基于51单片机的智能充电器设计与制作(附件)【字数：8665】
摘 要随着科学电子信息技术的迅速发展，在我们的日常生活中，手机、笔记本等电子产品变得越来越重要，各类电子产品也向着智能化，便携化发展，因此对于移动电源供电方式有更高的要求，所以更多的电气电子产品选择使用基于电池供电的方式，锂电池是众多电池中性价比最高，最为普遍使用的，所以对各类锂电池充电器的选择也受到了人们更多的关注。本次课题主要是设计一款基于单片机来实现智能控制的锂离子电池充电器,可以在充电中检测锂电池充电状态，自动切换充电模式，在电量不足电压过低时快速充电，充满时自动断电，又减少能耗的同时延长电池使用寿命。
目 录
第一章 设计的背景、目的及意义 1
1.1、设计的背景 1
1.2、设计的意义 1
1.3、设计的目的 1
第二章 智能充电器的概念和智能化的体现 2
2.1、智能充电的概念 2
2.2、智能化的需求和体现 2
2.3、智能充电过程 2
第三章 锂离子电池的介绍 3
3.1、锂离子电池简介 3
3.2、锂离子电池工作原理 3
3.3、锂离子电池的基本参数特性 4
3.4、锂离子电池优缺点 4
3.5、锂离子电池使用注意事项 4
第四章 系统器件简介和设计思路 6
4.1、主控器件 6
4.2、硬件电路设计 6
4.2.1、设计思路概述 6
4.2.2、MAX1898简介 6
4.2.3、LM393电压比较器简介 10
4.2.4、STC89C52单片机简介 11
4.3、软件设计 16
4.3.1、MAX1898芯片充电流程设计 16
4.3.2、单片机控制设计 17
4.3.3、程序设计 17
第五章 系统调试 19
5.1、焊接及检测 19
5.2、成品照片 19
5.3、程序录入 19
总 结 21
致 谢 22
参考文献 23
第一章 设计的背景、目的及意 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
义
1.1、设计的背景
电池可分为一次和二次电池，无论从节约成本还是环境保护角度考虑，可重复使用的二次电池都更有优势。自20世纪90年代上市以来，锂电池便以其能量密度高，使用寿命长以及不含污染有害物质等特点被称为绿色电池在市场取得优势，同时伴随着微型电子技术的迅速发展和人们生活水平的提高，对各类数码产品的要求也随之提高，各类电气电子设备均向小，轻，智能化发展，相比其他电池锂电池更加适合作为集成电路供电电源，锂电池因此得到了大规模的使用，大量应用在各类电器设备上，可以说是最大的应用群体。
1.2、设计的意义
随着半导体技术的成熟和大规模集成电路的高速发展，诸如智能手机，电动剃须刀，笔记本电脑等智能电器的广泛使用使得对电池的需求量增大，对电源的要求也随之提高，不仅要求电源充电的稳定安全性，更要有长时间的续航能力及使用寿命。大多数充电器采用的都是大电流的快充法，在充满电后无法及时断开，一方面使得电池过热发烫，设备过热，另一方面会严重损害使用寿命。因此需要设计出较为科学的智能充电器，对充电过程中电池电压状态进行监控，科学的进行控制，目前采用专用特制充电控制芯片结合单片机是最为科学有效的方法，不仅能在充电过程中检测电压变化判断充电状态，准确科学的完成充电任务，而且能延长电池的使用寿命。
1.3、设计的目的
本次主要是设计一款基于51单片机实现智能化控制的锂离子电池充电器，收集资料，在熟悉锂离子电池的各类基本参数和特性的基础上作简单介绍，硬件上选用MAX1898作为电池充电芯片，LM393电压比较器作对比反馈，STC89C52单片机对其进行控制，软件上以C51语言为基础实现智能化充电。
第二章 智能充电器的概念和智能化的体现
2.1、智能充电的概念
智能充电技术通过高频电源充电，运用先进技术进行智能动态充电调节，采用恒流，恒压，小型智能三级充电交直流充电，方法简单但效率高，重量较轻，体积更小。拥有正负反馈，过载，短路，过热，多种保护功能和延迟启动，软启动，功能启动时的电源和存储等智能充电器。从科学的控制技术的充电电力，自动充电后可自动在电池止动足以确保电池是足够的，但不大于电荷少延长电池，
2.2、智能化的需求和体现
充电工作方式的不同所导致的充电效果也大不同，如今市场上半数以上充电器是不具备变压功能的，大多采用大电流快充法，在充满电后不能够及时停止充电，过度的充电会严重影响电池的使用寿命，严重情况下还容易产生爆炸危险。
随着智能手机的普及，锂电池作为最常用的手机电池具有记忆效应，可多次重复充电，价格也随着技术的发展成熟越来越为大多数消费者所接受。但锂电池对于充电器的要求却颇为苛刻，相信大多数人都有这样的体验，一部新手机用了没多久待机时间就大大的缩短，这一方面是使用习惯的不当，另一方面是由于充电方式的不恰当。一部科学的智能充电器不仅仅是能够在尽可能短的时间内将电池电量充满，更重要的是在于对电池充电要有一定的保护作用，一定程度的对电池活性衰退现象进行维护，对充电过程进行监控，检测电压信号，电压不足时的调节，过压时的及时断电设置报警功能等。
2.3、智能充电过程
（1）预充电：电压低于2.5V，采用涓流充电直至电压升至2.5V。预充电时间由外界电容决定。
（2）恒流充电：即快速充电，以恒定电流依据电池标准速率充电至结束。
（3）恒压充电：正负极间电压不变，电流逐渐减小至标准值以下后开始涓流慢速充电，有利于电池循环使用。
（4）断电：充满电后自动断开供电。
目 录
第一章 设计的背景、目的及意义 1
1.1、设计的背景 1
1.2、设计的意义 1
1.3、设计的目的 1
第二章 智能充电器的概念和智能化的体现 2
2.1、智能充电的概念 2
2.2、智能化的需求和体现 2
2.3、智能充电过程 2
第三章 锂离子电池的介绍 3
3.1、锂离子电池简介 3
3.2、锂离子电池工作原理 3
3.3、锂离子电池的基本参数特性 4
3.4、锂离子电池优缺点 4
3.5、锂离子电池使用注意事项 4
第四章 系统器件简介和设计思路 6
4.1、主控器件 6
4.2、硬件电路设计 6
4.2.1、设计思路概述 6
4.2.2、MAX1898简介 6
4.2.3、LM393电压比较器简介 10
4.2.4、STC89C52单片机简介 11
4.3、软件设计 16
4.3.1、MAX1898芯片充电流程设计 16
4.3.2、单片机控制设计 17
4.3.3、程序设计 17
第五章 系统调试 19
5.1、焊接及检测 19
5.2、成品照片 19
5.3、程序录入 19
总 结 21
致 谢 22
参考文献 23
第一章 设计的背景、目的及意 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
义
1.1、设计的背景
电池可分为一次和二次电池，无论从节约成本还是环境保护角度考虑，可重复使用的二次电池都更有优势。自20世纪90年代上市以来，锂电池便以其能量密度高，使用寿命长以及不含污染有害物质等特点被称为绿色电池在市场取得优势，同时伴随着微型电子技术的迅速发展和人们生活水平的提高，对各类数码产品的要求也随之提高，各类电气电子设备均向小，轻，智能化发展，相比其他电池锂电池更加适合作为集成电路供电电源，锂电池因此得到了大规模的使用，大量应用在各类电器设备上，可以说是最大的应用群体。
1.2、设计的意义
随着半导体技术的成熟和大规模集成电路的高速发展，诸如智能手机，电动剃须刀，笔记本电脑等智能电器的广泛使用使得对电池的需求量增大，对电源的要求也随之提高，不仅要求电源充电的稳定安全性，更要有长时间的续航能力及使用寿命。大多数充电器采用的都是大电流的快充法，在充满电后无法及时断开，一方面使得电池过热发烫，设备过热，另一方面会严重损害使用寿命。因此需要设计出较为科学的智能充电器，对充电过程中电池电压状态进行监控，科学的进行控制，目前采用专用特制充电控制芯片结合单片机是最为科学有效的方法，不仅能在充电过程中检测电压变化判断充电状态，准确科学的完成充电任务，而且能延长电池的使用寿命。
1.3、设计的目的
本次主要是设计一款基于51单片机实现智能化控制的锂离子电池充电器，收集资料，在熟悉锂离子电池的各类基本参数和特性的基础上作简单介绍，硬件上选用MAX1898作为电池充电芯片，LM393电压比较器作对比反馈，STC89C52单片机对其进行控制，软件上以C51语言为基础实现智能化充电。
第二章 智能充电器的概念和智能化的体现
2.1、智能充电的概念
智能充电技术通过高频电源充电，运用先进技术进行智能动态充电调节，采用恒流，恒压，小型智能三级充电交直流充电，方法简单但效率高，重量较轻，体积更小。拥有正负反馈，过载，短路，过热，多种保护功能和延迟启动，软启动，功能启动时的电源和存储等智能充电器。从科学的控制技术的充电电力，自动充电后可自动在电池止动足以确保电池是足够的，但不大于电荷少延长电池，
2.2、智能化的需求和体现
充电工作方式的不同所导致的充电效果也大不同，如今市场上半数以上充电器是不具备变压功能的，大多采用大电流快充法，在充满电后不能够及时停止充电，过度的充电会严重影响电池的使用寿命，严重情况下还容易产生爆炸危险。
随着智能手机的普及，锂电池作为最常用的手机电池具有记忆效应，可多次重复充电，价格也随着技术的发展成熟越来越为大多数消费者所接受。但锂电池对于充电器的要求却颇为苛刻，相信大多数人都有这样的体验，一部新手机用了没多久待机时间就大大的缩短，这一方面是使用习惯的不当，另一方面是由于充电方式的不恰当。一部科学的智能充电器不仅仅是能够在尽可能短的时间内将电池电量充满，更重要的是在于对电池充电要有一定的保护作用，一定程度的对电池活性衰退现象进行维护，对充电过程进行监控，检测电压信号，电压不足时的调节，过压时的及时断电设置报警功能等。
2.3、智能充电过程
（1）预充电：电压低于2.5V，采用涓流充电直至电压升至2.5V。预充电时间由外界电容决定。
（2）恒流充电：即快速充电，以恒定电流依据电池标准速率充电至结束。
（3）恒压充电：正负极间电压不变，电流逐渐减小至标准值以下后开始涓流慢速充电，有利于电池循环使用。
（4）断电：充满电后自动断开供电。
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