MAX1898智能充电器的设计2

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1、目录1 课程设计目的、任务及规定11.1 课程设计目的11.2 课程设计任务11.3课程设计规定12 总体设计方案3硬件设计2.1 单元电路设计23.1.单片机模块电路和报警电路设计.1.2 充电器电路充电控制电路设计2.13 充电器电压检测电路设计33.1.4 报警电路电路设计3.2 总电路设计44软件设计44.1 程序设计概述44. 程序流程图54.1智能充电器的控制4.2.2 2使用性能测试与分析66 实验总结77参照文献7附录一 程序源代码9附件二 元件清单14 1 课程设计目的、任务及规定1.1课程设计目的1、熟悉单片机应用系统的设计措施和步聚。2、巩固POTE制板的措施和环节。3、

2、进一步巩固单片机的应用和C51单片机程序设计措施。4、掌握51单片机程序下载的措施和环节。、熟悉单片机应用系统的软硬件调试措施和过程。、熟悉设计报告的书写措施。1.2 课程设计任务1 通过单片机实现充电器的智能化控制,例如自动断电、充电完毕报警提示等；2 采用专用的电池充电芯片MA898与继电器实现对充电过程的控制,并实现电池预充、快充、满充、充电3 采用PCF591对充入锂电池的电压进行检测电池电压，通过蜂鸣器对MX19充电状况做相应的报警，并从24C2中读取存入里面的歌曲。1.3课程设计规定要实现智能化充电器,需要从如下两方面着手:1. 智能化的实现。在充电过程中引入51单片机的控制。2.

3、 充电的实现。涉及两部分:一是充电过程的控制；二是需要提供基本的充电电压。3. 显示的实现。运用I2C总线。2总体设计方案 选择AX18作为充电芯片，AT89S51作为充电控制芯片，共同完毕锂电池智能充电器的研究。加载电源,MAX1898自动检测电池电压，判断电池与否为“满”状态，如果“是”则将此状态传递给单片机,触发信号拉低,TL621发出低电平信号,MAX1“EN”脚电平被拉低,充电停止,蜂鸣器报警。充电过程中,若电池布满，MAX18发出“满”信号传递给单片机,单片机同样拉低触发信号，7L0发出低电平信号，MAX1898“EN”拉低,通过继电器使充电停止，同步发出报警信号。 系统方框图如图

4、.1图21系统方框图3硬件设计31单元电路设计智能充电器设计的功能模块如下: 单片机模块:实现充电器的智能化控制,例如自动断电、充电完毕报警提示等; 充电过程控制模块：采用专用的电池充电芯片与继电器实现对充电过程的控制； 充电电压检测模块：采用PF859对充入锂电池的电压进行检测，并在达到一定的值进行报警； 报警电路:通过蜂鸣器对MA1898充电状况做相应的报警,并从2C02中读取存入里面的歌曲。3.1 单片机模块电路和报警电路设计单片机模块电路重要是由是以STC51为核心的最小系统电路,由于其具有广泛的兼容性和强大的及时控制功能,特别适合于许多较为复杂的控制应用场合。蜂鸣器为系统进行报警提示

5、,电路如图3.1.1图 3.1.1 单片机控制电路3.1.2 充电器电路充电控制电路设计 MAX8外接限流型充电电源和沟道场效应管或PNP三极管，可以对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状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。电路如图3.1.2.1和如图3.1.2图 .1.21 充电器电路充电控制电路图 3.1.2.2 继电器充电控制电路. 充电器电压检测电路设计 运用MAX8进行检测的同步，还要通过锂电池两端的电压进行检测,运用PCF81对电路进行AD转换，通过I2C进行读取。电路如图3.3.图 3.1.3 充电器

6、电压检测电路.14报警电路电路设计 运用蜂鸣器读取4C02中存入的歌曲，作为报警电路。电路如图3.1.4. 图 3.1.4 报警电路.2 总电路设计基于MAX1898智能充电芯片，加上5系列单片机的强大功能使得智能电池充电器的设计更加模块化,也使得是电池充电器更加智能化。如:电池预充、充电保护、自动断电和充电完毕报警提示功能。其各模块电路如下图3.2.1所示.图 3.1 智能充电器总电路4软件设计41 程序设计概述(1）充电器的充电过程重要由AX1898和单片机STC9C51控制，而单片机重要是对电池充电器控制作用。重要功能简介如下：当MA19完毕充电时,其HG引脚会产生由低电平到高电平的跳变

7、，该跳变引起单片机IN中断。/GHG输出为高电平时有如下3种状况： 电池不在位或者无充电输入； 充电完毕; 充电出错（此时事实上/HG会以1.5Z的频率反复跳变）;显然前面2种状况都可以直接通过继电器切断充电电源,因此程序上着重于第三种状况的判断。（2)2使用42 程序流程图.2. 智能充电器的控制 图4.2.1单片机初始化流程图单片机控制智能充电器的控制流程如图4.2.2，其中涉及外部中断服务子程序和定期器服务子程序。 图4.2单片机控制智能充电器的控制流程. I2使用（1） PCF851的A转换（)2C2的存储音乐 系统源程序见附录。5性能测试与分析下面给出充电过程中记录的数据，如下表5.

8、1所示:表5.1充电过程数据表测量次数电池电压（)充电电流(mA） 电阻（）398510.072 2.96531.075 3.96270.075 3.982.50.76 53.9851.7763.49.80080 7445.80.87 8443.40.092 94140.09 4.033990.01 40338.6.10 240337.0.107 34.0535.1 14.05316.28 154.05290.14 240.70141 54.0727.60.147 304.13140.2123511890.2904.1318.60.22 454.158.470.225504.115.940.2

9、6255.2.410.75 310.91.01 其绘制图形如下: 参照M1898伏安特性折线图： 从上可以看出随之充电的进行，电压值从6伏开始不断递增,而电流值不断的减小，根据安培定理，得出其阻值不断的增大,电压达到一定的值后,电流会达到最小值，即充电接近完毕。但是充电时间和参照折线图不一致，和理论值也不一制。6实验总结 本设计以MAX1898为核心,运用单片机为控制元件实现智能手机充电器的设计。通过以上智能充电器的设计,使我进一步熟悉了188的工作原理和使用措施，更进一步的理解了STC89C5的定期/计数器、中断系统的应用,熟悉了单片机嵌入式控制系统的设计思路。本设计使得课上所学得到充足的应

10、用，加强了自身摄取新知识的能力,也为不断完善自己奠定了基本。理论来源于实践而高于实践，没有亲力亲为是不能领略其魅力的。这次设计进一步提高了自己的动手制作能力，也使得编程能力得到锻炼,获得不小的收获,同步也发现了自身所存在的局限性。 对于本次设计制作，尚有诸多可以提高的地方。1. 运用CF891对电池电压进行采集，通过计算得出电池流入的电流，并在CD102显示出来，达到可视化的控制。2. 提高充电速率。3. 提供电源的电压要稳定。7参照文献1 MX18.Dta het.2STC89C.Data Sht.3 PCF851.Daa Shet.4 戴佳,戴卫恒,刘博文，51单片机C语言应用程序设计实例

11、精讲M,电子工业出版社/北京，.1. 附录一 程序源代码程序源代码：# inclue reg51.h#include # iclude #icluddefnehar nsged har efine tnied nuchar code HI_LIT=0，226,29,232，,236，238,240，1,24,245，246,2,248; uchar cd L_IST0,4,13，1,0,3，,，2，23,5,6,，4,； ua code able=0x,x06,0x5，x4f,0x6,0x6d,x,0x07,0x7f,0x6f; un t_count,n0_coun;char sde;st P

12、10=P10; /数码管显示biP11P; sbitP2=P12；sbitP=13;sbit P2=P0; /蜂鸣器输出引脚biP21=P2; /继电器输出引脚bit SCL=23;b D=P4; vo Str（) /开始总线 SDA=1; SCL=1；SA=0; CL=; oi tp() /结束总线 /C0;DA=; CL1; DA=; SL0；vod Ack() /发(写） AK0 L0; /可省略SDA0; S1;SCL=; SDA=; /必须置,释放总线vodAck() /发(写）AC SCL0； /可省略SDA=1; SCL=1; SC=0; vod dy(uitn） /延时约Ns的

13、时间 uit ;wie(n-) fo(i=0；i10;i+);bitTestk() /测试（读) CK bit rrorBi; A1; /释放总线 SCL=1; ErorBit=SD; CL=0; eturn(ErorBit）; / 0应答，1非应答 写入 个 bit 到IIC器件 Writ8Bt（unsigned car iput) nsined cha tep; fo(tep=8；tem!0;ep-) SC=0;/可省略 SD(bit）（inpu&08); SCL=1； SCL=； iput=pu1; uharRea8Bi() /读个字节 uigned cha tmp，ryte0; for

14、(tep=；temp!=0;t-） SCL=1； rbyerbte1; ye=rby|(（usigned char)(A）); /将位SDA转换成字节再行本来的rbye相或，CL时即SDA稳定期读 SCL0； return(ryte）； uint rdpcf89ad（） /读cf8591数据函数 uit at；tat（);Wite8Bit(x90）；etAk(）;Wit8Bit(0x4); /选择通道TesAc(）；Star(）;WriteBt(0x9);TesAk();dat=Rd8Bt（);Stop(）;rtut；uint Gets_24c02(uchar x) /读pc81数据函数 un

15、t dat;Sar()；Wr8(0xA2);TesAck()；rit8Bit(x）; /选择通道Tsck()；art（);Write8it(0x3);ec(）;dat=Read8Bit(）;to();rtrna; void ispla() nsined i temp; unigne har di_c4，i; tmp=eadpcf951_ac(）1/255*500;/以长整型运算。 f(i0;i4;i+) dis_tem1; temp=mp/10; 0=（taledisc3）;P1=0;day(1);101; P0=(tabledsc2)x80;P1=;dly(）;P11=1; /显示小数点异或

16、0x0 0=(tbedis_1）；P2=0;lay（1)；P121; P0=(taleic0)；13=0;dely(1);P131;*MAX188控制*/voiint0()interrp /外部中断0服务子程序 （i0cnt=) T000/5; /延时5s L0=-5000%256;TR0=; /启动定期/计数器0计数t_count=0; /产生定期器中断的计数器清零 intcout+;oiT1NT()trup 320=!P0; THHLISTside; TL=LOLie;void T0_IT(） interu 1 /定期器0中断服务子程序 tcunt+; R00； /停止计数 H-5000/

17、25； /延时5ms L0000%2; i（(t_cont00)&(tount1000)） /外部中断0产生s5的信号 f(0ount=1) /标志，觉得充电完毕 、 P21=0; /关闭充电电源 P0=; /打开蜂鸣器报警 /否则即是充电出错 else P1=1; 0=； E0=0; /关闭T中断 EX0=0; /关闭外部中断0 int0_cout0; _cot; else T0=1; /t0计数/* 主函数*/oid ai() cha ; TM=0X1; /初始化 EA=1; T0=1; E1=1; I0=1; TR0=1; T1=1； EX0=1; i_con=0; hle(1) ispa（)；i(20=0) or(i=;i4;+) e=Gts4c02(); R1; 附件二 元件清单智能手机充电器元件清单ST8C511排阻(47K）MX1898模块（D)1电阻(1K)CF89511电阻(0K）74LS041电阻（2K)402(DIP直插式)11电阻()1晶振(12MH)1电阻(0）2锂电池1电阻(2.K）蜂鸣器电容（20P）2位共阴数码管1电容(1.F）1PNP管850电容（1uF)1二极管1N40072电容（01u）1红色发光二极管1电容（0uF）1绿色发光二极管1电解电容(10F)1按键开关1电容(0F）继电器1杜邦线