智能锂电池充电器设计

南阳理工学院本科生毕业设计(论文)

学院：电子与电气工程学院专业：自动化

学生：张玉坤

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完成日期 2014 年 5 月

南阳理工学院本科生毕业设计（论文）

智能锂电池充电器设计Design of Smart Li-ion Battery Charger

总计：30 页

表格： 2 个

插图：14 幅

南阳理工学院本科毕业设计（论文）

智能锂电池充电器设计

Design of Smart li-ion Battery Charger

学院：电子与电气工程学院

专业：自动化

学生姓名：张玉坤

学号：1209624034

指导教师（职称）：尹应鹏（讲师）

评阅教师：

完成日期：

南阳理工学院

Nanyang Institute of Technology

智能锂电池充电器设计

自动化专业张玉坤

［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。本次设计采用MAX1898作为智能充电芯片，通过单片机控制可以实现预充，快速充电，恒压充电以及蜂鸣报警等智能化充电过程。另外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］充电器；智能；单片机；MAX1898

Design of Smart li-ion Battery Charger

Automation Specialty ZHANG Yu-kun

Abstract:Chargers 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.The design uses a lithium battery smart charger MAX1898 chip, chip control can be achieved by pre-charging, fast charging, constant voltage charging and buzzer alarm and other intelligent charging process.It also can monitor each state in the process of charging.Realizing circuits is simp, low cost, and charging effect is very good, including high security,little time-consuming , meet the requirements of general users.

Keywords：The charger;intelligent；Single chip microcomputer；MAX1898

目录

1 引言 (3)

2 方案设计和论证 (3)

2.1 设计任务及要求 (3)

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 (5)

3 硬件电路介绍 (5)

3.1主控制芯片STC89C52介绍 (5)

3.1 STC89C52单片机引脚及说明 (6)

3.2 MAX1898特性介绍 (8)

3.2.1 MAX1898芯片引脚及说明 (8)

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 (11)

4.1.2 充电器充电控制电路设计 (12)

4.2 总电路设计 (12)

5系统程序设计 (13)

5.1 程序设计概述 (13)

5.2 程序流程图 (14)

6 系统硬件设计和调试 (17)

6.1 电路图设计介绍 (17)

6.2 硬件电路制作 (18)

6.3 系统电路软、硬件连调 (20)

总结 (23)

致谢 (24)

参考文献 (25)

附录 (26)

1 引言

随着社会信息化过程的快速发展对电力、信息系统的安全稳定高效运行提出了更高的要求。在人们的生产及生活当中，对各种电气、电子设备的应用也越来越广泛，而且与人们的工作、生活的关系越来越密切，越来越多的工业生产、控制、信息等重要数据都需要由电子信息系统来处理和存储。而各种电力设备都离不开可靠的电源，因为假若在工作中间电源中断，人们的生产和生活都会造成无法预估的耽误。

对于由交流供电的用电设备，为了避免出现不可预估的情况，必须出现一种电源系统，它能直接地为人们的生产和生活提供以安全和操作为目的可靠的备用电源。为此，以安全和操作为目的的备用电源设备上都使用充电电池。这样，即使电力网停电，也可利用由充电电池构成的安全和操作备用电源，从容地采用其他应急手段，避免重大损失的发生。而对于采用充电电池供电的用电设备，从生产、信息、供电安全角度来说，充电电池在系统中处于及其重要的地位。

同时，具体到生活当中，随着社会的快速发展，电子产品微型化、便携式也使得充电电池越来越重要，锂离子电池具有较高的比能量，放电曲线平稳，自放电率低，循环寿命长，具有良好的充放电性能，可随充随放、快充深放，无记忆效应，不含镉、铅、汞等有害物质，对环境无污染，被称为绿色电池。基于这些特性，所以锂电池得到了迅速的发展和广泛的应用。锂电池充电器是为锂离子充电电池补充能源的静止变流装置，其性能的优劣直接关系到整个用电系统的安全性和可靠性指标。

本文提出一种结合智能充电芯片MAX1898和单片STC89C52的充电器软硬件设计方案。MAX1898功能十分强大，内部电路包括输入电流调节器、电压检测器、充电电流检测器和主控器。它与单片机强大的控制功能配合使用，使得手机电池充电器更加智能化，通过改良外围电路可以大大减小手机电池充电器的体积，使之携带更加方便。因此该设计方法将在高端手机充电器技术领域占领一席之地，并且引导现有手机充电器的发展趋势。

2 方案设计和论证

2.1 设计任务及要求

要实现智能化充电器，需要从以下两个方面入手。

(1)充电的实现。它包括两部分：一是充电的控制过程；二是需要提供基本的充电电压。