单片机控制智能充电器的设计
目 录
引言 1
一、设计概述 2
二、硬件电路的设计 3
（一）主体控制模块单片机 3
(二)单片机STC89C52的中断 4
三、液晶显示器（LCD）简介 5
（一）显示 5
(二)管脚 5
（三）键盘模块设计 6
四、充电板块的设计 6
（一） 芯片MAX1811介绍 6
（二） MAX1811电路设计 7
五、采集模块的芯片 8
（一）芯片MAX157介绍 8
（二）引脚功能 8
六、采样板块的电路设计 9
七、系统软件总体设计 11
八、系统调试 13
（一）硬件调试 13
（二）软件调试 13
总结 14
谢 辞 15
参考文献 16
引言
现如今，电子智能产品遍布在我们的身边，尤其是家用物品市场现在更是异常的火爆，这些手持的电子产品占据了主要的大众市场，随着越来越多的手持电子产品出现在我们的生活中，人们普遍发现了一个问题，就是这类产品耗电严重，电量根本不能满足日常出行使用，所以人们对这类产品充电器的需求也就越来越高，随着各类充电器的争相出现，人们开始寻找性能高、体积小、功耗低、重量轻的电池充电器来更好地方便自己。因此当今生活真正解决人们要求需要的充电器是电池容量大，充电时间短并且安全耐用的充电器。
目前市面上许多的充电器还是不能解决人们的需求。因此在目前我们需要更进一步的研究找到更快速安全的充电方法，来实现性能高、体积小、功耗低、重量轻这一系列的问题。目前，随着家用手持智能产品的日益普及，研究出一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
套完善的智能充电器来为人们带来便利已经成为国内的一个新的研究方向。
一、设计概述
本次我们这个设计的结构主要的分为8个大块，具体的如下图（图1-1）所示。
图1-1 系统结构框架图
用户可通过按钮设置充电形式,充电形式包括两种:快/慢充。系统也提供两种充电形式, 一种是提供5V电压的USB插口，直接拿数据线与其连接就可供电；还有一种是利用万能的充电器给电子产品的电池直接充电。充电过程中的电压、电流以及其余一些个数值可以实时显示在液晶屏幕上,当充满电后蜂鸣器鸣响报警提醒。
二、硬件电路的设计
（一）主体控制模块单片机
这一模块在整体系统中起到主要性的作用。列如需要测得像温度、数值这些并且驱动LCD将这些显示出来,我们必须选择一个好的芯片，而51系列的单片机又是用的最多的，因此我们决定使用51单片机中的增强版89系列-STC89C52为本系统起主要控制作用的芯片。
51单片机最早的设计和开发者是英特尔公司,但随后英特尔设计公司把电子设计售给了几个主要制造商,因此市场上出现的各种各样但都以51单片机为内核的单片机。
芯片总共40个引脚，全双工串行口1个，中断源和优先级各有6个和2个。T0、T1、T2为定时，采用16位的计数。8KB的（ROM）、256B的RAM构成了 程序与数据之和的存储器的大系统。
详细的STC89C52的内部构成见图2-1。
图2-1 STC89C52内部构成图
1.单片机STC89C52主要的一些特殊性质
（1）8位字长的的CPU。
（2）256字节数据存储空间。
（3）增强型的51单片机。
（4）P0~P3四组，每一个组别为8位，全数共32个引脚的可编程I / O端口。?
（5）通用异步的串行端口(UART),你也可以使用定时器软件完成了多个串口，完成串口通讯。
单片机的管脚排列如图2-2
图2-2 STC89C52单片机引脚排列图
2.其中一些引脚说明如下：
（1）时钟引脚：
XTAL1(19脚 )和XTAL2（18脚）：分别为内部的振荡器的电路的反相的放大器的输入、输出两端。
（2）控制引脚：
RESET(9 脚)：即RST/Vpd,RESET就是RST,Vpd电源是备用的。此脚是上电复位或掉电保护端口。
ALE/PROG(30 脚)：地址锁定与储存有效的信号的输出一端。
PSEN(29 脚)：从芯片程序的内存中读取低电平输出时的控制号令才有效。
EA / VPP（引脚31）：允许输入或编程电压输入存储外部程序地址。
（3）I/O引脚：
P0口(P0.0～P0.7)：从低-高位递次排。
P1口(P1.0～P1.7)：从低-高位递次排，仅仅作I/O端口。
P2口(P2.0～P2.7)：从低-高位递次排。
P3口(P3.0～P3.7)：从低-高位递次排，它有如下两种功能：
第一个功能：作通用I/O接口。
第二个功能：对于串口，中断源输入，计数器，外部RAM选通。
(二)单片机STC89C52的中断
通过中断准许其中带有独特的功能的寄存器，然后来控制芯片的CPU的中断，实现应求。
在实际应用的系统里,经常有一些固定时间的要求,如定时检测、输出和扫描等；同时也经常性的要计外面大小事件的数值。单片机中担任的是定时、计数功能的是T0和T1 ，所以它们可以在两种模式下工作
三、液晶显示器（LCD）简介
（一）显示
本设计所采用的是16×2的字符形式的显示模块。点阵图式样的液晶是由M行*N列来显示,每8列相对应的是1个字节上的八个位,所以就可以得出每行拥有N/8个字节，字节乘以位所得到就是每行的点数，即N/8×8 个点,最终将所得的点数再乘以其行数就能够计算出一块板子总共的点数，即显示的总单元数。而屏幕上面所显示的单元又会和显示的RAM区的字节一一对应起来，其中每个字节的内容对的都是屏上的相对位置的亮暗度。又因为如果是这样的话显示字符就太复杂了，因为字符显示不仅要找到它在屏上所对应的RAM的字节，而且还要字节位有的点亮有的不要亮，就是使字节位有位为1，其余位都为0，为1的时候才显示亮，为0时则为暗，才可以组建成字符。这样的话相对来说就太复杂了，所以为了更简便本次设计我们加了字符发生器在里面，它可以按照显示屏上出现的行和列的序号和每行上面的列数就可以找出显示的RAM区的对应的地方，然后我们再设置光标，送达对应代码到里面就可以显示需要的字符，这样一来就简单很多了。
(二)管脚
1602总共有16个管脚，在编程过程中却用到的很少。然而其中的RS（数据命令的选择端）、R/W（读写的选择端）、E（使能信号）为最重要的三个管脚。
RS选择寄存器，高、低电平的时候分别选择的是数据寄存、指令寄存。
R / W分别是读和写的信号分线,在高电平时输出为读操作,而在低电平时输出时为写操作。
1 SELV 电池电压选择端
2 SETI 设置充电电流
3 GND 接地
引言 1
一、设计概述 2
二、硬件电路的设计 3
（一）主体控制模块单片机 3
(二)单片机STC89C52的中断 4
三、液晶显示器（LCD）简介 5
（一）显示 5
(二)管脚 5
（三）键盘模块设计 6
四、充电板块的设计 6
（一） 芯片MAX1811介绍 6
（二） MAX1811电路设计 7
五、采集模块的芯片 8
（一）芯片MAX157介绍 8
（二）引脚功能 8
六、采样板块的电路设计 9
七、系统软件总体设计 11
八、系统调试 13
（一）硬件调试 13
（二）软件调试 13
总结 14
谢 辞 15
参考文献 16
引言
现如今，电子智能产品遍布在我们的身边，尤其是家用物品市场现在更是异常的火爆，这些手持的电子产品占据了主要的大众市场，随着越来越多的手持电子产品出现在我们的生活中，人们普遍发现了一个问题，就是这类产品耗电严重，电量根本不能满足日常出行使用，所以人们对这类产品充电器的需求也就越来越高，随着各类充电器的争相出现，人们开始寻找性能高、体积小、功耗低、重量轻的电池充电器来更好地方便自己。因此当今生活真正解决人们要求需要的充电器是电池容量大，充电时间短并且安全耐用的充电器。
目前市面上许多的充电器还是不能解决人们的需求。因此在目前我们需要更进一步的研究找到更快速安全的充电方法，来实现性能高、体积小、功耗低、重量轻这一系列的问题。目前，随着家用手持智能产品的日益普及，研究出一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
套完善的智能充电器来为人们带来便利已经成为国内的一个新的研究方向。
一、设计概述
本次我们这个设计的结构主要的分为8个大块，具体的如下图（图1-1）所示。
图1-1 系统结构框架图
用户可通过按钮设置充电形式,充电形式包括两种:快/慢充。系统也提供两种充电形式, 一种是提供5V电压的USB插口，直接拿数据线与其连接就可供电；还有一种是利用万能的充电器给电子产品的电池直接充电。充电过程中的电压、电流以及其余一些个数值可以实时显示在液晶屏幕上,当充满电后蜂鸣器鸣响报警提醒。
二、硬件电路的设计
（一）主体控制模块单片机
这一模块在整体系统中起到主要性的作用。列如需要测得像温度、数值这些并且驱动LCD将这些显示出来,我们必须选择一个好的芯片，而51系列的单片机又是用的最多的，因此我们决定使用51单片机中的增强版89系列-STC89C52为本系统起主要控制作用的芯片。
51单片机最早的设计和开发者是英特尔公司,但随后英特尔设计公司把电子设计售给了几个主要制造商,因此市场上出现的各种各样但都以51单片机为内核的单片机。
芯片总共40个引脚，全双工串行口1个，中断源和优先级各有6个和2个。T0、T1、T2为定时，采用16位的计数。8KB的（ROM）、256B的RAM构成了 程序与数据之和的存储器的大系统。
详细的STC89C52的内部构成见图2-1。
图2-1 STC89C52内部构成图
1.单片机STC89C52主要的一些特殊性质
（1）8位字长的的CPU。
（2）256字节数据存储空间。
（3）增强型的51单片机。
（4）P0~P3四组，每一个组别为8位，全数共32个引脚的可编程I / O端口。?
（5）通用异步的串行端口(UART),你也可以使用定时器软件完成了多个串口，完成串口通讯。
单片机的管脚排列如图2-2
图2-2 STC89C52单片机引脚排列图
2.其中一些引脚说明如下：
（1）时钟引脚：
XTAL1(19脚 )和XTAL2（18脚）：分别为内部的振荡器的电路的反相的放大器的输入、输出两端。
（2）控制引脚：
RESET(9 脚)：即RST/Vpd,RESET就是RST,Vpd电源是备用的。此脚是上电复位或掉电保护端口。
ALE/PROG(30 脚)：地址锁定与储存有效的信号的输出一端。
PSEN(29 脚)：从芯片程序的内存中读取低电平输出时的控制号令才有效。
EA / VPP（引脚31）：允许输入或编程电压输入存储外部程序地址。
（3）I/O引脚：
P0口(P0.0～P0.7)：从低-高位递次排。
P1口(P1.0～P1.7)：从低-高位递次排，仅仅作I/O端口。
P2口(P2.0～P2.7)：从低-高位递次排。
P3口(P3.0～P3.7)：从低-高位递次排，它有如下两种功能：
第一个功能：作通用I/O接口。
第二个功能：对于串口，中断源输入，计数器，外部RAM选通。
(二)单片机STC89C52的中断
通过中断准许其中带有独特的功能的寄存器，然后来控制芯片的CPU的中断，实现应求。
在实际应用的系统里,经常有一些固定时间的要求,如定时检测、输出和扫描等；同时也经常性的要计外面大小事件的数值。单片机中担任的是定时、计数功能的是T0和T1 ，所以它们可以在两种模式下工作
三、液晶显示器（LCD）简介
（一）显示
本设计所采用的是16×2的字符形式的显示模块。点阵图式样的液晶是由M行*N列来显示,每8列相对应的是1个字节上的八个位,所以就可以得出每行拥有N/8个字节，字节乘以位所得到就是每行的点数，即N/8×8 个点,最终将所得的点数再乘以其行数就能够计算出一块板子总共的点数，即显示的总单元数。而屏幕上面所显示的单元又会和显示的RAM区的字节一一对应起来，其中每个字节的内容对的都是屏上的相对位置的亮暗度。又因为如果是这样的话显示字符就太复杂了，因为字符显示不仅要找到它在屏上所对应的RAM的字节，而且还要字节位有的点亮有的不要亮，就是使字节位有位为1，其余位都为0，为1的时候才显示亮，为0时则为暗，才可以组建成字符。这样的话相对来说就太复杂了，所以为了更简便本次设计我们加了字符发生器在里面，它可以按照显示屏上出现的行和列的序号和每行上面的列数就可以找出显示的RAM区的对应的地方，然后我们再设置光标，送达对应代码到里面就可以显示需要的字符，这样一来就简单很多了。
(二)管脚
1602总共有16个管脚，在编程过程中却用到的很少。然而其中的RS（数据命令的选择端）、R/W（读写的选择端）、E（使能信号）为最重要的三个管脚。
RS选择寄存器，高、低电平的时候分别选择的是数据寄存、指令寄存。
R / W分别是读和写的信号分线,在高电平时输出为读操作,而在低电平时输出时为写操作。
1 SELV 电池电压选择端
2 SETI 设置充电电流
3 GND 接地
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