毕业设计_基于MAX1898的智能充电器设计
基于MAX1898的锂电池快速充电器设计
本科毕业设计（论文）基于MAX1898的锂电池快速充电器设计学院信息工程学院专业年级班别学号学生姓名指导教师年月摘要在我们的日常生活中,手机已经变得越来越重要了。
我们经常需要使用手机，打电话、发短信、上网、看电影、听歌、玩游戏等等。
随着大屏幕和高主频的手机出现，锂离子电池就变得更加重要了，其锂离子电池充电器也受到广大消费者的重视。
该课题主要是设计一种基于单片机的锂离子电池充电器，在设计上，通过AT89C51和MAX1898可以控制实现预充，快速充电，及恒压充电。
该设计可以监控充电过程中的各个状态，实现电路简单，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。
本文还对充电器的核心器件MAX1898充电芯片、AT89C2051单片机进行了较详细的介绍。
该智能充电器具有检测锂离子电池的状态；自动切换充电模式以满足充电电池的充电需要；充电状态显示的功能。
通过光耦6N137可以实现定时切断MAX1898的电源，减少能耗，同时也延长了它的使用寿命。
关键词: 锂电池，充电器，单片机，AT89C51, MAX1898AbstractIn our daily lives, mobile phones have become increasingly important. We often needto use the phone, making phone calls, text messaging, Internet, watching movies, listening to music, play games and so on. With the advent of large screen and high-frequency mobile phone, the lithium-ion batteries become more important, its lithium-ion battery charger by the consumers attention.The main topic is to design a micro control unit based lithium-ion battery charger designed to AT89C51 and MAX1898 can be controlled to achieve the pre-charge, fast charge and constant voltage charging. The design can monitor the charging process in each state, the circuit is simple, low cost, and charge a good effect, including the safe, time consuming short, small, battery damage and to meet the requirements of general users. The article also has a more detailed introduction to the core of the device MAX1898 charger charging chip,AT89C2051 micro control unit.The smart charger has a state of the detection of lithium-ion battery; automatically switch to charging mode to meet the charge of the rechargeable battery; charging status display function. through the 6N137 can be achieved from time to time to cut off the MAX1898 power supply, reducing energy consumption, but also extend its service life.Key words: Lithium battery, Charger, SCM, AT89C51, MAX1898目录1绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.1.1 二次电池的性能比较 (2)1.1.2 镍氢电池、镍镉电池与锂离子电池之间的差异 (2)1.2课题研究的意义 (3)1.3课题研究的主要工作 (3)2电池的充电方法与充电控制技术 (5)2.1电池的充电方法和充电器 (5)2.1.1 电池的充电方法 (5)2.1.2 充电器的要求和结构 (9)2.1.3 单片机控制的充电器的优点 (10)2.2充电控制技术 (11)2.2.1 快速充电器介绍 (11)2.2.2 快速充电终止控制方法 (12)3锂电池充电器电路设计 (15)3.1系统整体框架 (15)3.2单片机STC89C52 (15)3.3电源产生芯片LM7805 (16)3.4充电管理芯片MAX1898 (17)3.4.1 芯片功能介绍 (17)3.4.2 引脚功能介绍 (17)3.4.3 详细描述 (18)3.4.4 应用电路 (21)3.4.5 充电过程解析 (21)3.5外部晶体管的选择 (22)3.6光电耦合器6N137 (23)4 锂电池充电器软件设计 (25)4.1程序功能 (25)4.2程序流程图 (25)5 总结与展望 (28)参考文献 (31)致谢 (32)附录A (33)附录B (36)附录C (37)附录D (38)1 绪论电池若仅定义为能量储存装置，则可包括飞轮和时钟发条等元件。
基于MAX1898充电器设计
摘要充电器已经在我们的日常生活中普遍应用，随着移动设备的发展，可充电电池已经成为移动设备电源的必要器件，相配套的充电器和可对多种电池充电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器IC MAX1898，通过AT89C51控制可以实现预充，快速充电，及恒压充电。
另外可以通过设置可以方便改变快速充电的电流和充电时间，还可以监控充电过程中的各个状态。
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。
AbstractChargers have been widely applied in our daily life and with the development of mobile devices, rechargeable batteries have become mobile equipment necessary components, the market demand of the charger corresponding and charging to various battery is rising gradually. This product adopts he integration circuit of the linear charger for single-cell Li+ battery-MAX1898, through singlechip AT89C51 control can be realized precharging,fast charging, and constant-voltage charging. In addition ,MAX1898 can be easily changed charging current and charging time by setting, still can monitor each state of the charging process. Realizing circuits is simp, low cost, and charging effect is very good, including high security,little time-consuming, , satisfing ordinary users' demand.keywords：MAX1898，AT89C51，precharging, fast charging,constant-voltage前言电池是通过能量转化而获取的电能的器件，化学电源是通过氧化还原反应将化学能转化为电能。
(整理)智能充电器毕业设计2
基于MAX1898的智能充电器设计在人们日常工作和生活中，充电器的使用越来越广泛。
从随身听到数码相机，从手机到笔记本电脑，几乎所有用到电池的电器设备都需要用到充电器。
充电器为人们的外出旅行和出差办公提供了极大的方便。
单片机在电池充电器领域也有着广泛的应用，利用它的处理控制能力可以实现充电器的智能化。
充电器各类繁多，但从严格意义上讲，只有单片机参与处理和控制的充电器才能称为智能充电器。
1 实例说明随着手机在世界范围内的普及使用，手机电池充电器的使用也越来越广泛。
本章将通过一个典型实例介绍51单片机在实现手机电池充电器方面的应用。
实例所实现的充电器是一种智能充电器，它在单片机的控制下，具有预充、充电保护、自动断电和充电完成报警提示功能。
实例的功能模块如下。
●单片机模块：实现充电器的智能化控制，比如自动断电、充电完成报警提示等。
●充电过程控制模块：采用专用的电池充电芯片实现对充电过程的控制。
●充电电压提供模块：采用电压转换芯片将外部+12V 电压转换为需要的+5V电压，该电压在送给充电控制模块之前还需经过一个光耦模块。
●C51程序：单片机控制电池充电芯片实现充电过程的自动化，并根据充电的状态给出有关的输出指示。
2 设计思路分析要实现智能化充电器，需要从下面两个方面着手。
（1）充电的实现。
它包括两部分：一是充电过程的控制；二是需要提供基本的充电电压。
（2）智能化的实现。
在充电器电路中引入单片机的控制。
2.1 为何需要实现充电器的智能化充电器实现的方式不同会导致充电效果的不同。
由于充电器多采用大电流的快速充电法，在电池充满后如果不及时停止会使电池发烫，过度的充电会严重损害电池的寿命。
一些低成本的充电器采用电压比较法，为了防止过充，一般充电到90%就停止大电流快充，而采用小电流涓流补充充电。
手机电池的使用寿命和单次使用时间与充电过程密切相关。
锂电池是手机最为常用的一种电池，它具有较高的能量重量比、能量体积比、具有记忆效应，可重复充电多次，使用寿命较长，价格也越来越低。
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。
(论文)-基于MAX1898智能充电器的设计
基于MAX1898智能充电器的设计[摘要]本设计是AT89S51单片机在实现手机电池充电器方面的应用，结合MAX1898锂离子电池充电芯片，配合外部PNP或PMOS晶体管可以组成完整的单节电锂离子(Li+)电池智能充电器。
MAX1898提供精确的恒流/恒压充电。
电池电压调节精度为±0.75%，提高了电池性能并延长了使用寿命。
AT89S51单片机控制实现电池预充、快充、满充、充电保护、自动断电和充电完成自动报警提示功能。
[关键词] 单片机AT89S51MAX1898芯片智能充电器[Abstract] The design is to achieve AT89S51 in the application of mobile phone battery charger, rechargeable lithium-ion battery combined with MAX1898 chip, with external PNP or PMOS transistors may form a complete single-power-saving lithium-ion (Li+) battery smart charger. MAX1898 provides accurate constant current/constant voltage charging. Battery voltage regulation accuracy of ± 0.75%, improved performance and extended battery life. AT89S51 MCU to achieve battery pre-charge, fast charge, over charge, charging protection, auto power off, and charge completion automatic alarm function.[Key words]MCU AT89S51 MAX1898 chip Intelligent Charger1 前言随着越来越多的手持式手机充电器的出现，对高性能、小尺寸、轻重量的电池充电器的需求也越来越大。
智能型充电器的设计
智能型充电器的设计作者：王蓉晖刘钢来源：《经济技术协作信息》 2017年第34期王蓉晖刘钢一、概述随着电子技术的飞速发展，各种各样的电子产品也向着便携式和小型轻量化的方向发展，更多的电子产品都是基于电池供电。
因此对充电电池的性能和工作寿命的要求不断地提高，需要对充电过程进行更精确地监控，从而缩短充电时间，达到最大的电池容量，延长电池工作寿命。
本设计是一种基于单片机的锂离子电池充电器，主要介绍了的硬件设计的充电控制电路和光耦隔离电路以及电池的充电过程。
二、充电控制电路设计充电芯片ＭＡＸ１８９８的内部电路包括电压检测器、充电电流检测器、输入电流调节器、定时器、温度检测器和主控器。
图１是ＭＡＸ１８９８芯片外围充电控制电路，ＭＡＸ１８９８配合外部晶体管可以组成完整的单节电锂离子（Ｌｉ＋）电池充电器。
ＭＡＸ１８９８芯片能提供用于监视充电状态的输出、输入电源是否与充电器连接的输出指示和充电电流指示。
ＭＡＸ１８９８芯片能提供精确的恒流／恒压充电，电池电压调节精度为±０.７５％，提高了电池性能并延长了使用寿命。
充电电流由用户设定，采用内部检流，无需外部检流电阻。
最大的特点是在不使用电感的情况下仍能保持很低的功率耗散，可以实现预充电，具有过压保护和温度保护功能以及为锂电池提供二次保护。
三、光耦隔离电路的设计要实现５１单片机对ＭＡＸ１８９８的智能控制，必须加入光耦进行电器隔离，才能方便设计实现。
光耦隔离电路的设计部分主要核心元件是６Ｎ１３７，光耦隔离电路如图２所示，Ｕ１０为光耦隔离芯片６Ｎ１３７，其输入为ＬＭ７８０５产生的５Ｖ电压，输出为经过隔离的５Ｖ电压，芯片的２脚和单片机的Ｐ２.１相连，由单片机控制适时地关闭充电电源。
该部分主要作用是在充电完成后实时的切断电源，防止电池的过温过压损坏电池。
四、电池充电过程锂离子电池的特点是具有较高的能量重量比、能量体积比，具有记忆效应，可重复充电多次，使用寿命较长、价格也越来越低。
基于MAX1898的多能充电器的文献综述
学校代码：学号：HENAN INSTITUT OF ENGINEERING文献综述题目多功能充电器的综述学生姓名胡建帅专业班级电气工程 1124学号201150712413系（部）电气工程系指导教师(职称)王克甫完成时间2012 年12 月 28 日多功能充电器的文献摘要：本部分主要介绍ATMEL公司生产的AT89C51单片机的结构和各个引脚的主要功能，AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
实现电路简单，成本较低，而且可以实现对电路的时时监控，效果很好，安全性高，性能稳定、功率小,满足一般用户的要求。
关键词：AT89C51■AT89S51的结构和原理AT89C51是一种带4K字节 FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C51为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
外形及引脚排列如图所示AT89C51外形及引脚排列1．1■主要特性：·与MCS-51 兼容·4K字节可编程FLASH存储器·寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24MHz·三级程序存储器定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路1.2■特性概述:AT89C51 提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
基于单片机的智能充电系统设计
基于单片机的智能充电系统设计摘要：设计一种基于充电芯片MAX1898和单片机AT89S52的智能充电系统，通过研究系统的硬件设计与实现以及软件设计与实现，实现高效、安全、智能的电子设备充电方案，探索新型充电系统的实现途径。
在硬件设计中，实现了充电系统的电源管理、电压检测、电流检测等功能，并通过MAX1898充电芯片提高了充电速度和效率；软件设计中，通过AT89S52单片机对各种状态的监测和控制，实现了充电系统的智能化管理，使充电系统更加安全、稳定和智能化。
关键词：MAX1898；AT89S52；智能充电系统1 引言智能充电系统是一种高效、安全、节能和环保的充电解决方案，能够为各种规格的电池提供智能化的充电服务。
该系统采用单片机和芯片控制技术，可以实现全面监测和管理充电过程，以确保安全、可靠的充电效果。
智能充电系统具有多种充电接口，可以为不同类型的电子产品提供快速、高效和安全的充电服务。
同时，该系统还能够有效保护电池，延长其使用寿命，并避免资源的过度浪费。
通过智能化算法的应用，智能充电系统可以优化充电过程，减少能源消耗和环境污染，促进绿色发展。
此外，智能充电系统的设计成本相对较低，适用于大规模生产和广泛推广。
随着新技术的不断推出，智能充电系统也会不断更新和升级，以满足人们对快速、高效、安全和可靠充电的要求，同时也推动电池质量的不断提高。
因此，智能充电系统具有广阔的市场前景和应用价值。
2控制系统程序框图智能充电系统旨在通过结合MAX1898充电芯片和单片机AT89S52，实现针对锂离子电池的快速、高效、且安全的充电。
智能充电系统的总体框架如图1所示。
图1 智能充电系统的总体框架2 系统硬件电路设计3.2 充电系统的充电控制设计本系统还采用了单片机AT89S52作为主控芯片，实现了对充电控制的全面监测和管理。
通过串口通讯和LCD屏幕显示，能够准确地显示当前电池的电压、电流、温度等参数，并且能够对电池进行充电、放电和平衡控制，满足不同电池的充电需求。
基于MAX1898的智能充电器设计
基于Max1898设计的智能充电器能够很好完成单 节锂电池充电任务,并且有效地防护充电过程中可能 发生的发热过流现象,对于保护电池延长电池使用寿 命有十分重要的意义.
参考文献: 1、何立民. MCS-51系列单片机应用系统设计. 北
京航空航天大学出版社,1995 2、徐利志主编。《现代数学手册》，华中科技大学
一、前言
随着手机的在日常生活中的普及使用,手机电 池的充电器的使用也越来越广泛,一部好的充电器不 打能在短时间内将电量充足,而且对电池起到一定的 维护作用,可以修复由于电池的记忆效应引起的电池 活性衰退现象,同时避免由电池发热引起的不安全因 素.本文就介绍一种基MAX1898的有单片机控制的智 能充电器的设计充电器.
包括系统负载电流与充电电流.但检测到输入电路大 于设定的门限电流时,通过降低充电电流从而控制输 入电流.Max1898外接限流型充电电源和PNP功率三级 管,可对单节锂电进行有效的快充.它通过外接电容设 定充电时间,通过外接电阻设置最大充电电流.
定 时 电 容 C 和 充 电 时 间 T chg的 关 系 式 满 足 : C=34.33 x ellective Charger Based On Max1898
◆ LU Zhi-Gong JIA Zhi- Guo (The 27th Research Institute of CETC, Zhengzhou 450015)
Abstract :The article mostly expatiate charger working characteristic base on MAX1898 Device, emphasize explain working principle and designing process of intellective charger characteristic that is controlled and managed by 89c51 . Key words: Charge; Max1898; 89c51
毕业设计(论文)-智能型液晶显示充电器[管理资料]
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摘要随着社会的进步和科技的发展，便捷式移动设备与日俱增，而给便捷式移动设备提供动力的电池也不断更新发展，从曾经的镍镉电池到镍氢电池再到现在锂离子电池。
锂离子电池具有较高的能量重量和能量体积比，无记忆效应，可重复充电次数多，使用寿命长等一系列的优点而被广泛应用，成为了现在的主流，同时价格也越来越低。
一个充电电池的重复使用需要一个充电器，一个良好的充电器可延长电池的使用寿命。
本论文以单片机STC89C52和充电芯片MAX1898为核心，加上液晶、稳定的电源、限压、限时和恒流等控制电路，构建一种智能型液晶显示充电器。
此充电器具有较高的测量精度，可很好的控制充电电流的大小，适时的调整，并可根据充电的状态判断充电的时间，及时终止充电，以避免电池的过充。
对基于单片机的充电器的智能部分的设计与实现的研究，是本论文研究的主要任务。
关键字：智能充电器；MAX1898；STC89C52；充电控制；液晶显示。
AbstractAlong with the progress of society and development of technology, portable mobile devices is growing, and the batteries that provide power for portable mobile devices are also constantly updating and developing from nickel-cadmium batteries to the nickel-metal hydride batteries until current lithium-ion batteries. Because of lithium-ion batteries have a series of advantages such as high energy weight and energy volume ratio, no memory effect, can be recharged more times, long life, they are widely used and being the mainstream now. At the same time, their prices are lower and lower. Repeatedly use of a rechargeable battery requires a charger, and a good charger can extends battery life. In this paper, making charging IC MAX1898 and SCM STC89C52 as the core, together with control circuit like liquid crystal, a stable power supply, threshold voltage, limited time and constant electric current, then build an intelligent LCD charger. This charger has a high precision. It can control the capacity of charge current, and adjust it when needed. Also it determine the time of charging according to the state of charging, and suspending charging in order to avoid overcharging when the capacity of the battery is full. The main work of this paper is the design and realization of intelligent part of the charger based on SCM .Keywords: intelligent charger; MAX1898; STC89C52;charge control;LCD.目录引言 (1)1 设计要求 (1)2 设计构思及理论 (1)锂离子充电原理 (2)3 方案选择 (2)4 原理方框图 (3)5 硬件电路实现 (4)电源电路设计 (4)振荡电路设计 (5)单片机整体电路设计 (6)LCD显示电路设计 (8)电压采样电路设计 (11)温度传感器18B20电路设计 (12)充电电路电源开关控制电路设计 (13)充电电路设计 (13)充电器总电路图及PCB图 (16)充电器总电路图 (16)充电器PCB图 (16)6 软件设计说明 (17)实现功能 (17) (19)数据定时更新程序设计 (19)定时器初始化程序设计 (20)LCD显示程序 (22)温度传感器18B20程序设计 (23)6 工程设计制作及调试分析 (27)PCB板的制作 (28)手工焊接 (28)硬件调试 (28)软件调试 (28)7 结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录 (31)引言锂离子电池具有较高的能量重量和能量体积比，无记忆效应，可重复充电次数多，使用寿命长等一系列的优点而被广泛应用于心脏起搏器、电子手表、计算器、录音机、手机、笔记本、导弹点火系统、大炮发射设备、潜艇、鱼雷和飞机等设备上，成为了现在的主流。
基于MAX1898的智能充电器设计
基于MAX1898的智能充电器设计
单片机在控制方面不仅可以在工业控制方面大展神通，如果用在控制一些很有意思的芯片方面也可以实现实用的功能。
比如用单片机控制冲电芯片实现手机的智能充电器设计，基于次参考有关资料学习了基于MAX1898 的智能充电器设计。
主要器件：
1、AT89C52 单片机芯片，用于控制充电器芯片。
2、可提供精确的恒流/恒压充电，可对所有化学类型的Li+电池进行安全充电的MAX1898。
3、LM7805 提供稳定的+5v 电压。
试验流程图：试验电路图：试验程序代码：//BattCharger.h 程序
#ifndef_BATTCHARGER_H//防止BattCharger.h 被重复引用
#define_BATTCHARGER_H
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit GATE = P2;
sbit BP = P2;
uint t_count,int0_count;
#endif
//BattCharger.c 程序
#include “BattCharger.h”
/*定时器0 中断服务子程序*/。
手机锂电池智能充电器设计
摘要随着手机的普及，手机充电器已经成为现代家庭中常用的电器之一。
虽然手机的品牌和型号众多，各种手充电器形状和接口不同，但它们的原理和功能基本一样，电路结构大同小异。
所有手机充电器其实都是由一个稳定电源加上必要的恒流、限压、限时等控制电路构成。
本论文将以单片机和充电芯片MAX1898为核心来构建一种智能充电器。
对基于单片机的充电器的智能部分的设计与实现的研究，是本论文研究的主要任务。
本论文的重点有两方面内容:1.充电的实现；2.智能化的实现。
论文共分为五章。
第一章是绪论部分。
综述了电池、充电知识与充电器，提出了本论文的研究内容以及系统设计的目标。
第二章是手机锂电池智能充电器的硬件结构设计部分，该部分是本论文的重点之一。
首先介绍了设计思路和主要器件，然后详细地介绍了手机锂电池智能充电器硬件部分的总体结构设计和各部分电路的设计,并给出了相应原理图。
第三章是手机锂电池智能充电器软件设计部分，该部分是本论文的另一个重点。
这一章详细地介绍了手机锂电池智能充电器软件的总体构架及程序说明；最后介绍了主要功能的具体实现。
第四章是系统实现及调试部分。
这一章主要介绍了软硬件调试环境，调试过程，调试中碰到的问题及其解决方法，并给出了系统部分调试的结果。
最后一章后对本文的研究内容做了总结，并对基于单片机的手机智能充电器的发展作了展望。
关键字：智能充电器；MAX1898；预充；充电保护；充电报警。
AbstractAs the popularization of the mobile phone, the mobile charger becomes the universal electric appliance in family. Although the difference of the brands and models exists, the principle and function of mobile phone and mobile charger are similar, and their circuits are also resemblance. The entire mobile phone charger contains a constant voltage source and some circuits that contains the constant current, limit voltage or limit time. In this thesis, an intelligent charger with the center of MCU and a charge chip MAX1898 is elaborates. The main task of the project is the design and realization of an intelligent phone charger based on the MCU.The emphasis of this thesis contains two parts: first, realization of charge, second, realization of intelligence. There are five chapters composed this thesis.The first part is preface. It elaborates the knowledge about battery, charger and how to charge the battery. It also introduces the task of the project and the purpose of this design.The second part introduces the hardware construction of the designed intelligent mobile telephone charger for Lithium battery. It is one of the emphases of this thesis. It introduces the design’s thought and the main chips, and then, introduces the main construction and all parts of the circuit in detail. It also gives the principle schemes.The third chapter is another emphasis of this thesis. It is software design of mobile phone battery charger. This part introduces the main construction and procedure of the charger in detail. It introduces how to realize the function at last.The forth part introduces how to realize and debug this charge system. It contains the environment of debugging hardware/software, debugging procedure, the problem that will be found in debug and how to deal with it and also gives some result of debugging.The last chapter is to summarize this research and gives the prospect of MCU’s mob ile phone intelligent charger.Keywords:intelligent charger; MAX1898; pre-charge; charge protect;charge alarm.目录第1章绪论 (1)1.1 充电电池简介 (1)1.1.1 电池定义 (1)1.1.2 电池充电 (1)1.1.3 常见充电电池 (3)1.2 充电知识简介 (4)1.2.1 充电方法 (4)1.2.2 快速充电的基本原理 (4)1.3 充电器知识简介 (5)1.3.1 充电器要求 (5)1.3.2 充电终点控制方法 (5)1.4 手机锂电池充电知识简介 (6)1.4.1 锂电池 (6)1.4.2 锂电池充电 (7)1.4.3 现代锂离子电池充电器 (7)1.5 本课题的设计任务 (8)第2章手机锂电池智能充电器硬件设计 (9)2.1 设计思路分析 (9)2.1.1 充电器的智能化要求 (9)2.1.2 充电器智能化实现 (9)2.2 主要器件及其功能 (9)2.2.1 AT89C51引脚说明 (9)2.2.2 MAX1898引脚说明 (11)2.2.3 6N137引脚说明 (13)2.3 电路原理图及说明 (14)2.3.1 单片机电路 (14)2.3.2 电压转换及光藕隔离部分电路 (15)2.3.3 充电控制电路 (15)2.4 充电过程 (16)2.4.1 预充 (16)2.4.2 快充 (16)2.4.3 满充 (16)2.4.4 断电 (17)2.4.5 报警 (17)第3章手机锂电池智能充电器软件设计 (18)3.1 实现功能 (18)3.2.1 流程图一 (18)3.2.2 流程图二 (19)3.2.3 流程图三 (19)3.3 程序说明 (21)第4章系统调试 (24)4.1 硬件调试 (24)4.2 软件调试 (24)第5章展望 (25)5.1 设计总结 (25)5.2 智能充电器发展展望 (25)结束语 (26)致谢词 (27)参考文献 (28)附录一：原理图 (29)附录二：PCB板图 (31)附录三：程序 (32)中国地质大学学士学位论文第1章绪论1.1充电电池简介1.1.1 电池定义电池的应用从来没有像现在这么广泛。
基于MAX1898的智能充电器设计
基于MAX1898的智能充电器设计
卢治功; 贾治国
【期刊名称】《《电子与电脑》》
【年(卷),期】2008(000)011
【摘要】本文主要阐述鉴于MAX1898器件的充电器工作特性,重点说明采用89C51单片机参与处理控制的智能充电器工作原理和设计过程.
【总页数】3页(P90-92)
【作者】卢治功; 贾治国
【作者单位】中国电子科技集团电子第27研究所河南郑州450015
【正文语种】中文
【中图分类】TM91
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1.基于STM32的智能多手机无线充电器的设计 [J], 林佳萍;林锐;吴明煌;李秋怡
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智能充电器毕业设计
智能充电器毕业设计背景和介绍：现代社会日益普及各种智能移动设备，这些设备的使用时间越来越长，充电需求也越来越高。
但是，传统的充电器会存在一些问题，比如充电速度慢、充电不稳定、过度充电等。
因此，设计一款高效、智能的充电器对于满足人们的充电需求非常重要。
本文提出一款智能充电器的设计方案，旨在解决现有充电器存在的问题。
方案：1. 采用快充技术，提高充电速度。
快充技术能够在短时间内为设备充电，同时也能够保持充电稳定，不会对设备造成损害。
因此，本设计方案采用快充技术来提高充电速度。
2. 引入智能控制系统，达到自适应充电。
该系统能够智能调节电流、电压等参数，根据设备的需求进行充电。
此外，智能控制系统还可避免过度充电等问题，保护设备的电池寿命。
3. 具备多重保护功能，确保充电的安全。
充电时可能会出现过电流、过温等问题，这些问题会对设备和使用者造成危害。
因此，本设计方案还加入了多重保护功能，如短路保护、过载保护、温度保护等，确保充电的安全。
4. 稳定可靠的外部电源和充电线材。
在保证充电器内部电路设计的同时，外部的电源和充电线材也至关重要。
本设计方案将选择稳定可靠的产品，并采用高质量的线材，以确保充电器的质量和使用寿命。
实施：为实现这一设计方案，需要进行以下步骤：1. 确定充电器的电路图和元件，采用适宜材料。
2. 编写控制程序，实现充电器的智能控制和保护功能。
3. 确定充电器的机械构造和外观设计，选择合适的电源和充电线材。
4. 进行充电器的制造和测试，完善不足之处。
结论：通过本实验，我们证明了智能充电器的设计方案的可行性和实用性。
该充电器通过快充技术、智能控制系统、多重保护功能等，能够快速、稳定、安全地为各种智能移动设备提供电力支持，满足人们日益增长的充电需求。
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基于MAX1898的智能充电器设计在人们日常工作和生活中，充电器的使用越来越广泛。
从随身听到数码相机，从手机到笔记本电脑，几乎所有用到电池的电器设备都需要用到充电器。
充电器为人们的外出旅行和出差办公提供了极大的方便。
单片机在电池充电器领域也有着广泛的应用，利用它的处理控制能力可以实现充电器的智能化。
充电器各类繁多，但从严格意义上讲，只有单片机参与处理和控制的充电器才能称为智能充电器。
1 实例说明随着手机在世界范围内的普及使用，手机电池充电器的使用也越来越广泛。
本章将通过一个典型实例介绍51单片机在实现手机电池充电器方面的应用。
实例所实现的充电器是一种智能充电器，它在单片机的控制下，具有预充、充电保护、自动断电和充电完成报警提示功能。
实例的功能模块如下。
●单片机模块：实现充电器的智能化控制，比如自动断电、充电完成报警提示等。
●充电过程控制模块：采用专用的电池充电芯片实现对充电过程的控制。
●充电电压提供模块：采用电压转换芯片将外部+12V 电压转换为需要的+5V电压，该电压在送给充电控制模块之前还需经过一个光耦模块。
●C51程序：单片机控制电池充电芯片实现充电过程的自动化，并根据充电的状态给出有关的输出指示。
2 设计思路分析要实现智能化充电器，需要从下面两个方面着手。
（1）充电的实现。
它包括两部分：一是充电过程的控制；二是需要提供基本的充电电压。
（2）智能化的实现。
在充电器电路中引入单片机的控制。
2.1 为何需要实现充电器的智能化充电器实现的方式不同会导致充电效果的不同。
由于充电器多采用大电流的快速充电法，在电池充满后如果不及时停止会使电池发烫，过度的充电会严重损害电池的寿命。
一些低成本的充电器采用电压比较法，为了防止过充，一般充电到90%就停止大电流快充，而采用小电流涓流补充充电。
手机电池的使用寿命和单次使用时间与充电过程密切相关。
锂电池是手机最为常用的一种电池，它具有较高的能量重量比、能量体积比、具有记忆效应，可重复充电多次，使用寿命较长，价格也越来越低。
锂电池对于充电器的要求比较苛刻，需要保护电路。
为了有效利用电池容量，需将锂电池充电至最大电压，但是过压充电会造成电池损坏，这就要求较高的控制精度。
另外，对于电压过低的电池需要进行预充，充电器最好带有热保护和时间保护，为电池提供附加保护。
一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足，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（电池活性衰退）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法。
专用的充电芯片具备业界公认较好的－△V 检测，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断电源、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，同时能够维护电池，延长电池使用寿命。
2.2 如何选择电池充电芯片目前市场上存在大量的电池充电芯片，它们可直接用于进行充电器的设计。
在选择具体的电池充电芯片时，需要参考以下标准。
●电池类型：不同的电池（锂电池、镍氢电池、镍镉电池等）需选择不同的充电芯片。
●电池数目：可充电池的数目。
●电流值：充电电流的大小决定了充电时间。
●充电方式：是快充、慢充还是可控充电过程。
本例要实现的是手机的单节锂离子电池充电器，要求充电快速且具有优良的电池保护能力，据此选择Maxim公司的MAX1898作为电池充电芯片。
MAX1898配合外部PNP或PMOS 晶体管可以组成完整的单节锂电池充电器。
MAX1898 提供精确的恒流/恒压充电，电池电压调节精度为±0.75% ，提高了电池性能并延长了电池使用寿命。
充电电流可由用户设定，采用内部检流，无须外部检流电阻。
MAX1898 提供了充电状态的输出指示、输入电源是否与充电器的连接的输出指示和充电电流指示。
MAX1898 还具有其他一些功能，包括输入关断控制、可选的充电周期重启（无须重新上电）、可选的充电终止安全定时器和过放电电池的低电流预充。
MAX1898 的关键特性如下。
●简单、安全的线性充电方式。
●使用低成本的PNP 或PMOS调整元件。
●输入电压：4.5～12V。
●内置检流电阻。
●±0.75%电压精度。
●可编程充电电流。
●输入电源自动检测。
●LED充电状态指示。
●可编程安全定时器。
●检流监视输出。
●可选/可调节自动重启。
●小尺寸μMAX封装。
2.3 MAX1898的充电工作原理充电芯片MAX1898的内部电路包括输入电流调节器、电压检测器、充电电流检测器、定时器、温度检测器和主控制器。
输入电流调节器用于限制电源的总输入电流，包括系统负载电流与充电电流。
当检测到输入电流大于设定的门限电流时，通过降低充电电流从而控制输入电流。
因为系统工作时电源电流的变化范围较大，如果充电器没有输入电流检测功能，则输入电源必须能够提供最大负载电流与最大充电电流之和，这将使电源的成本增高、体积增大，而利用输入限流功能则能够降低充电器对直流电源的要求，同时也简化了输入电源的设计。
MAX1898 外接限流型充电电源和P沟道场效应管，可以对单节锂电池进行安全有效的快充，其最大的特点是：在不使用电感的情况下，仍能做到很低的功率耗散，可以实现预充电，具有过压保护和温度保护功能，最长充电时间的限制可为锂电池提供二次保护。
MAX1898 的典型充电电路如图1 所示。
电路具体说明如下。
（1）输入电压范围为4.5～12V。
锂电池要求的充电方式是恒流恒压方式，电源的输入需要采用恒流恒压源，一般可采用直流电源外加变压器。
图 1 MAX1898的典型充电电路（2）通过外接的场效应管提供锂电池的充电接口。
（3）通过外接的电容C cT 来设置充电时间t CHG 。
这里的充电时间指的是快充时的最大充电时间，它和定时电容C cT 的关系如下式所示。
CCT＝34.33×tCHG式中，t CHG 的单位为小时，C cT 的单位为nF 。
大多数情况下，快充时最大充电时间不超过3小时，因此常取C cT 为100nF 。
（4）在限制电流的模式下，通过外接的电阻R SET 来设置最大充电电流I FSTCHG ，关系如下式所示。
RI S E T F S T C H G1400＝式中，R SET 的单位为Ω，I FSTCHG 的单位为nF 。
当充电电源和电池在正常的工作温度范围内时，插入电池将启动一次充电过程。
平均的脉冲充电电流低于设置的快充电流的20%，或者充电时间超出片上预置的最大充电时间时，充电周期结束。
MAX1989 能够自动检测充电电源，没有电源时自动关断以减少电池的漏电。
启动快充后，打开外接的P 型场效应管，当检测到电池电压达到设定的门限时进入脉冲充电方式，P 型场效应管打开的时间会越来越短。
充电结束时，LED 指示灯将会呈现周期性的闪烁，具体的闪烁含义如表1所示。
表1 MAX1898典型充电电路的LED指示状态说明充电状态LED指示灯电池或充电器没有安装灭预充或快充亮充电结束灭充电出错以1.5Hz频率闪烁3 硬件电路设计硬件电路设计主要围绕充电芯片MAX1898展开，而单片机控制部分的电路较为简单。
3.1 主要器件本例的核心器件是MAX1989。
MAX1989可对所有化学类型的Li+电池进行安全充电，它具有高集成度，在小尺寸内集成了更多功能，尽可能多地覆盖了基本应用电路，只需要少数外部元件。
MAX1989为10引脚、超薄型的μMAX封装，其引脚分布如图2所示。
其引脚功能如下。
IN（1 脚）：传感输入，检测输入的电压或电流。
C H G（2 脚）：充电状态指示脚，同时驱动LED。
图2 M AX1898引脚分布图EN/OK（3 脚）：使能输入脚/输入电源“好”输出指示脚。
EN为输入脚，可以通过输入禁止芯片工作；OK为输出脚，用于指示输入电源是否与充电器连接。
ISET（4 脚）：充电电流调节引脚。
通过串接一个电阻到地来设置最大充电电流。
CT（5 脚）：安全充电时间设置引脚。
接一个时间电容来设置充电时间，电容为100mF 时，几乎为3个小时，此引脚直接接地将禁用此功能。
RSTRT( 6 脚）：自动重新启动控制引脚。
当此引脚直接接地时，如果电池电压掉至基准电压阈值以下200mV，将会重新开始一轮充电周期。
此引脚通过电阻接地时，可以降低它的电压阈值。
此引脚悬空或者CT 引脚接地（充电时间设置功能禁用）时，自动重新启动功能被禁用。
BATT（7 脚）：电池传感输入脚，接单个Li+ 电池的正极。
此引脚需旁接一个大电解电容到地。
GND（8 脚）：接地端。
DRV（9 脚）：外部晶体管驱动器，接晶体管的基极。
CS（10 脚）：电流传感输入，接晶体管的发射极。
本例的单片机芯片选用Atmel公司的AT89C52，它完全可以满足要求。
另外，由于充电器外部为+12V供电，因此需要通过电压转换芯片将+12V电压转换为+5V电压，这里选用三端电压转换芯片LM7805来完成此功能。
为了降低电源干扰，保持电路的稳定，在LM7805完成电压转换，将+5V充电电源送给MAX1898之前，先经过一次光耦模块6N137处理，通过单片机对光耦模块的控制，可以及时关断充电电源。
6N137的引脚分布如图3所示。
其引脚功能如下。
NC（1 脚、4 脚）：悬空。
+（2 脚）、－（3 脚）：发光二极管的正、负极。
GND（5 脚）：接地端。
图3 6N137 引脚分布图OUTPUT（6 脚）：输出脚。
EN（7 脚）：使能脚。
为低时，无论有无输入，输出都为高。
不使用时，悬空即可。
VCC（8 脚）：电源输入脚。
3 . 2 电路原理图及说明硬件电路由单片机电路、电压转换及光耦隔离电路、充电控制电路3部分组成。
单片机部分的电路原理图如图4所示。
图4 基于M AX1898 的智能充电器电路单片机部分原理图图4中，U1为单片机AT89C52，工作在11.0592MHz时钟；U2为蜂鸣器，蜂鸣器由单片机的P2.1肛却控制发出报警声提示；单片机的P2.0脚输出控制光耦器件，在需要的时候可以及时关断充电电源：单片机的外部中断0由充电芯片MAX1898的充电状态输出信号/CHG经过反相后触发。
图5所示的为电压转换及光耦隔离部分电路的原理图。
图 5 基于MAX1898的智能充电器电路电压转换及光耦隔离部分原理图U3为输出+5V的电压转换芯片LM7805，它将12V的输入电压转换为固定的5V 输出，U4为光耦隔离芯片6N137 ，其输入为LM7805 产生的5V 电压，输出为经过隔离的5V电压，U4的2脚和单片机的P2.0相连，由单片机控制适时地关闭电电源。
图6所示的为充电控制部分的电路原理图，其核心器件为充电芯片MAX1898，其充电状态输出引脚/CHG经过74LS04反相后与单片机INT0相连，触发外部中断，LED-R 为红色发光二极管，红灯表示电源接通；LED－G为绿色发光二极管，绿灯表示处于充电状态。