基于单片机的智能充电器
基于单片机的智能能充电器的设计答辩叙述
尊敬的评委老师:大家好!我是090313班的刘畅。
我的论文题目是《基于单片机的智能手机锂电池充电器的设计》,由于时间有限,下面仅对手机的智能充电的具体功能进行简要叙述。
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。
所以我采用专用充电控制芯片配合单片机控制光藕模块6N137,来实现手机的智能充电。
由于本设计要实现的是手机的单节锂电池充电器,要求充电快速且具有优良的电池保护能力,因此选择了Maxim公司的MAX1898作为电池充电芯片。
实现预充、快充、满冲、断电、报警五个功能。
(一)预充在安装好电池之后,接通输入直流电源,当充电器检测到电池时简化定时器复位,从而进入预充过程,在此期间充电器以快充电流的10%给电流充电,使电池电压、温度恢复到正常状态。
预充时间由外接电容C11控制(100nF时为45分钟)。
如果在预充时间内电池电压达到2.5V,且电池温度正常,则充电进入快充过程;如果超过预充时间后,电池电压仍低于 2.5V,则认为电池不可充电,充电器显示电池故障,LED指示灯闪烁。
(二)快充快充过程也称为恒流充电,此时充电器以恒定电流对电池充电。
恒流充电时,电池电压缓慢上升,一旦电池电压达到所设定的终止电压,恒流充电终止,充电电流快速减缓,充电进入满充过程。
(三)满冲在满充过程中,充电电流逐渐衰减,直到充电速率降到设置值以下,或满充时间超时,转入顶端截止充电。
顶端截止充电时,充电器以极小的充电电流为电流补充能量。
一般情况下,满充和顶端截止充电可以延长电池5%~10%的使用时间。
(四)断电当电池充满后,MAX1898芯片的2引脚/CHG发送的脉冲电平会由低到高,这将会被单片机检测到,引起单片机的中断,中断后,如果判断出充电完毕,则单片机将通过P2.0口控制光藕6N137,切断LM7805向MAX1898的供电,从而保证芯片和电池的安全,同时也减小损耗。
(五)报警当电池充满后,MAX1898芯片本身会熄灭外接的LED绿灯。
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。
基于单片机的智能充电器
基于单片机的锂电池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。
本课题设计是一种基于单片机的锂离子电池充电器,在设计上,选择了简洁、高效的硬件,设计稳定可靠的软件,详细说明了系统的硬件组成,包括单片机电路、充电控制电路、电压转换及光耦隔离电路,并对本充电器的核心器件—MAX1898充电芯片、AT89C2051单片机进行了较详细的介绍。
阐述了系统的软硬件设计。
以C语言为开发工具,进行了详细设计和编码。
实现了系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。
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;充电器短路保护功能;充电状态显示的功能。
在生活中更好的维护了充电电池,延长了它的使用寿命。
关键词:充电器;单片机;锂电池;MAX1898Lithium Battery Charger Design Based On Single ChipAbstractElectronic technology's fast development causes various electronic products develops toward portable and the small lightweight direction, It also causes the more electrification products to use based on battery's power supply system. At present, the many use's batteries have the nickel cadmium, the nickel hydrogen, the lead accumulator and the lithium battery. Their respective characteristic had decided they will coexist in a long time develop. Because the different type battery's charge characteristic is different, usually to different type, even different voltage, capacity rank battery use different battery charger, but this has many inconveniences in the actual use.This topic design is one kind lithium ion battery charger which is based on Single Chip, in the design, it has chosen succinctly, the highly effective hardware, the design stable reliable software, explained in detail system's hardware composition, including the monolithic integrated circuit electric circuit, the charge control electric circuit, the voltage transformation and the light pair isolating circuit, and to this battery charger's core component - MAX1898 charge chip, at89C2051 monolithic integrated circuit has carried on the detailed introduction. Elaborated system's software and hardware design. Take the C language as the development kit, has carried on the detailed design and the code. Has realized system's reliability, the stability, the security and the efficiency.The intelligence battery charger has the examination lithium ion battery's condition; The automatic cut over charge pattern meets when rechargeable battery's charge needs; Battery charger has short circuit protection function; The charge condition demonstration's function. The battery charger has made the better maintenance rechargeable battery in the life,and lengthened the rechargeable battery’s service life.Key words:Charger; SCM;Lithium battery; MAX1898目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1课题研究的背景 (2)1.2课题研究的主要工作 (3)第2章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 (10)2.2.1 快速充电器介绍 (10)2.2.2 快速充电终止控制方法 (11)第3章锂电池充电器硬件设计 (14)3.1单片机电路 (14)3.2电压转换及光耦隔离电路 (17)3.3电源电路 (18)3.4充电控制电路 (20)3.4.1MAX1898充电芯片 (20)3.4.2充电控制电路的实现 (24)第4章锂电池充电器软件设计 (26)4.1程序功能 (26)4.2主要变量说明 (26)4.3程序流程图 (26)结论与展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录A 电路原理图 (32)附录B 外文文献及其译文 (33)附录C 主要参考文献的题录及摘要 (40)附录D 主要源程序 (42)插图清单图2-1 恒流电源充电电路 (5)图2-2 准恒流充电电路 (5)图2-3 恒压充电电路 (6)图2-4 浮充方式充电电路 (6)图2-5 涓流方式的简单示意图 (6)图2-6 分阶段充电的简单示意图 (7)图2-7 -△V控制系统框图 (7)图2-8 充电电池、电池电压和充电时间的关系 (8)图2-9 电池温度检测简图 (8)图2-10 电池温度和充电时间的关系 (9)图2-11 充电器结构框图 (10)图2-12 锂电池的充电特性 (11)图2-13 快速充电器原理框图 (12)图3-16N137光耦合器 (18)图3-2 lm7805样品 (18)图3-3 LM7805内部结构框图 (19)图3-4 LM7805功能框图 (20)图3-5 MAX1898的引脚 (21)图3-6 MAX1898的典型充电电路 (22)图3-7 基于MAX1989的智能充电器的原理图 (23)图3-8 锂离子电池充电电路 (25)图4-1(a) 等待外部信号输入 (27)图4-1(b) 外部中断程序 (27)图4-1(c) 定时器程序 (28)图4-1 智能充电器的程序流程图 (28)安徽工程大学毕业设计(论文)- -5 表格清单表1-1 铅酸、镍镉、镍氢和锂离子电池的性能比较 ........................................................ 2 表4-1 P3口 ......................................................................................................................... 15 表4-2 LED 指示灯状态说明 ............................................................................................. 22 表5-1 变量及说明 .. (26)项冲:基于单片机的锂电池充电器设计引言社会信息化进程的加快对电力、信息系统的安全稳定运行提出了更高的要求。
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。
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。
基于单片机的智能充电器
智能充电器设计摘要本文设计的充电器主要是面向手机锂电池进行充电的智能充电器。
所谓智能充电器是指能根据用户的需要自主选择充电方式,并且在充电过程中能对被充电电池进行保护从而防止过电压、电流和温度过高的一种智能化充电器。
在设计上我们选择了简洁、高效的硬件,设计稳定可靠的软件,详细介绍了系统的硬件组成,包括单片机电路、充电控制电路、电压转换及光耦隔离电路,并对本充电器的核心器件—MAX1898充电芯片进行了较详细的介绍。
阐述了系统的软件设计,以C语言为开发工具,进行了详细设计和编码。
总体目标是实现系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。
关键词:充电器、单片机、6N137、MAX1898目录第一章课题的意义 (1)1.1 单片机实现充电器功能的意义 (1)第二章设计思路分析 (1)2.1设计的功能模块 (1)2.2电池充电芯片的选择 (2)2.2.1如何选择电池充电芯片 (2)2.2.2芯片MAX1898的特点 (2)2.2.3 MAXl 898的充电工作原理 (3)第三章硬件电路设计 (4)3.1 主要器件 (4)3.2电路原理图及说明 (6)第四章软件设计 (10)4.1程序流程 (10)4.2 程序说明 (11)总结 (13)参考文献 (14)第一章课题的意义1.1 单片机实现充电器功能的意义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。
基于STC89C51单片机智能可控充电器
单片机课程设计原理覃宁东苏荣马翔玉杜建衡1.锂离子电池充电方法锂离子电池的充电方法有很多种。
最简单的锂离子电池充电器通常指的是恒压(CV)充电器。
它由与电池两端相连的一个电流受限的恒压源组成。
它的电流被限制在可充锂电池的电池容量以下,输出电压调节为电池终止电压(碳阳极电池是4.1V,石墨阳极电池是4.2V)。
能量耗尽的电池将尽可能地吸收充电电源提供的电流。
在给电池充电时,电池两端的电压将会上升,而充电电流将逐渐变小。
当充电电流下降到0.1C以下时,可以认为电池已经被充满。
因为不主张均流充电(Trickle Charge),所以当充电结束时,充电器必须完全关闭或断开。
为防止有缺陷的电池被不确定的电流充电,应使用后备定时器来终止充电过程。
2.智能锂电池充电器的系统组成和原理该智能锂电池充电器主要由主控制器模块、BUCK转换器充电模块、显示模块、温度检测模块、电压检测模块、电流检测模块、模数转换模块、时钟模块、键盘模块、电源模块组成。
系统框图如图1。
图1中充电器的主控制器为STC89C52单片机,显示模块为LCD1602液晶显示模块,温度检测模块为DS18B20组成的检测电路,电压和电流检测模块由A/D转换集成芯片ADC0832 以及精密电阻组成,时钟模块由芯片DS1302来实现。
该智能锂电池充电器的原理是以STC89C52单片机为主控制核心,通过单片机内部定时器模块产生PWM信号来驱动并控制锂离子电池充电电路。
在实际充电时,锂离子电池与BUCK 转换器连接,PWM信号控制BUCK转换器的开和关来实现电池的充电。
模数转换芯片ADC0832将采集到的电压和电流信号传递给单片机进行处理,单片机将处理好的信号通过LCD液晶显示模块显示出来。
芯片DS1302产生时间日期信号数据也传递给单片机处理。
LCD液晶显示屏负责显示时间日期、锂离子电池的充电电压、充电电流和锂离子电池的环境温度等状态信息。
使用者可以通过键盘对显示信息进行切换控制等功能。
基于单片机控制的智能充电器_王逸潇
基于单片机控制的智能充电器王逸潇 杨永才(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院 上海 200093)摘要:本文设计了一种针对镍镉电池的智能恒流充电器,具有结构简单、充电快速的特点,采用恒流充电的方式,对电池进行充电,有电压检测功能,转换电路由MOSFET功率开关来控制电流大小的切换,实现充满后自动转为涓流充电且报警提醒,保护电池寿命。
在电路中用AT89C2051单片机来实现控制作用,从软硬件两个方面来共同实现,且整个充电过程可由单片机控制的指示灯看到。
关键词:单片机智能充电器恒流中图分类号:TM91Intelligent charger based on single-chip microcomputerWang Yixiao,Yang Yongcai(School of Optical-Electrical and Computer EngineeringUniversity of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China )Abstract:This paper introduces a design of an intelligent constant-current charger for Nicd battery with simple structure and high efficiency. It works in the way of constant current charging with the detection function by voltage. Transforming circuit, MOSFET power switch is used to change the size of current. When the battery is filled, it's turned into trickle charge automatically with the warning alarm in order to prolong the life span of battery. AT89C2051 single-chip microcomputer is used to control the whole circuit with the help of hardware and software. Besides, the whole process can be seen by indicator lights.Key words: MCU; Intelligent charger; constant-current随着现代工业自动化水平的日益提高和微电子技术的飞速发展,特别是单片机, 具有集成度高、功能强、抗干扰能力强等优点, 因而在工业控制、智能化仪器以及家用电器等领域都得到了广泛的应用。
基于单片机的智能电动汽车充电器的设计
基于单片机的智能电动汽车充电器的设计
简介
本文介绍了一种基于单片机的智能电动汽车充电器的设计方案。
智能电动汽车充电器可以根据电动汽车的电池状态和充电需求,进
行智能化控制,提高充电效率并减少能源浪费。
设计方案
本方案采用了单片机、功率电子器件、传感器等技术,实现了
电动汽车的智能化充电控制。
具体实现方案如下:
- 采用单片机控制充电器的输出电压和电流,实现精准控制电
动汽车的充电过程。
- 采用功率电子器件,实现电能的转换和调节,提高充电效率
和可靠性。
- 采用传感器,获取电动汽车电池的电量和温度等参数,并实
现智能控制。
功能特点
本设计方案具有以下功能特点:
- 支持智能充电,根据电动汽车的电量和充电需求进行精准控制,提高充电效率。
- 支持恒流充电和恒压充电模式,根据电池状态自动切换充电
模式,保护电池。
- 支持多种安全保护功能,如过流保护、过压保护、过温保护等,确保充电过程的安全稳定。
- 支持数据记录和查询功能,记录充电过程的数据,提供查询
和分析。
结论
本文介绍了一种基于单片机的智能电动汽车充电器的设计方案,该方案具有智能化控制、高效可靠、安全稳定等功能特点,适合用
于电动汽车的快速充电。
【最新版】基于51单片机的智能充电器设计毕业设计
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)引言 (2)1 绪论 (2)1.1 智能充电器的设计背景 (2)1.2 智能充电器总体设计方案 (3)1.3 智能充电器的概念以及智能化的体现 (3)1.3.1 智能充电器的概念 (3)1.3.2 智能化体现 (3)2 AT89C52单片机 (4)2.1 AT89C52单片机简介 (4)2.2 AT89C52单片机特点 (4)2.2.1 单片机的通用特点 (5)2.3 单片机应用范围 (5)2.4 AT89C52管脚定义说明 (6)3 锂离子电池介绍 (7)3.1 锂离子电池简介极其基本特性 (7)3.2 锂离子电池的优越性能 (8)4 智能充电器软硬件电路设计 (9)4.1 其他芯片介绍 (9)4.2 系统总体设计 (12)4.2.1智能充电器功能模块 (12)4.3 智能充电器硬件电路设计与实现 (13)4.4 软件电路设计 (15)5 总结 (17)参考文献 (18)附录 (18)致谢 (22)基于51单片机的智能充电器设计自动化专业学生 XXX指导教师 XXX摘要:介绍一种基于单片机芯片AT89C52的智能充电器的硬件和软件实现。
在对锂离子电池的基本参数特性做出介绍的基础上,该充电器的硬件电路包括单片机控制部分、电压转换及光耦隔离部分、充电控制部分。
本产品采用锂离子电池电源管理芯片 MAX1898,通过AT89C52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,该充电器可以实时采集和计算电池的参数,并进行智能控制,还可以通过串口和上位机进行通讯并进行实时显示,根据不同的电池调整充电策略。
保证了充电器具有很高的精度。
实验证明,所设计的充电器功耗低、成本低、系统工作稳定可靠,智能化程度高。
这是一种实用的设计方法,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,具有较高的推广价值。
基于单片机智能充电器的设计课程设计报告书
《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51单片机的智能充电器系统
基于51单片机的智能充电器系统一、 功能简介:通过定时器定时从A/D 上读取数据,根据不同的电压选择不同的控制充电方案,使用PWM 控制输出脉宽来控制电流。
二、 器件以及接口本文中使用了8051和ADC0809芯片。
下面对所使用的器件以及器件和单片机的接口作以下说明。
1、器件和原理本文中主要使用的器件是可以进行A /D 转换的8位ADC0809芯片。
ADC0809是一种逐次逼近式8路模拟输入、8位数字量输出的A /D 转换器。
其引脚如图1所示。
In3In4In5In6In7In0In1In2START EOC OUTPUTENABLEALE ADDA ADDB ADDC CLOCKVCC GND 123456782827262524232221910111213141516171819202222222MSB LSB V REE V (+)(-)REE -6-8-7-2-1-3-4-52图1 ADC0809外观图由引脚图可知,ADC0809共有28引脚,采用双列直插式封装。
其主要引脚功能如下。
(1)、IN0~IN7是8路模拟信号输入端。
(2)、2^(-1)~2^(-8)是8位数字量输出端。
(3)、ADDA 、ADDB 、ADDC 与ALE 控制8路模拟通道的切换,ADDA 、ADDB 、ADDC 分别与3根地址线或数据线相连,三者编码对应8个通道地址口。
ADDC 、ADDB 、ADDA=000~111分别对应IN0~IN7通道地址。
(4)、OUTPUT ENABLE 、START 、CLK 为控制信号端,OUTPUT ENABLE 为输出允许端、START 为启动信号输入端、CLK 为时钟信号输入端。
(5)、VREF(-)和VREF(+)为参考电压输入端。
2、器件的接口在讨论8051与ADC0809的接口设计之前,先来讨论单片机如何控制ADC 的问题。
用单片机控制ADC 时,多数采用查询和中断控制两种方法。
基于单片机控制的智能锂电池充电器
基于单片机控制的智能锂电池充电器智能锂电池充电器是一种通过使用单片机控制技术,对锂电池进行精确、高效的充电的设备。
它不仅能够提供安全、可靠的充电过程,还能够根据具体的需求对充电进行调节和优化。
本文将介绍智能锂电池充电器的工作原理、特点以及在实际应用中的优势。
一、工作原理智能锂电池充电器的工作原理基于单片机控制技术。
当电池连接到充电器时,充电器通过测量电池的电压、电流以及温度等参数,将这些数据发送给单片机。
单片机根据这些数据来判断充电状态,然后根据预设的充电模式来调节电压和电流进行充电。
同时,单片机还可以对充电过程进行实时监控和反馈,确保充电安全可靠。
二、特点智能锂电池充电器具有以下几个特点:1. 高安全性:智能锂电池充电器通过单片机控制技术实时监测和管理电池的充电状态,能够避免因过充、过放、过流等问题引发的安全隐患,有效保护电池和使用者的安全。
2. 高充电效率:智能锂电池充电器能够根据电池的需求来动态调节电压和电流,实现更加高效的充电,提高充电效率,缩短充电时间。
3. 多功能性:智能锂电池充电器可以配置多种充电模式,如恒压充电、恒流充电、三级充电等,以满足不同种类锂电池的充电需求。
4. 显示和保护功能:智能锂电池充电器通常配备有液晶显示屏,可以实时显示充电状态和参数,便于用户了解和掌握充电过程。
同时,它还具备过温保护、短路保护等多重安全功能,确保充电过程的安全性。
5. 设计精巧、体积小巧:智能锂电池充电器结构紧凑,外观美观,便于携带。
用户可以随时随地对锂电池进行充电,方便实用。
三、实际应用优势智能锂电池充电器在实际应用中有诸多优势:1. 广泛应用于移动设备领域:由于智能锂电池充电器的高效、安全、多功能特点,它广泛应用于手机、平板电脑、便携式音乐播放器等移动设备充电场景。
用户可以通过智能锂电池充电器轻松、安全地对移动设备进行充电。
2. 智能家居领域的充电设备:随着智能家居的快速发展,各类智能设备如智能手表、智能音箱等电子产品也得到了广泛应用。
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。
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器输出,电流 小 于 50 mA 后 关 闭 IRF9540。 充 电 次 数 记忆在单片机的 E2PROM 中,满20次后调用脉冲充电 程序对电池进行修复充电。图5 为充电脉冲示意图。 充电20~200ms后关闭充电主回路的 PMOS管,打 开 放电回路的 NMOS管,延 时 10~20μs,然 后 关 闭 放 电 回路,延 时 20~50μs后 重 新 打 开 充 电 主 回 路 进 行 充 电,完成一个充放电(正 负 脉 冲)周 期,即 充 → 放 → 停 → 充。另外不同的阶段还可采取充→停→充的称之为慢 脉冲的充电模式 。 [3]
PC817 构成外部误差 电 压 放 大 器。 并 将 输 出 电 压 和 初 级侧隔离 。 [2]
开关 key打 到 R312位 置 时 Capacity choose为 高 电 平,对应 选 择 大 容 量 电 池,同 时 key 的 5 脚 接 通 R310。 R310一端接输出电流检 测 点,另 一 端 接 U3D 负 端 输 入, 跟正端参考信号比较。U3D 输出通过二极 管 跟 EL817 相 连。 充 电 器 输 出 电 流 较 小 时 U3D 输 出 高 电 平,对 EL817无影响,当输出电 流 大 到 一 定 值 时 U3D 翻 转 输 出 低 电 平,EL817 导 通,EL817 输 出 端 打 开,控 制 UC3842停 止 输 出,达 到 限 制 功 率 的 目 的。R310 阻 值 越 大充电器输出功 率 越 大。key 打 在 R313位 置 时 Capaci- tychoose为低电平,选 择 小 容 量 电 池,充 电 器 输 出 功 率 为小的档位。图3为输出功率控制电路。
[4]TEITELBAUM T,REPS T.CPS-Cornell program synthe- sizer:a syntax-directed programming environment [J]. CACM,1981:24(9):563-573.
图2 为 脉 冲 控 制 电 路。 单 片 机 通 过 控 制 V3 来 控
图 1 系 统 结 构 框 图
收 稿 日 期 :2012-01-17
图 2 脉 冲 控 制 电 路
第 12 期
林 建 春 :基 于 单 片 机 的 智 能 充 电 器
23
1.3 输 出 功 率 控 制 电 路 反馈 电 路 采 用 精 密 稳 压 源 TL431 和 线 性 光 耦
针对以上情况设 计 了 具 有 正 负 脉 冲、自 动 停 冲、适 用不同容 量 电 池 并 可 检 测 电 池 极 性 的 电 动 车 智 能 充 电器。
制 PMOS 管 V1 的 通 断,即 可 控 制 充 电 器 的 输 出;通 过 瞬时打开 V2 给蓄电池短 暂 放 电,提 高 蓄 电 池 接 受 电 流 的能力。C61起到加快 MOS管关断速度的作用。
参 考 文 献
[1] 李英 俊,奚 越,靖 树 杰.用 VB 开 发 文 本 编 辑 器 [J].福 建 电 脑 ,2005(10):146-147.
[2] 孙鑫,余安 萍.VC+ + 深 入 详 解 [M].北 京:电 子 工 业 出 版 社 ,2007.
[3] 赵刚,张磊,夏俊杰,等.计 算 机 系 统 的 自 主 设 计 [M].北 京: 电 子 工 业 出 版 社 ,2011.
}
这 样,在 打 开 编 辑 器 时 就 不 会 自 动 新 建 一 个 文
档 了[3]。
3 结 语
本文通过利用 MFC 完 成 一 个 代 码 编 辑 器 的 设 计。 从 编 辑 器 的 组 成 、编 辑 器 的 制 作 流 程 等 方 面 进 行 了 较 全 面 地 介 绍 。 尤 其 重 点 介 绍 了 自 定 义 文 字 高 亮 、行 列 坐 标 显示、打 开 编 辑 器 不 产 生 新 文 档 等 特 点 及 其 制 作 方 法 。 文 字 高 亮 使 得 阅 读 代 码 比 较 方 便 ,代 码 编 辑 器 中 很
2012 年 6 月 15 日 第 35 卷 第 12 期
现代电子技术
Modern Electronics Technique
Jun.2012 Vol.35 No.12
基于单片机的智能充电器
林建春
(桂林电力电容器有限责任公司,广西 桂林 541004)
摘 要:针对现有电动自行车充电器的不足 设 计 一 种 基 于 STC11F01E 单 片 机 的 充 电 器。 单 片 机 通 过 检 测 充 电 电 流 来 控制基于 UC3842的开关电源,当充电电流小于设定值时关闭输出控制开关。单片机对充电时间计时,长时间无法转入 浮 充 阶 段 时 停 止 充 电 ,并 报 警 。 利 用 该 充 电 器 充 电 能 一 定 程 度 延 长 蓄 电 池 的 使 用 寿 命 。
3 结 语
充 电 器 经 充 电 试 验 证 明 对 电 池 有 较 好 效 果 ,特 别 是
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现代电子技术
2012 年 第 35 卷
if(!ProcessShellCommand(cmdInfo)) //处理shell命令
return FALSE;
pMainFrame->ShowWindow(m_nCmdShow); //显 示 主 框 架 窗 口
CMDIChildWnd *pChild = (CMDIChildWnd * )pMain- Frame-> GetActiveFrame ( );CSynEditView * pView = (CSynEditView *)pChild->GetActiveView();
pView->LoadFile(cmdInfo.m_strFileName); //加 载 文 件 显 示
CHARGE_OVER:
;充 电 结 束
SETB GREEN_LED …
;绿 灯 常 亮 ,表 示 充 满
充电器恒流阶段充电超8h说明电池有故障,单 片 机发出命令 关 闭 主 回 路 输 出 开 关;浮 充 阶 段 充 电 超 过
3h后 关 闭 输 出 。
图 3 输 出 功 率 控 制 电 路
JMP FORCE_CHARGE_OVER …
GREEN_TIME_JUDGE:
SETB POWER_SWITCH CJNE R3,#3,JMP_GREEN_NO_CHANGE
;浮 充 超 3h 强 制 结 束
SJMP CHARGE_OVER_GREEN_TIME_FULL
pMainFrame->UpdateWindow(); }
//更 新 窗 口
else {
cmdInfo. m _nShellCommand = CCommandLineInfo::
FileOpen;
//表 示 打 开 文 件
if(!ProcessShellCommand(cmdInfo))
return FALSE; pMainFrame->ShowWindow(m_nCmdShow); pMainFrame->UpdateWindow();
Keywords:charger;STC11F01E;current;UC3842
0 引 言
现有电动自行车 充 电 器 的 特 点 为:不 管 电 池 好 坏, 一 直 保 持 输 出 ,部 分 导 致 电 池 鼓 包 、漏 液 等 ,带 来 安 全 隐 患 ;单 一 规 格 电 池 适 用 ,更 换 电 池 时 需 更 换 充 电 器 ;输 出 极 性 无 统 一 标 准 ,不 同 厂 家 充 电 器 换 用 可 能 造 成 充 电 器 烧坏。
关 键 词 :充 电 器 ;STC11F01E;电 流 ;UC3842 中 图 分 类 号 :TN919-34;U482.3 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1004-373X(2012)12-0022-02
Intelligent charger based on single-chip microprocessor
1 硬 件 设 计
1.1 主 电 路 开关电源采用基于 UC3842的单端反激式,控制 单 元 采 用 宏 晶 公 司 的 STC11F01E 单 片 机。
STC11F01E 内 部 带 RC 晶 振、E2PROM 及 看 门 狗 。 [1] 单 片 机 通 过 对 输 出 电 流 、电 压 的 检 测 来 控 制 开 关 电 源 输 出符合蓄电池充电曲线 要 求 的 电 流、电 压,图 1 为 系 统 结构框图。 1.2 脉 冲 电 路
常用。文字高亮也是设计代码编辑器的一个难点。在 此 ,给 出 了 自 定 义 文 字 高 亮 的 代 码 。 当 需 要 使 自 定 义 语 言 中 的 关 键 字 高 亮 显 示 ,就 可 按 照 文 中 方 法 去 做 。 利 用 MFC 制 作 一 个 编 辑 器 是 非 常 方 便 的,这 主 要 是 站 在 前 人的基础之上。MFC 利 用 对 象 继 承 性 等 特 点,封 装 了 大量代码,可以供编 程 人 员 方 便 地 调 用。 因 此,可 以 高 效 地 、方 便 地 制 作 一 款 编 辑 器 。
SETB GREEN_LED ACALL T_1S
SJMP MAIN ……
RED_OVER:
CJNE R3,#8,RED_CONTINUE
;充 电 时 间 超 8h,结 束
SETB RED_LED
;红 灯 常 亮 ,表 故 障
图 4 主 程 序 流 程 图
设有看门狗。图4为主程序流程图。
ORG 00H
JMP STAR
ORG 000BH
JMP CLOCK_T0
STAR: MOV SP,#50H
ACALL InN:
JB BATTERY_CHECK,RED_SIGNAL;极 性 SETB RED_LED