅的程序代码施加控制，从而通过技术手段将这些芯片的最大功效得以发挥，对无线手机充电器系统所要表现的各项功能得以表现，这也就是我们今天能够在市面上见到的大多数无线手机充电器系统的样子。通过对该系统的整个发展背景来看，从最初的传统型无线手机充电器系统到现如今的数字化或者称之为智能化无线手机充电器系统，无论这种系统被设计的多么优秀，还是软硬件设计师考虑的多么周到，无线手机充电器系统在工作过程中总会表现出各种各样的故障。本课题将在前人工作的基础上，选择了一款性价比很高的STC89C52单片机，实现一款无线手机充电器系统。
无线手机充电器的国内外发展现状
无线手机充电器系统发展到今天这个阶段已经在市面上形成了低中高三种性能的产品档次，在过去一段时间内，由于中高端产品中采用的新型嵌入式技术刚被引入到这种系统中，因此研发成本迟迟下不来，处于一个较高成本的水平，而低端产品所表现出的性能尚且能够满足绝大多数用户的使用需求，所以在过去一段时间内低端档次的无线手机充电器系统竞争力非常足；而随着这种新型技术在无线手机充电器系统的研发中不断得到普及并且走向成熟，几乎任何一家研发企业都能够自主研发出这种新型技术，所以在最近一段时间内中高端系统的成本一直在下降，更为重要的是它的智能元素和功能都在不断被丰富，所以中高端档次的无线手机充电器系统性价比逐渐提高，市场竞争力也在不断提升。
本文主要研究内容
本次毕业设计将要实现的是一款能够实在充电过程中对无线传输电压的检测等功能的手机无线充电器系统，这款系统为了防止过低电压或者过高电压对手机锂电池的非可逆型损伤，在这款无线手机充电器系统中加入了过压欠压保护机制，当检测到异常电压时立即停止对手机的充电，另外为了提升这款无线手机充电器的用户使用体验，本课题还为这款充电器配置了语音播报功能，当开始充电后即可通过真人语音播报提示用户，还能够通过液晶屏将当前的充电状态进行显示，使得用户能够掌握到更多的充电信息。
无线手机充电器的方案设计
经过了上文对无线手机充电器系统的发展背景以及发展现状等资料的介绍并确立了本课题的设计指标，本部分将开始对整体系统的实现方案进行设计，下面对图中各个模块在本无线手机充电器系统中的主要功能作介绍：
1、为了能够将无线手机充电器系统的重要运行参数通过高清晰度液晶显示效果展示出来，配置了LCD1602显示电路，实现充电数据显示的功能；
2、为了能够对发射的充电电压大小进行实时监测，采用了ADC0832模数转换器芯片，进行快速的模拟电压和数字信号的转换，将外部待测模拟电压值进行低误码率转换后送入STC89C52单片机进行使用；
3、为了实现当充电电压出现异常时进行报警的功能，配置了蜂鸣器报警电路；
4、为了实现当开始充电后即可通过真人语音播报提示用户，配置了语音播报电路用于实现真人播报的功能；
5、为了实现对无线充电器输出电压的开启和关闭控制，本课题通过继电器配置了继电器开关电路，实现对手机充电器输出信号的灵活控制。
图21 无线手机充电器内部框图设计
系统硬件设计
无线手机充电器主控电路设计
STC89C52单片机简介
为了将本课题预期所要实现的所有功能指标得到实现，必须使用一款性能较为强大的主控微处理器芯片，结合目前市面上大多数具有优秀性能的微处理器来看，STC89C52单片机非常适合本无线手机充电器系统，下面对这款芯片的主要性能参数进行介绍。
STC89C52单片机的突出优点主要是表现在能够通过其内部的8位数据宽度的CPU来完成高速的数据运算处理，这项性能是大多数8位型单片机所达不到的，这主要是因为它的CPU采用的是因特尔公司在上世纪八十年代研发的一款MSC51型内核作为核心部分，在CPU外部配置了具有高速数据吞吐能力的寄存器，从而能够将用户所要处理的数据进行计算。
目录
一、 引言 1
（一） 无线手机充电器的发展背景 1
（二） 无线手机充电器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 无线手机充电器的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 无线手机充电器主控电路设计 4
（二） 无线电能发射模块电路设计 5
（三） 充电器输出电压采集电路设计 6
（四） 电压异常报警电路设计 8
（五） 充电器的显示电路设计 9
（六） 语音播报电路设计 11
四、 系统软件设计 13
（一） 无线手机充电器的主程序流程设计 13
（二） 充电器输出电压采集子程序设计 14
（三） 电压异常报警子程序流程设计 14
（四） 液晶显示子程序设计 15
（五） 语音播报子程序流程设计 15
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
无线手机充电器的发展背景
本课题将对一款通过STC89C52单片机芯片作为核心运算处理器的无线手机充电器系统做详细的研究和设计，之所以在众多的常用微处理器芯片中选择STC89C52单片机芯片来作为主控是考虑到前人的研究基础以及现有阶段市场上大多数产品所表现出的优缺点等因素，本课题认为能够通过STC89C52单片机芯片的控制实现各项的预期课题目标，并且能够对一些无线手机充电器系统常见的缺陷进行优化和避免，对目前市面上一些优秀的设计案例进行进一步的性能提升，同时这也是本课题提出的目的和意义。在无线手机充电器系统的发展背景中不可或缺的一个关键器件就是它的主控微处理器芯片，产品开发人员往往对单片机、基于ARM内核的微处理器、DSP数字处理器或者FPGA等主控芯片较为青睐，选取出这些芯片中性价比较高、性能较为突出的一些型号，将其嵌入到无线手机充电器系统的主控部分，通过性能流畅的程序代码施加控制，从而通过技术手段将这些芯片的最大功效得以发挥，对无线手机充电器系统所要表现的各项功能得以表现，这也就是我们今天能够在市面上见到的大多数无线手机充电器系统的样子。通过对该系统的整个发展背景来看，从最初的传统型无线手机充电器系统到现如今的数字化或者称之为智能化无线手机充电器系统，无论这种系统被设计的多么优秀，还是软硬件设计师考虑的多么周到，无线手机充电器系统在工作过程中总会表现出各种各样的故障。本课题将在前人工作的基础上，选择了一款性价比很高的STC89C52单片机，实现一款无线手机充电器系统。
无线手机充电器的国内外发展现状
无线手机充电器系统发展到今天这个阶段已经在市面上形成了低中高三种性能的产品档次，在过去一段时间内，由于中高端产品中采用的新型嵌入式技术刚被引入到这种系统中，因此研发成本迟迟下不来，处于一个较高成本的水平，而低端产品所表现出的性能尚且能够满足绝大多数用户的使用需求，所以在过去一段时间内低端档次的无线手机充电器系统竞争力非常足；而随着这种新型技术在无线手机充电器系统的研发中不断得到普及并且走向成熟，几乎任何一家研发企业都能够自主研发出这种新型技术，所以在最近一段时间内中高端系统的成本一直在下降，更为重要的是它的智能元素和功能都在不断被丰富，所以中高端档次的无线手机充电器系统性价比逐渐提高，市场竞争力也在不断提升。
本文主要研究内容
本次毕业设计将要实现的是一款能够实在充电过程中对无线传输电压的检测等功能的手机无线充电器系统，这款系统为了防止过低电压或者过高电压对手机锂电池的非可逆型损伤，在这款无线手机充电器系统中加入了过压欠压保护机制，当检测到异常电压时立即停止对手机的充电，另外为了提升这款无线手机充电器的用户使用体验，本课题还为这款充电器配置了语音播报功能，当开始充电后即可通过真人语音播报提示用户，还能够通过液晶屏将当前的充电状态进行显示，使得用户能够掌握到更多的充电信息。
无线手机充电器的方案设计
经过了上文对无线手机充电器系统的发展背景以及发展现状等资料的介绍并确立了本课题的设计指标，本部分将开始对整体系统的实现方案进行设计，下面对图中各个模块在本无线手机充电器系统中的主要功能作介绍：
1、为了能够将无线手机充电器系统的重要运行参数通过高清晰度液晶显示效果展示出来，配置了LCD1602显示电路，实现充电数据显示的功能；
2、为了能够对发射的充电电压大小进行实时监测，采用了ADC0832模数转换器芯片，进行快速的模拟电压和数字信号的转换，将外部待测模拟电压值进行低误码率转换后送入STC89C52单片机进行使用；
3、为了实现当充电电压出现异常时进行报警的功能，配置了蜂鸣器报警电路；
4、为了实现当开始充电后即可通过真人语音播报提示用户，配置了语音播报电路用于实现真人播报的功能；
5、为了实现对无线充电器输出电压的开启和关闭控制，本课题通过继电器配置了继电器开关电路，实现对手机充电器输出信号的灵活控制。
图21 无线手机充电器内部框图设计
系统硬件设计
无线手机充电器主控电路设计
STC89C52单片机简介
为了将本课题预期所要实现的所有功能指标得到实现，必须使用一款性能较为强大的主控微处理器芯片，结合目前市面上大多数具有优秀性能的微处理器来看，STC89C52单片机非常适合本无线手机充电器系统，下面对这款芯片的主要性能参数进行介绍。
STC89C52单片机的突出优点主要是表现在能够通过其内部的8位数据宽度的CPU来完成高速的数据运算处理，这项性能是大多数8位型单片机所达不到的，这主要是因为它的CPU采用的是因特尔公司在上世纪八十年代研发的一款MSC51型内核作为核心部分，在CPU外部配置了具有高速数据吞吐能力的寄存器，从而能够将用户所要处理的数据进行计算。
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