题目 移动电源的设计与研究

题目移动电源的设计与研究

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ABSTRACT

As of March 2012, the number of smart phone users in China has reached 252 million . This fully shows that the smart phone has become an indispensable tool in our daily lives. Call, listening to music, Internet, watching movies, navigation, Notepad, etc. need to use it, especially in 3G and wifi open network environment, the smartphone seems to have become a life "Getter Robo". But is this "Mazinger has a fatal weakness:" low battery ", which is the smartphone rapid development of a technical bottleneck since precisely the emergence of mobile power into the best smartphone backing. At present many smartphone users, will be equipped with a mobile power, to prepare for contingencies. This thesis completed the hardware and software design of mobile power. Hardware part of the design of the controller STMicroelectronics ARM (STM32F103); BQ24010 mobile power charge and the charge, overcharge and over-discharge protection; promoted to 5V with LM3478 mobile power supply voltage, and then to the phone they the holding equipment supply, and output overcurrent protection; power five light-emitting LED. The design of the software the KEIL compiler software, and the ST-LINK emulator system to Online Simulation and download the program. Keywords: mobile power supply, the STM32F103, BQ24010, the LM3478

目录

摘要 (Ⅰ)

ABSTRACT (Ⅱ)

第一章绪论 (1)

1.1 概述 (1)

1.2 课题分析 (2)

1.3 设计思路 (2)

1.4 制作过程 (3)

第二章系统方案设计 (3)

2.1 系统需求分析 (3)

2.2 原理分析.......................................................................4 2

2.3 系统硬件方案选择 (4)

第三章系统硬件电路设计 (7)

3.1 控制器电路 (8)

3.2 市电到5V降压电路 (9)

3.3 移动电源充电及过充、过放保护电路 (9)

3.4 电池电量检测电路 (10)

3.5 电源电量显示电路 (10)

3.6 系统供电管理电路..............................................................11 3

3.7 移动电源电池电压到5V输出升压电路 (12)

3.8 输出电压检测和输出断路保护电路 (12)

3.9 硬件电路元件清单 (13)

第四章系统软件设计 (15)

4.1程序结构分析. (15)

4.2主程序设计.. (15)

4.3 A/D模数转换程序段. (16)

4.4定时器程序段. (17)

4.5电量LED显示程序段. (17)

第五章系统结果分析 (18)

第六章系统改进 (19)

结束语 (19)

致谢 (20)

参考文献 (21)

附录 (22)

第一章绪论

1.1概述

一、课题背景：随着全球经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，随身携带式的电子产品也越来越多，如笔记本电脑、平板电脑、手机、数码相机、摄像机、便携式DVD、PDA、MP3、MP4、GPS、保暖设备、医疗保健设备等。它们都要用到电池，但这些设备的原配电池都会因为电池容量低而不能满足设备的正常使用时间。当出差或旅游时又是这些设备的工作高峰期，经常在关键时刻电池没有电了，特别是在手机正在打电话时，数码相机正在拍照时，PSP游戏机玩的正起劲时，PDA正在工作时等等，让您感觉很无奈和无助。而您也不可能把每种设备都配一个备用电池，不但成本高而且也不方便。基于此，为了解决人们的这种烦恼问题，移动电源应运而生。移动电源最早出现在2001年的CES展览上，那时只是在CES沙摊馆的一地摊似的展览位上，是一个留学生用几节AA电池再带一个控制电路而拼凑起来的。当时这个不起眼的东西，因它能在任何地方给数码产品充电而引起许多参展商的关注。被探子们发现后，许多人士跟风而上，大有要把盏这个新产品----移动电源大炒一把之势。移动电源概念是随着2012年数码产品的普及和快速增长而发展起来的，其定义就是方便易携带的大容量随身电源。从2012年起数码产品功能日益多样化，使用也更加频繁，如何提高数码产品使用时间,发挥其最大功用的问题就凸显重要了。移动电源，就是针对并解决这一问题的最佳方案。拥有一块电源,就可以在移动状态中随时随地为多种数码产品提供电能(供电或充电)。移动电源一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。一般由锂电芯或者干电池作为储电单元。区别于产品内部配置的电池，也叫外挂电池。一般配备多种电源转接头，通常具有大容量、多用途、体积小、寿命长和安全可靠等特点，是可随时随地为手机、数码相机、MP3 、MP4 、PDA 、掌上电脑、掌上游戏机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。移动电源的安全性也是一直以来受到人们重视的问题，然而在市场杂乱无章的情况下移动电源的不安全因素也是越来越多的。移动电源一定要具备：短路、过充、过放、恒流、恒压等保护措施，还应有高性能电源管理技术。二、课题研究意义有了移动电源可以解决众多移动设备的电源供给问题，从而彻底解决缺电之苦，使工作和旅游无忧无虑。市面上有的产品容量高，单机容量可达14000mAh到20000mAh，智能电量指示，一般采用聚合物锂离子电芯，广泛用于5V的设备。 1.2课题分析一、课题研究内容锂离子电池是一种应用广泛的可充电电池，它具有单体工作电压高、体积小、重量轻、能量密度高、循环使用寿命长，可在较短时间内快速充足电以及允许放电温度范围宽等优点。此外，锂离子电池还有自放电电流小、无记忆效应和无环境污染等优点。但是，锂电池也是极其脆弱的，对锂电池过充、过放、过电流及短路都会对其造成不可逆转的损害。因此，我们需要对其充放电过程进行全面的保护。二、本文主要完成了以下几项任务：移动电源的设计具体要求： A.内部电池使用18650锂电池; B.充电电路使用降压方式，放电电路可使用升压方式; C.该装置带有电量指示; D.该装置对电池有防止过充、过放及输出断路等保护； E.该装置适用于手机便携充电，成本低、实用性较强、体积小和续航能力强等特点。 1.3 设计思路（1）主要任务：查阅相关资料，完成系统整体电路设计，并完成软件调试。（2）预期成果：在预期的时间内，满足系统的要求。(3)论文的结构安排如下：第一部分，介绍本设计的背景，分析移动电源系统的发展现状以及实用意义，同时阐明本文的机构安排。第二部分，分析移动电源系统的原理，并完成系统的方案选择。第三部分，完成整个系统的硬件电路设计，并对所用控制器芯片进行介绍。第四部分，完成本设计的系统调试，并分析解决调