基于单片机的多功能充电器设计资料
基于51单片机的智能充电器的设计.doc
基于51单片机的智能充电器的设计1. 引言智能充电器的设计是将充电器与微控制器相结合，实现充电过程的自动化和优化。
本文将介绍一种基于51单片机的智能充电器的设计方案。
该充电器能够根据电池的状态智能调整充电电流和充电时间，提高充电效率和电池寿命。
2. 设计方案智能充电器的设计方案如下：2.1 硬件设计充电器的硬件主要包括电源模块、控制模块、显示模块和充电模块。
2.1.1 电源模块电源模块提供稳定的直流电源供给整个系统，可以使用变压器和整流电路来获得所需要的直流电压。
2.1.2 控制模块控制模块使用51单片机作为主控芯片，通过各种传感器检测充电电流、充电电压和电池状态。
根据检测结果，控制模块可以自动调整充电电流和充电时间，以最佳的方式完成充电过程。
2.1.3 显示模块显示模块用于显示充电器的状态信息，可以使用液晶显示屏或LED灯来实现。
2.1.4 充电模块充电模块是将电能传输到电池上进行充电的部分，可以采用一定的充电控制电路来控制充电过程。
2.2 软件设计智能充电器的软件设计主要包括充电算法和控制逻辑。
2.2.1 充电算法充电算法根据电池的充电状态和特性，计算出最佳的充电电流和充电时间。
常见的充电算法包括恒压充电、恒流充电和多段充电等。
2.2.2 控制逻辑控制逻辑负责监测电池的电压、充电电流和充电时间，并根据充电算法决定是否需要调整充电参数。
控制逻辑还可以实现保护功能，比如过流保护、过温保护和反接保护等。
3. 实现过程智能充电器的实现过程可以分为硬件设计和软件开发两个步骤。
3.1 硬件设计在硬件设计阶段，需要根据设计方案选择合适的电源模块、传感器、显示模块和充电模块。
然后进行硬件电路的布局和连接，确保电路正常工作。
3.2 软件开发在软件开发阶段，首先需要编写51单片机的控制程序。
根据充电算法和控制逻辑编写相关的代码，并与硬件进行连接和测试。
然后进行功能测试和性能优化，确保系统的稳定性和可靠性。
4. 总结本文介绍了一种基于51单片机的智能充电器的设计方案。
基于单片机控制的锂电池充电器设计
基于单片机控制的锂电池充电器设计锂电池充电器是一种用于给锂电池进行充电的设备，可以帮助锂电池恢复电荷，延长其使用寿命。
在本文中，将设计一款基于单片机控制的锂电池充电器。
该充电器采用了单片机作为主控制器，能够对电池进行精确充电控制和状态监测，从而实现高效充电和安全使用。
首先，我们需要选择适合锂电池充电的充电电路。
在这里，我们选择了恒流恒压充电模式，这是一种最常见和最可靠的充电方式。
充电电路由电源、电流检测电阻、电流采样电路、电流反馈控制回路和电压反馈控制回路组成。
接下来，我们需要设计单片机控制电路。
为了实现对充电过程的精确控制，我们可以选择一款功能齐全且性能稳定的单片机，如STM32系列。
单片机将通过AD转换器读取电流和电压的值，并根据设定的充电算法计算出相应的控制参数，并通过PWM信号调节充电电路的输出。
同时，单片机还应该具备状态监测功能，以确保充电过程的安全性。
例如，单片机可以实时监测电压、电流和温度等参数，并根据预设的条件进行相应的保护措施，如断电、降功率或结束充电等。
此外，为了提高系统的可靠性和安全性，我们还可以添加一些辅助电路。
例如，过流保护电路可以通过检测输出电流是否超过一定的阈值来触发断电保护措施。
过热保护电路可以通过监测电池温度来触发降功率或断电保护。
短路保护电路可以通过监测电池和电路之间的电压差来触发断电保护。
最后，根据设计好的电路和程序，我们可以制作出实际的锂电池充电器原型。
在测试和调试的过程中，我们可以通过观察和记录充电电流、电压和温度等数据，来验证充电器的性能和可靠性。
综上所述，基于单片机控制的锂电池充电器设计是一个复杂而重要的工程。
通过合理的电路设计和程序编写，我们可以实现对锂电池的高效充电和安全使用，延长电池的寿命，为多种应用提供可靠的电源解决方案。
基于单片机技术的智能充电器设计
基于单片机技术的智能充电器设计1. 引言智能充电器是一种利用单片机技术实现智能控制的充电器，它能够根据充电设备的需求，自动调节充电电流和电压，实现高效、安全、快速的充电过程。
本文将详细介绍基于单片机技术的智能充电器设计，并探讨其在实际应用中的优势和挑战。
2. 智能充电器设计原理2.1 单片机控制基于单片机技术的智能充电器采用单片机作为控制核心，通过编程实现对充电过程中各种参数的监测和调节。
单片机具有高速、低功耗、易编程等优势，可以实现精确控制和智能化管理。
2.2 充放电管理智能充电器设计中重要一环是对锂离子等可再生储能设备进行精确管理。
通过监测储能设备的状态参数（如温度、容量等），可以根据设备需求自动调节输出功率，并确保安全快速地完成充放电过程。
3. 智能化算法设计3.1 全局最优算法为了最大限度地提高储能设备的利用率，智能充电器设计中应用了全局最优算法。
该算法通过对充电过程中的各种参数进行实时监测和分析，优化充电过程中的功率分配，使得充电器能够以最高效率完成充电任务。
3.2 自适应调节算法智能充电器设计中还应用了自适应调节算法，通过对设备需求的实时监测和分析，自动调节输出功率和电压。
该算法可以根据设备需求的变化进行动态调整，以提高充电效率和减少能量损耗。
4. 智能充电器设计实现4.1 硬件设计智能充电器硬件设计包括选择合适的单片机芯片、功率模块、传感器等元件，并进行合理布局和连接。
其中单片机芯片需要具备足够的计算性能和存储空间，以支持复杂的控制算法。
4.2 软件设计智能充电器软件设计包括编写控制程序、界面程序等。
控制程序需要实现对各种参数的监测、分析和控制，并根据设备需求进行动态调整。
界面程序可以提供用户友好的操作界面，并显示相关的充电信息。
5. 智能充电器的应用优势5.1 高效充电基于单片机技术的智能充电器能够根据设备需求智能调节输出功率和电压，以最高效率完成充电任务。
相比传统充电器，智能充电器可以大大缩短充电时间，提高储能设备的利用效率。
基于单片机的智能充电器设计
基于单片机的智能充电器设计本毕业设计主要目的是应用AT89S51单片机及MAX1898锂离子电池充电芯片结合利用PNP晶体管能够组成电锂离子实现高能效智能电池手机充电器。
MAX1898可以提供精确度很高的恒压/恒流充电。
电池电压能够调节的精度为±0.5%，电池的使用时间和寿命得到增长，性能大大的提高。
AT89S51单片机可以控制实现电池预充、快速充、满充、慢速充电保护、自行断电和慢充完成自动警示功能。
在软件设计方面，能够利用C语言编码为开发工具为系统提供更高的可靠、安全、稳定和经济性。
此智能充电器包括能够自行切换充电模式、检测锂电池充电电池的状态、短路保护充电器功能、检测充电状态显示的功能同时可以更加的维护电池的性能，使其的使用时间和寿命延长。
另外，在选择充电芯片时，也查阅了相关的资料，例如MAX1578、SMC401都可以作为充电芯片，但是相比较而言，MAX1898能更好的与51单片机相结合，功能也很强大，同时，MAX1578、SMC401更能适用于高档仪器，笔记本电脑，更重要的是MAX1898对于做毕业设计而言更经济实惠，性价比更高。
本毕业设计，在一些现实的条件下，尽可能的是实现它快速充电，保护电池，报警提示，突出它的智能化高效能，即本毕业设计核心就是实现智能充电器的高能效的特点。
[关键词]:单片机AT89S51 MAX1898芯片智能充电器目录1 绪论 (3)1.1研究的背景 (3)1.2研究的主要内容 (3)1.3应解决的关键问题 (3)2 方案设计和论证 (4)2.1设计思路概述 (4)2.2方案设计与论证 (4)2.2.1 充电控制芯片的选择 (4)2.2.2 电池充电芯片的选择方案 (5)3 主要芯片介绍 (8)3.1MCS-51系列单片机简介 (8)3.1.1 MCS-51系列单片机功能概述 (8)3.1.2 MCS-51系列单片机引脚功能说明 (8)3.1.3 AT89S51单片机引脚说明与介绍 (9)3.2MAX1898简介 (10)3.2.1 MAX1898特性介绍 (10)3.2.2 MAX1898芯片介绍 (10)4 系统软件设计和调试 (11)4.1单元电路设计 (11)4.1.1单片机模块电路和报警电路设计 (11)4.1.2充电器电路充电控制电路设计 (12)4.2总电路设计 (13)5 系统程序设计 (14)5.1程序设计概述 (14)5.2程序流程图 (14)6 系统硬件设计和调试 (15)6.1电路图设计介绍 (15)6.2硬件电路制作 (16)6.3系统电路软件和硬件联合调试 (18)7 结束语 (19)附录A：系统原理图 (1)附录B：系统PCB图 (1)附录C：系统源程序 (2)1 绪论1.1研究的背景随着科技的发展，各种各样的便携式充电器都遍布市场，同时对充电器在轻重量、小尺寸及高性能的要求也更高。
基于单片机的智能电池充电器的设计
2.5 智能充电器的充电过程............................................................................................... 14 3 智能充电器的硬件设计 ......................................................................................................... 15 3.1 智能充电器的总体设计要求及设计方案........................................................ 15
KEY WORDS
intelligent battery charger ADuC824
TL494
lead-acid battery
II
目
录
摘要.............................................................................................................................................................. Ⅰ ABSTRACT................................................................................................................................................... Ⅱ 1 绪论 ....................................................................................................................................................... 1 1.1 研究背景 .................................................................................................................................. 1 1.2 充电技术的发展概述 ...................................................................................................... 1 1.3 充电器的技术水平、现状及发展趋势 ............................................................... 2 2 铅酸蓄电池的工作原理及充放电过程.......................................................................... 3 2.1 铅酸蓄电池的基本概念................................................................................................. 3 2.2 铅酸蓄电池的工作原理................................................................................................. 6
基于单片机的智能手机充电器系统设计报告
基于单片机的智能手机充电器系统设计报告基于单片机的智能手机充电器设计报告一( 系统设计1.设计目的1) 熟悉并掌握单片机嵌入式系统的开发流程和应用方法。
2)做到对电池充电过程的实时监测。
3)做出智能化的充电器。
我发现在给手机充电的时候，往往不能知道电池还有多长时间能充满，而且经常忘记是什么时候开始充电的，因此很容易造成过充或充电不足，从而影响手机电池的使用寿命，还有可能出现危险。
于是我便萌生了设计一种可显示时间的手机充电器的想法2.功能简介1)可与锂电池中的芯片通信，得到电池组的容量、电压、电流等参数。
2)用LED显示电池的剩余充电时间。
3)具备防过充功能，在电池电压达到一定值后减小充电电流，直至电池充满。
3.应用能给各种锂离子电池充电并可以实时显示充电的剩余时间。
二(实验资源1)硬件:AVR开发板，Atmega16,LED七段数码管，电源2)软件:ICCAVR,AVRstudio三(实验原理1. 电路原理图注释:左下为AD模块，Mega16的PA口接AD，同时输出PWM,PB3接PWM进行充电控制;右下方为以TLC431为主的稳压源，接单片机的AREF端口。
2. 实验原理:锂电池的充电过程分为预充、快充、涓流三个步骤，我们的原理概括的讲，就是在预充阶段通过对电池进行扫描测出电池的容量，与程序中的库进行对应从而得出充电所需时间;再经过快充电池电压达到一定高的值，为防止由于充电过快引起的电池实际电压不足，最后再加上一定时间的涓流充电。
在整个过程中通过LED来实时显示剩余充电时间。
3. 软件设计流程图四(数据采集为使充电器能为不同容量的电池，需要做测试来采集大量的数据，反应电池在充电过程中电压、电流、时间之间的关系。
以下为几个具有代表性的测试图样:1. 容量为600mah的电池快充过程中I-t曲线图中X轴为时间(min)，Y轴为电流(mA) 图中X轴为时间(min)，Y轴为电流(mA)注:图中X轴为时间(min)，Y轴为电流(mA)。
基于单片机的智能电池充电器的设计
基于单片机的智能电池充电器的设计智能电池充电器是一种能够智能识别电池类型和状态，并能根据电池需求实现快充和慢充的充电器。
本文将介绍一种基于单片机的智能电池充电器的设计。
一、设计原理智能电池充电器采用了单片机作为控制核心，通过对电源和电池状态进行实时监测以及控制充电电流和电压等参数，从而实现对电池的智能化管理。
二、主要功能1.电池类型识别：通过检测电池的电压和电流波形，智能电池充电器能够自动识别电池的类型，包括锂电池、铅酸电池等等。
2.电池状态检测：充电器能够实时监测电池的电流、电压以及温度等参数，通过这些参数的变化，判断电池的充电、放电状态，从而保证电池的安全和寿命。
3.充电控制：智能电池充电器可以根据电池类型和状态，动态调整充电电压和电流，以实现快充和慢充的切换，从而提高电池的充电效率和安全性。
4.过充保护：当电池充电至预设的电压值时，充电器能够自动停止充电，防止过充，保护电池安全。
5.温度保护：当电池温度过高时，充电器会自动停止充电，保护电池不受损坏。
三、硬件设计智能电池充电器的硬件设计包括电源电路、电流电压检测电路、控制电路和显示电路四个主要部分。
1.电源电路：充电器所需的电源电压一般为DC12V或AC220V，通过整流和滤波电路将交流电转化为直流电，并通过稳压电路将电压稳定在适合电池充电的范围内。
2.电流电压检测电路：用于实时检测电池的电流和电压值，通常采用放大电路和模数转换电路将模拟信号转化为数字信号，以供单片机进行处理。
3.控制电路：包括单片机和相关外围电路，单片机根据检测到的电池类型和状态，通过控制电源电压和电流调整电池的充电方式和速度。
4.显示电路：用于显示电池的充电状态、电流、电压等相关信息，通常采用数码管、LCD等显示器件。
四、软件设计智能电池充电器的软件设计主要包括单片机的程序设计和算法设计。
1.程序设计：根据单片机的指令系统和硬件接口进行开发，程序主要包括电池类型识别、电池状态检测、充电控制和保护控制等功能。
毕业设计 基于单片机的智能充电器设计 正文
潍坊学院本科毕业设计一今卫目录摘要......................................................................................................错误！未定义书签。
Abstract ................................................................................................错误！未定义书签。
1前言 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计任务 (2)2设计的主要元器件介绍 (3)2.1硬件电路主要芯片 (3)2.2模数转换器CS5552芯片 (4)2.3温度传感器PT100 (4)3硬件电路设计 (6)3.1电源电路的设计 (6)3.2测温电路部分 (6)3.3模数转换部分 (7)3.4充电器的充电指示部分 (8)3.5充电电压显示部分 (8)3.6恒流恒压电路 (9)4软件设计 (11)4.1系统程序流程图 (11)4.2主程序 (12)5软件仿真与调试 (17)5.1电源仿真 (17)5.2充电器两端的电压显示部分 (17)6结论 (19)7参考文献 (20)致谢 (21)基于单片机的智能充电器设计摘要：电子技术的快速发展使得各种各样的电子产品都朝着便携式和小型轻量化的方向发展，也使得更多的电气化产品采用基于电池的供电系统。
目前，较多使用的电池有镍镉、镍氢、铅蓄电池和锂电池。
它们的各自特点决定了它们将在相当长的时期内共存发展。
由于不同类型电池的充电特性不同，通常对不同类型，甚至不同电压、容量等级的电池使用不同的充电器，但这在实际使用中有诸多不便。
为解决锂离子电池和镍氢/镍镉电池的充电问题，设计了一种以AT89S52单片机为核心的通用智能充电器，介绍了智能充电器的工作原理、设计特点和三种充电模式，详细讨论了系统的硬件构成及软件实现方法。
基于单片机技术的智能充电器设计
基于单片机技术的智能充电器设计摘要：随着移动互联网和智能设备的普及，用户需要充电器的需求量越来越大。
然而，传统的充电器存在安全隐患和充电效率低下的问题。
因此，本文基于单片机技术，设计了一种智能充电器，可以有效地提高充电效率，保障用户充电安全。
本设计的任意两路输入电压（5V、9V、12V）均可充电，充电时最大输出电流可达3A，充电电流自动调节，能够智能充电，保证设备充电安全，同时提高了充电效率。
实验结果表明，相比传统充电器，本设计具有更高的充电效率和更好的安全性能。
关键词：单片机技术；智能充电器；充电效率；充电安全性能Abstract: With the popularity of mobile Internet and smart devices, the demand for chargers is increasing. However, traditional chargers have safety hazards and low charging efficiency. Therefore, based on single-chip technology, this paper designs an intelligent charger, which can effectively improve charging efficiency and ensure user charging safety. Any two input voltages (5V, 9V, 12V) can be charged in this design, with a maximum output current of up to 3A during charging. The charging current is automatically adjusted, which can intelligently charge and ensure device charging safety, while improving charging efficiency. The experimental results show that compared with traditional chargers, this design has higher charging efficiency and better safety performance.Keywords: Single-chip technology; intelligent charger; charging efficiency; charging safety performance背景随着移动互联网和智能设备的快速发展，手机、平板电脑等智能终端设备的使用也越来越普及。
基于51单片机的智能手机充电器的设计
基于MAX 1898多功能数字化智能充电器设计指导教师：宫玉芳摘要锂离子电池自20世纪90年代上市以来，它以能量密度高，使用寿命长的特点倍受重视。
基于市场的要求，世界各大电池生产商为了在市场领域里取得优势，无不致力于开发具有能量密度高，小型化，薄型化，轻量化，安全性高，循环寿命长，低成本的新型电池。
对此，聚合物锂离子电池具有上述各项优点，是各厂商致力研究的目标。
聚合物锂离子电池基于安全、轻薄等特性，广泛应用于便携式设备，所以聚合物锂离子电池是21世纪移动设备最佳的电源解决方案，现在的手机均采用聚合物锂离子电池。
同时，与之相配套的充电器已经在我们的日常生活中普遍应用，相应的充电器的市场需求量也逐渐上升。
本产品采用锂离子电池充电芯片MAX1898，通过AT89C51控制可以实现预充，快速充电，及恒压充电；监控充电状态；太阳能供电以及充电保护。
实现电路电路简单，成本较低，而且充电效果很好，包括安全性高，耗时短，对电池损坏小，满足一般用户的要求。
关键词：MAX1898；AT89C51；预充电；快速充电；恒压充电；智能液晶显示；太阳能供电；充电保护。
一、研究目的随着科技的发展，人们对身边电子产品的数字化、自动化，效率要求越来越高，本项目旨在解决日常生活中人们对电池充电的烦恼，该产品是基于单片机的硬件和软件来实现的，它在很大程度上为解决电器充电有不可忽视的作用。
为现代越来越快的生活节奏提供保障，而在户外情况下对太阳能的利用，也是一种环保、节能的选择，这使我们步入了新能源开发利用的行列。
从而充电工人只担任辅助性工作，更加人道化，也为充电技术和充电设备的智能化闯出了一条新路。
二、设计功能模块（一）电源模块：采用电压转换芯片将外部220V交流电压转换为需要的+5V电压。
（二）AT89C51单片机模块：实现充电器的智能化控制，比如自动断电、充电完成报警提示。
（三）充电模块：采用专用的电池充电芯片实现对充电过程的控制。
基于单片机的智能充电器硬件设计
邮局订阅号：82-946120元/年技术创新嵌入式与SOC《PLC 技术应用200例》您的论文得到两院院士关注闫艳霞:讲师硕士基金申请人:姜利英;基金资助项目名称:基于BNI 融合的传感器构筑及性能研究;基金颁发部门:国家自然科学基金委;基金编号:(61002007)基于单片机的智能充电器硬件设计Design of intelligent charger based on single-chip microcomputer(郑州轻工业学院)闫艳霞姜利英姜素霞YAN Yan-xia JIANG Li-ying JIANG Su-xia摘要:锂离子电池以其诸多优点成为应用最广泛的可充电电池,针对锂离子电池充电器的不足,设计了一种采用单片机控制的智能型充电控制器,系统硬件组成包括单片机电路、充电控制电路、电压转换及光耦隔离电路,该智能充电器实现智能控制预充、快充、满充三个充电进程,判断充电终止状态,能够有效防止锂离子电池的欠充或过充,具有高效安全的充电控制、过压保护和过流保护功能。
关键词:锂离子电池;智能充电器;AT89C51;MAX1898中图分类号:TN248.4文献标识码:AAbstract:Lithiumion batteries have become the most widely used rechargeable batteries due to their many bined with the shortcomings of common chargers,I try to design a type of intelligent battery charger based on microcomputer.The hardware cir -cuits of the system include microcomputer circuit,charge control circuit,voltage transformation and the light pair isolating circuit..It can control both the three charging process which include previous charge,fast charge and full charge,and judge the charge termina -tion state smartly.It aslo can prevent less charged or overcharged of lithium battery effectively,it also has the functions of high secu -rity charge control,over-voltage protection and over-current protection.Keywords:Lithium battery;intelligent battery charger;AT89C51;MAX1898文章编号:1008-0570(2012)10-0207-02引言电池技术的进步要求复杂的充电算法以实现快速、安全的充电,因此需对充电过程进行更精确的监控(如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控)。
基于单片机智能充电器的设计课程设计报告书 精品
《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称基于单片机智能充电器的设计姓名学号专业指导教师机电与控制工程学院年月日任务书一、设计题目：基于单片机智能充电器的设计二、设计要求：（1）在单片机的控制系，具有充电保护的功能。
（2）能够自动断电和充电完成报警提示功能。
（3）能够实现充电器的智能化控制。
（4）能够方便快捷地答道正常充电的标准。
目录一、绪论 (1)二、程序系统流程图 (8)三、硬件设计 (9)四、单片机选择 (17)五、充电过程 (28)六、总结 (29)七、附录 (30)一、绪论1.1概述如今，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻的电池充电器的需求也越来越大。
电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。
因此需要对充电过程进行更精确的监控，以缩短充电时间、达到最大的电池容量，并防止电池损坏。
与此同时，对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地提高。
电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的。
由于使用的化学物质的不同，电池有自己的特性。
设计充电器时要仔细了解这些特性以防止过度充电而损坏电。
目前，市场上卖得最多的是旅行充电器，但是严格从充电电路上分析，只有很少部分充电器才能真正意义上被称为智能充电器，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、轻重量的电池充电器的需求也越来越大。
电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全地充电，因此，需要对充电过程进行更精确地监控(例如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控)，以缩短充电时间，达到最大的电池容量，并防止电池损坏。
因此，智能型充电电路通常包括了恒流／恒压控制环路、电池电压监测电路、电池温度检测电路、外部显示电路(LED或LCD显示)等基本单元。
其框图如下：1.2 常见充电电池特性及充电方式电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的，由于使用的化学物质的不同，电池的特性也不同，其充电的方式也不大一样。
基于单片机的多功能智能充电器
的时间内充电 50%，（ 超过 50%的电量后充电速度在减缓，以防 止电池承受过大的压力） 。
图 1 恒流恒压电路原理图
1．4 LM35 温检及控制电路
所有电池的充放电都会产生内热，而产生的热量与所涉及
的电流大致成正比（ 电池的充电电流状态、状态 / 历史等也是因
素） 。因为锂离子电池充电速度更快，在使用中产生更高的电
2 智能充电器的充电模式分析
2．1 快速充电模式
为了加快充电 时 间，提 供 连 续 充 电，智 能 充 电 器 尝 试 检 测
电池的充电状态和状态，采用三级充电方案。第一个阶段称为
“体吸收”； 充电电流将保持高和恒定，并受到充电器容量的限
制。当电池上的电压达到它的设定电压，充电器切换到第二阶
段，电压保持不变。当电流小于 0．005C 时，充电器进入第三阶
1 智能充电器的结构性能 本设计基于 AT89S52 微控制器，包含开关电源电路、温度 监测电路、恒流恒压电路、液晶显示电路、光耦隔离电路。 1．1 单片机部分原理图设计 充电器核心采用 AT89S52 充当控制核心，根据中断端口 INTO 接收到的充电状态特性选择不同充电模式，传递信号控 制光耦芯片 LP632，全程启动或切断供，单片机通过 P2．1 端口 控制蜂鸣器发出报警提示声。 1．2 电源电路设计 电源是各种电子设备不可或缺的组成部分，目前常用的直 流稳压电源分线性电源和开关电源两大类，开关电源从出现到 现在能够迅速占领市场得益于它优异的性能。开关电源内部 元器件不停地 切 换 工 作 状 态，内 部 元 器 件 消 耗 微 乎 其 微 的 能 量，从而开关电源效率可达 80% 以上，远远超过普通线性电源 的工作效率。因此本设计选用开关电源作为核心，然则开关电 源无法忽略其电磁干扰、输出波纹大、发热厉害等问题，设计电 路时采用屏蔽、接地等措施抑制电磁干扰，采用温度传 感 器 LM35 监控电池温度，较好的解决了充电问题。 1．3 充电电路的设计 恒流恒压电路是智能充电器的核心组成部分。图 1 是其 电路原理图。传统的锂离子电池充电器都以先恒流，后恒压方 式充电，由于锂电完全放电后只可以较小的电流充电，所以充 电器需先检测电池电压，若偏低则需以较大的电流充电，当电 流回升至一定水平后才以正常电流充电。当以恒流充电时，电 池电压会随之上升，直到电压达至 4．2V 时，充电器需转以恒电 压方式充电，因为电压高过 4．2V 的话就会导致电池损坏。 基本采用恒流 方 式 充 电 对 镍 镉 电 池、镍 氢 电 池 进 行 充 电， 因为这种充电方式相对容易检测电池的充电状态，特别是检测 电池是否充满。检测充满的方法有很多种，包括-ΔV、ΔT 等。 市场上的镍氢电池充电器也有采用脉冲方式冲电。由于大部 份的镍镉、镍氢电池的外观尺寸都是 AA 或 AAA 等，与碱性电 池多是相同，所以使用者有可能误把不可以充电的碱性电池放 进充电器充电，这就会造成充电电池的损坏，本设计设有识别 程序，能以电子方式分辨出电池是碱性电池或是镍镉、镍氢电 池，迅速准确的计算出相对应的充电方式并应用。承诺在最短
基于单片机的智能充电器设计 毕业设计论文
毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于单片机的智能充电器设计系别：电子系专业：电子信息班级：姓名：学号：指导教师：完成时间：基于单片机的智能充电器设计摘要随着电子技术的不断发展，便携式设备扮演了重要的角色，而小型款便携式的手机充电器可以便利和丰富人们的生活。
本文从锂电池的结构原理着手，通过的锂电池性能及常用充电方法的研究比较，以及结合目前手机充电器的使用情况，设计一款由新型微处理器，针对市场上常见手机锂电池的充电器智能充电电路控制功能本次设计是基于AT89C51单片机的智能充电器的设计方法。
该充电器可以实现采集电池的电压和电流，并对充电过程进行智能控制。
它可以自动计算电池的已充电量和剩余的充电时间，也可以改变参数来适应各种不同电池的充电。
系统中的管理电路还具有保护功能，可以防止电池的过充和过放对电池造成损害。
[关键词]:充电器单片机智能目录绪论 (1)第1章智能充电器的概述 (2)1.1.1充电器设计思想 (2)1.1.2锂离子电池充电模式 (2)1.2智能充电器定义 (2)1.3设计任务及要求 (3)1.4设计方案论证 (3)第2章硬件设计 (4)2.1 处理器 (4)2.1.1单片机的定义 (4)2.1.2单片机的应用领域： (4)2.1.3单片机基本组成与内部结构 (5)2.1.4 单片机的工作过程 (6)2 . 2 采样部分 (8)2.2.1 模/ 数转换器AD574 (9)2.2.2 电流传感器MAX471 (11)2.2.3 控制器 (12)第3章软件设计 (16)3.1 PWM软件技术的基本原理 (16)3.2 程序功能 (18)3.3 单片机控制程序设计 (18)3.4 定时器0和外部0程序设计 (20)心得体会 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1： (26)附录2：定时器0与外部中断0程序 (27)绪论目前, 市场上手机充电器种类繁多, 但其中也有很多质量低劣的不合格产品。
基于单片机的智能手机充电器的设计
基于单片机的智能手机充电器的设计一、引言在当今数字化的时代，智能手机已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而作为智能手机的重要配件，充电器的性能和安全性至关重要。
传统的充电器往往功能单一，充电效率低下，且缺乏智能化的控制。
为了满足人们对高效、安全、智能充电的需求，基于单片机的智能手机充电器应运而生。
二、设计目标与要求（一）高效充电能够快速为智能手机充电，缩短充电时间，提高充电效率。
（二）安全保护具备过压保护、过流保护、短路保护等功能，确保充电过程的安全可靠。
（三）智能控制能够根据手机电池的状态自动调整充电电流和电压，实现智能充电。
（四）兼容性兼容多种智能手机型号，具有广泛的适用性。
三、硬件设计（一）电源输入模块采用交流市电输入，通过变压器降压和整流滤波电路，将交流电转换为稳定的直流电。
（二）单片机控制模块选择合适的单片机，如 STM32 系列，负责整个充电器的控制和监测。
（三）充电管理模块采用专用的充电管理芯片，如 TP4056，实现对充电电流和电压的精确控制。
（四）电压电流检测模块通过传感器实时检测充电电压和电流，并将数据反馈给单片机。
（五）显示模块使用液晶显示屏或 LED 指示灯，显示充电状态、电量等信息。
四、软件设计（一）主程序负责初始化各个模块，设置充电参数，以及循环监测充电状态。
（二）中断服务程序处理电压电流检测模块产生的中断，实现过压、过流等异常情况的保护。
（三）充电控制算法根据电池的电量和充电状态，采用智能充电算法，动态调整充电电流和电压。
五、充电过程控制（一）预充电阶段当电池电量极低时，采用小电流进行预充电，避免对电池造成损伤。
（二）恒流充电阶段在电池电量较低时，以恒定的大电流进行充电，快速提升电量。
（三）恒压充电阶段当电池电量接近充满时，自动切换到恒压充电模式，确保电池充满且不过充。
（四）充电结束阶段当电池充满后，自动停止充电，防止过充对电池寿命造成影响。
六、安全保护机制（一）过压保护当检测到充电电压超过设定的安全阈值时，立即切断充电电路，保护手机电池和充电器。
基于单片机的智能充电器设计
目录第1节引言 (2)1.1 蓄电池的特点 (2)1.1.1镍铬电池和镍氢电池 (2)1.1.2锂离子电池 (3)1.2 智能充电器 (3)1.3 本设计功能模块 (4)第2节系统设计思路分析 (4)2.1 智能化的实现 (5)2.2 电池充电芯片的选择 (5)2.2.1 如何选择电池充电芯片 (5)2.2.2 芯片MAX1898 的特点 (6)2.2.3 MAX1898 的充电工作原理 (6)第3节系统主要硬件电路设计 (9)3.1 主要器件 (9)3.2 电路原理图及说明 (10)第4节系统的软件设计 (13)4．1 程序流程 (13)4．2 程序说明 (13)结束语 (16)参考文献 (17)附录 (18)基于单片机的智能充电器设计第1节引言目前，一部分的充电器不但能在很短的时间里将电量充足，而且还可以对电池起到一定的维护作用，修复由于使用不当造成的记忆效应，即容量下降现象。
设计比较科学的充电器往往采用专用充电控制芯片配合单片机控制的方式。
专用的充电芯片可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号，比较精确地结束充电工作，通过单片机对这些芯片的控制，可以实现充电过程的智能化，例如，在充电后增加及时关键电源、蜂鸣报警和液晶显示等功能。
充电器的智能化可以缩短充电的时间，同时能维护电池，延长电池使用寿命。
51系列单片机也是当前使用最为广泛的8位单片机系列，其丰富的开发资源和较低的开发成本，使51系列单片机现在以致将来都仍会有强大的生命力。
在众多的51系列单片机中，AT89系列单片机在我国得到了极其广泛的应用，AT89系列单片机是美国Atmel公司的8位机产品。
它的特点是片内有Flash Memory是一种电可摩除和电写入的闪速存储器（记为FPEPROM），在系列的开发过程中可以很容易地进行程序修改，使开发调试更为方便。
随着社会的不断发展，人们使用各种家电设备、仪表以及工业生产中的数据采集与控制设备也在逐步走向智能化，所以充电器有它的巨大发展空间，同时电子产品的不断更新。
基于单片机的多功能充电器的设计与实现
基于单片机的多功能充电器的设计与实现赵璞【期刊名称】《微计算机信息》【年(卷),期】2012(000)005【摘要】This project mainly based on single chip multi-function charger to address the fast charging of different battery.ATmega8 in-depth studies on the use of his performance, the design completely implemented the latest technology designed battery charger, sealed lead-acid battery can （SLA）, and nickel-cadmium batteries （NiCd） fast charge without modificationof hardware, to focus on a single hardware platform to achieve a complete charger product line. Just switch the button you can manually choose a different algo- rithm to realize the different battery charging, and through the LCD clearly see the charge status. Greatly increased the integrated charger, charging reduced cost, convenient and quick.%本课题主要研究基于单片机的多功能充电器，解决对不同电池的快速充电。
通过对ATmega8的深入研究，利用它的高性能，设计完全实现了电池充电器设计的功能。
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蓄电池充电器设计作者姓名：胡益民专业班级：2012060504指导教师：李铁、张晴摘要随着现代科学技术水平的不断提高，微型处理器技术已经广泛应用于生活中的方方面面，利用微型处理器制作一款针对多种铅酸蓄电池充电的多功能充电器已经成为了可能。
在生产生活中我们常会使用到各种型号的蓄电池，如果每种蓄电池都需要一个不同的充电器，这不仅使用时相当麻烦而且会浪费空间和金钱。
该充电器以AT59c52单片机为核心，使用ADC0809为AD转换模块智能判断被充电蓄电池型号，然后控制电路输出，以恒压充电的方式对相应的蓄电池充电，可以满足12V10Ah、24V10Ah、36V12Ah、48V20Ah铅酸蓄电池的充电需求。
使用此款多功能充电器不仅免去了购买和使用多种充电器的麻烦,而且减少了购买多种充电器的花费，所以该充电器有较高的商用价值，值得开发和使用。
本次设计首先对充电技术和充电技术的发展做了探讨，然后进行了对方案的讨论与确立，之后设计电路图，确立了电路图后开始购买电路中所需零配件来制作实物，最后进行的是编写程序和调试。
关键词：多功能充电器； AT89c52单片机； ADC0809；恒压充电Design of battery charger Abstract:With the continuous improvement of the modern scientific and technological level, micro processor technology has been widely used in all aspects of life, using micro processor making a variety of lead-acid battery charging of the multifunctional charger has become possible. In industry and life, we often use a variety of models of the battery, if each battery needs to be a different charger, which is not only used in trouble and will waste space and money. The charger in order to AT59c52 as the core, using ADC0809 for AD conversion module intelligent judgment is charged battery type, then the control output circuit, with constant voltage charging of battery charging, can meet 12v10ah, 24V10Ah, 36v12ah, 48V20Ah lead-acid battery’s charge power demand. Using the multi-function charger not only eliminates the purchase and use of a variety of charger of trouble but also reduce the purchase cost of a variety of charger. So the charger had partly commercial value, it is worth developing and using.This design firstly did the study of charging technology and its development , then had carried on the discussion to the plan and established it , next designed circuit diagram by proteus8.0, I began to buy circuit required spare parts to make real after circuit diagram established, writing the program and debugging as the last process .Key words: multifunctional charger; AT89c52 MCU; ADC0809; constant voltage charging目录第1章前言 (1)1.1充电技术的发展现状 (1)1.2本课题设计思路 (1)1.3设计的主要技术要求 (1)1.4设计的目的、意义及主要解决问题 (2)第2章系统方案设计 (3)2.1主电路方案 (3)2.1.1四个AC/DC模块的方案 (3)2.1.2一个AC/DC模块加三个DC/DC模块方案 (3)2.2控制电路方案 (3)2.3系统组成 (5)第3章系统硬件设计和程序编写 (6)3.1系统硬件设计 (6)3.1.1系统电路图设计 (6)3.1.2器件选用 (9)3.1.3重要系统器件说明 (10)3.2系统程序编写（使用KeiluVision3） (12)3.2.1程序流程图 (12)3.2.2端口定义 (12)3.2.3延时子程序 (13)3.2.4电池检测程序段 (13)3.2.5电池型号判断程序段 (13)3.2.6充电状态检测程序段 (14)3.2.7充电状态判断程序段 (15)3.2.8过电流保护程序段 (16)3.2.9系统完整程序 (16)第4章实物调试 (23)4.1实物介绍 (23)4.2电池识别测试 (26)4.3电池充电完毕测试 (27)4.4电池反接测试 (28)4.5过流或短路测试 (28)4.6超温测试 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第1章前言1.1 充电技术的发展现状现代生产生活广泛应用的充电技术有恒流充电，恒压充电和恒压恒流组合的阶段充电技术。
因为以上充电技术成本低实现简单，能满足大部分生活中的充电需求。
生活中常见的手机充电器和汽车电瓶充电就是用的5V恒压充电，电瓶车快速充电采用的横流充电技术，大部分电瓶车自带充电器采用恒流恒压结合的阶段充电方式充电。
在比较先进的充电技术方面，现在已经研究出脉冲式充电法，变电流间歇充电法，变电压间歇充电法等。
这些充电法虽然更加比传统充电法优秀，但是由于充电器成本等原因并没有广泛应用于生产生活中仅在一些特殊的充电设备上有使用。
另外无线充电技术成为近年来充电技术研究的热门话题，所谓无线充电技术就是在以上充电技术的基础上以无线的方式将电能冲入蓄电池中。
1.2 本课题设计思路在这次多功能充电器是针对12V10AH,24V10AH，36V12AH，48V20AH四种型号的铅酸蓄电池，充电方式是采用传统的恒压充电方式。
当一个电路中各部分的电流和电压被确定后，那么这一电路的特性也就被掌握了[1]。
所以充电器先用AD转换器先测出电池的电压传输给单片机以判断出电池的型号，然后单片机再根据电池的型号控制输出电路输出相应电池的充电电压来充电，然后不断地检测充电电流的大小，当电流小于相应值的时候判断电池充满断开充电电路，当电流大于相应值的时候判断为短路或者过流而断开充电电路，实现对充电器和电池的保护。
1.3 设计的主要技术要求本设计要求充电器能准确快速的判断出充电电池的型号而对其充电，在充电过程中保持电路稳定，当电池充电完成时充电器能判断出该状态并断开充电电路，在充电过程中出现短路、超温等异常状况时充电器能及时断开充电电路实现保护功能。
在充电器的设计方面被设计要求充电器的电路简单稳定，外型尽量精巧，充电器成本尽量减小以增加充电器的实用性。
1.4 设计的目的、意义及主要解决问题本次设计的目的是设计一款实用性很强的多功能充电器，可以对12V10AH,24V10AH，36V12AH，48V20AH四种型号的铅酸蓄电池充电。
充电器使用的AT89c52作为控制核心，AT89c52是一款低电压高性能的cmos8位单片机，该单片机价格低适用性强在电子行业中被广泛的使用，采用KeiluVisiong3对单片机进行编程实现单片机对输入的识别与对输出的控制。
在生活中我们常会使用多种规格的铅酸蓄电池，如果每一种蓄电池都需要一个充电器，那么一大堆充电器不仅占用空间而且辨别相应的充电器也会带来不小的麻烦。
这一款多功能的充电器是正好针对这个问题设计的，12V10AH、24V10AH、36V12AH、48V20AH四种型号涵盖了生产生活中使用的大部分铅酸蓄电池，也就是说使用这一款充电器基本上实现了一个充电器可以解决大部分铅酸蓄电池充电问题。
第2章系统方案设计2.1主电路方案2.1.1 四个AC/DC模块的方案在构思多功能充电器的设计方案初期，预想方案为分别由4个AC/DC模块来产生对4种蓄电池充电的输出。
通过AT89c52单片机配合相应的传感器和控制电路，先识别蓄电池再根据蓄电池型号，再控制相应的AC/DC模块输出来对蓄电池充电。
这种方案电路十分简单明了易于充电器设计和制作。
但后来再实际接触配件时发现，4个AC/DC模块不仅成本高昂而且体积很大，这样制作的充电器实用价值不高。
2.1.2 一个AC/DC模块加三个DC/DC模块方案经过思考后觉得四个AC/DC模块的方案不可行，于是在这个方案上我进行了一下改进。
DC/DC变换器是一种内部有开关管把输入的直流电压转换成另一种直流电压的集成电路[2]。
而且接触实物我发现DC/DC模块不仅相对AC/DC模块价格低廉而且体积要小很多，于是我将四个AC/DC模块中的三个用三个DC/DC模块替换。
其他电路基本不变，通过AT89c52单片机配合相应的传感器和控制电路，先识别蓄电池再根据蓄电池型号，再控制相应的AC/DC模块输出来对蓄电池充电。
这种方案虽然比方案2.1.1略复杂，但其电路任然属于非常简单，易于充电器的设计和制作。
在成本方面，将方案2.1.1中三个AC/DC模块替换成了三个DC/DC模块几乎节省了一半的成本。
在外形方面，三个DC/DC模块相对三个AC/DC 模块体积要小很多（三个DC/DC模块加起来都没有一个AC/DC大），所以三个DC/DC模块更加适宜外型的设计。
2.2控制电路方案在控制电路的设计上难点在于如何用AT89c52来识别蓄电池和控制相应的DC模块输出。
在识别蓄电池型号方面首先我对蓄电池放点后的特性做了很多实验，见下表。